UHPC镀铜微丝钢纤维的性能特点及应用工艺
UHPC(超高性能混凝土)镀铜微丝钢纤维是一种通过特殊工艺在微细钢纤维表面镀覆铜层的复合材料。其基材通常采用直径0.12-0.25mm、长度6-20mm的低碳钢或不锈钢微丝,经电解或化学镀工艺在表面形成2-5μm厚的铜镀层。这种结构使其兼具钢纤维的高强度与铜镀层的多重功能特性www.mldhj.com。
从力学性能来看,镀铜钢纤维的抗拉强度可达1000-2000MPa,弹性模量约200GPa。铜镀层的存在使纤维与混凝土基体的粘结强度提升30%-50%,界面过渡区更加致密。在UHPC中掺入1.5%-3%体积分数的镀铜钢纤维时,复合材料抗弯强度可提高至40-60MPa,断裂韧性提升5-8倍。铜镀层还能有效抑制钢纤维在碱性环境中的电化学腐蚀,经500小时盐雾试验后,纤维表面腐蚀面积率小于3%。
该材料在施工工艺上具有独特优势。铜镀层的润滑作用使纤维在搅拌过程中的分散性显著改善,常规立轴搅拌机搅拌3-5分钟即可实现均匀分布。在喷射混凝土施工时,镀铜纤维的金属流动性比普通钢纤维提高20%,回弹损失降低至8%以下。对于预制构件生产,镀铜纤维可缩短30%的振捣时间,且不会出现纤维结团或上浮现象。
在特殊环境应用中,铜镀层赋予材料额外的功能性。当用于电磁屏蔽工程时,掺量2%的镀铜纤维可使UHPC在1-18GHz频段的屏蔽效能达到60-85dB。在冬季施工时,铜镀层能加速混凝土早期水化,使-5℃环境下的3天强度发展提高40%。此外,铜离子的抑菌特性使该材料特别适用于污水处理厂等潮湿环境,28天抗菌率可达99%。
施工过程中需注意镀铜纤维的掺加方式。建议采用分级投料法,先将70%骨料与全部纤维干拌1分钟,再加入胶凝材料与剩余骨料。水胶比宜控制在0.18-0.22范围内,减水剂掺量需比普通UHPC增加0.1%-0.2%。养护阶段应采用90℃以上蒸汽养护,以促进铜镀层与水泥水化产物的化学结合。www.khyzd.com






