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钢纤维混凝土范文1
中图分类号：TU74文献标识码： A
随着桥梁工程建设的不断发展，钢纤维混凝土作为一种新型材料以性能的优越性被广泛应用于桥梁工程中，并取得了良好的效果。因此,重视钢钎维混凝土技术的总结运用显得尤为必要。
1 钢纤维混凝土的主要特性
1.1 抗裂、抗剪性能强
传统混凝土开裂荷载与极限荷载无明显差异，但钢纤维混凝土即使出现开裂荷载，其荷载还是能够保持增大趋势。在一定程度上来说，如果钢纤维混凝土体积增大，那么其开裂荷载、极限荷载与韧性均能增大。对钢纤维混凝土的剪切性能进行直接剪切试验检验，实验数据结果表明：钢纤维混凝土基体错动移位后，仍然具有良好的承载能力，承载强度为400～800mpa[1]。
1.2 抗冻、耐磨性能强
钢纤维具有较强的伸缩能力，可以随着温度的变化伸缩，因此，对比传统混凝土，钢纤维混凝土能够很好的抑制由于温度应力导致的桥梁桥面裂缝和扩张情况，这表明钢纤维混凝土抗冻、耐磨性能强。
1.3 抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能强
钢纤维混凝土主要由钢纤维和传统混凝土构成，在混凝土中，钢纤维不规则分布，这样的分布有利于加强钢纤维混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能。实验研究钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用，结果表明：在混凝土中适当加入钢纤维，可以有效提高50%～150%抗弯与40%～50%单轴抗拉的极限强度，若钢纤维在混凝土中的含量为0.8%～2.O%，抗冲击可达普通混凝土的50～100倍极限强度。在钢纤维混凝土中，钢纤维消耗量很小，比例约为0.8%～2.0%，钢纤维本身并不能有效提高混凝土抗压强度，但在混凝土中适当加入钢纤维后，混凝土整体抗压破坏形式出现明显变化，虽然受到破坏后会碎，但不会散，因此混凝土结构抗压性能显著加强。
1.4 改善混凝土变形性能
在混凝土中适当加入钢纤维，可以有效改善混凝土长期收缩变形性能，且能显著提高混凝土抗拉弹性模量，此外，还能使混凝土收缩率降低10%～30%。
2 钢纤维混凝土配合比设计
钢纤维混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、钢纤维、外加剂、掺合料等，水泥选用型号规格为P.O.42.5的普通硅酸盐水泥；卵石型号规格为5～25mm，含泥量低于1%；砂型号规格为中砂，含泥量低于3%；钢纤维型号规格为长度60mm、直径0.9mm，最低抗压强度为1000N/m2型号规格为泵送剂；掺合料型号规格为I级粉煤灰。钢纤维混凝土的配料选用标准为：
2.1 加强控制钢纤维长径比，钢纤维长度不宜过长，最佳直径为0.45mm～0.70mm，以保证钢纤维混凝土力学性能尽可能符合施工和易性要求。
2.2 适当采用减水剂或外掺剂，使混凝土施工和易性得到改善，同时降低水泥用量及成本。
2.3 必须确保钢纤维无油污、锈渍、碎屑与杂质等。
2.4 钢纤维品种与基材强度相适应，且抗拉极限强度不低于500MPa。
2.5 钢纤维混凝土中钢纤维最佳含量为0.5%～2.O%。
2.6 采用10mm～20mm粒径的主骨料，确保钢纤维与基体结合的牢固度。
2.7 采用搅拌机拌和钢纤维混凝土时，其砂率应比相同标号同类传统混凝土高，而且控制钢纤维长径比为50～80[2]。
3钢纤维混凝土施工技术
3.1摊铺、整平
①将钢纤维连续、均匀在面板中摊铺。
②通过分散机均匀分散钢纤维后，加入搅拌机。
③摊铺时掺和物塌落度应保持一致。
④投料搅拌时采用先干后湿方式，并严格控制搅时间。
⑤摊铺同一道路作业时，应尽可能持续摊铺与浇筑。摊铺工作完成后，必须进行整平、初步压实工作。
3.2 振捣
纵向条状集束排列钢纤维，可以加强混凝土边缘的密度。采用机械振捣钢纤维混凝土，可以增加其强度与密实度，有效保障钢纤维混凝土路面的强度与抗裂性。在机械振捣过程中，应按照一定顺序和频率进行振捣，不能出现过振、漏振等问题，而且钢纤维严禁出现空洞、沟槽等现象。
3.3 整形
钢纤维混凝土的特点主要有纤维分布不规则、含砂率大、粗骨料稀等，为免钢纤维外露，应采用机械进行抹平整形。与此同时，采用压纹机压纹技术，可以避免或减少拉毛与拆模后出现的钢纤维外漏、外露现象。
3.4 施工注意事项
①加快施工进度或适当增加水分，可使钢纤维混凝土延迟凝结、硬化。
②为免影响钢纤维混凝土强度，运输和摊铺时间必须在规范要求范围内。
③摊铺或浇筑过程中，必须经过科学计算，才能增加掺和物，如水、外加剂等。
4钢纤维混凝土施工技术运用
4.1 桥梁工程中的运用
桥梁工程在使用的过程中，在时间周期的作用下，受到来自地面上部的荷载力比较大，经常需要承载很大的重力，并且在结构方面的特殊性，所以钢纤维混凝土应用的比较广泛。主要应用的部位是在桥梁和墩台的外部位置喷射五到二十厘米厚的钢纤维混凝土，以此来提高桥梁的承载力。在长期的使用过程中，可以有效的加强桥梁的强度，抗压力等相关方面的性能，避免桥梁发生裂缝等现象。
4.1.1 桥面铺装
在桥面铺装钢纤维混凝土，可提高桥面耐久性、抗裂性与舒适性，增强桥梁刚度与抗折强度，并减少铺装厚度，使结构自重降低，很好的改善桥梁受力状况。此外，还能有效提高桥面抗冲击力，加强混凝土结构和伸缩缝间的连接强度，减少桥面出现坑槽、剥落、裂缝等情况，有效延迟桥梁损坏速度[3]。
4.1.2 桥墩结构局部加固
在长期动载作用下，若桥墩、桥面板出现裂缝、表层剥落等问题，为满足桥梁结构抗震性与整体性要求，可采用转子型喷射机向出现问题的部位喷射5cm～20cm钢纤维混凝土。桥墩结构局部加固方式为：①采用10%掺量的剪切钢纤维；②喷砂或凿毛旧混凝土表面，加强新旧混凝土整体密实性、牢固性；③为提高早期抗裂性能，适当采用硫铝酸盐快硬水泥、TS型速凝剂。
4.1.3 桥梁上部承载部位
采用钢纤维混凝土加强桥梁上部应力集中的部位，可有效改善桥梁结构受力性能，控制结构变形的同时降低结构自重，使桥梁结构逐渐呈现轻型化、大跨度发展趋势。在桥梁上部结构采用钢纤维混凝土，可以提高结构承载力与抗变形性能，而且能减少上部结构材料用量与下部墩台数量，进而有效降低施工造价，提高经济效益。
4.2 道路工程的运用
在道路施工工程中，可以根据实际状况的不同，将钢纤维混凝土施工进行分类，主要有复合式、碾压式和全截面式。
使用钢纤维混凝土的优势是要比普通的混凝土节省材料，以全截面式为例的话，可以节省将近一半的材料；在双向行驶的车道工程中，不需要进行纵缝的设置，各横缝的间距保持在50cm之内，间隔距离在20cm～30cm之间；三层式复合路面施工时，钢纤维混凝土材料的掺入量最好保持在0.8%到1.2%左右。而双层式的路面施工是指将钢纤维混凝土材料铺设在道路路面的上部位置，路面的施工厚度最好占整个路面厚度的40%到60%左右。
5 结语
随着人类社会的快速发展，桥梁工程的建设日益加快，桥梁的运用越来越广泛，而广泛应用于桥梁施工中的钢纤维混凝土质量需要随之提高，所以，重视钢钎维混凝土的施工技术，重视钢钎维混凝土的质量控制点十分重要，只有这样，才能保证工程质量，确保安全。
［参考文献］
[1] 邹孟义.桥梁施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].广东科技，2010年06期
[2] 张湘文.桥梁施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].四川建材，2008年02期
钢纤维混凝土范文2
关键词:钢纤维混凝土;配合比;设计
中图分类号:F407.9文献标识码:A
随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展,城市道路和国道干线公路上的车辆荷载及密度越来越大,行驶速度越来越快,致使路面的损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的桥面而言,它不仅翻修投资大,且施工周期较长,严重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复桥面缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差,板块容易受弯折而产生断裂,所以就要求桥面应有足够的抗压强度和厚度。
一、概述
五河淮河大桥1974年6月开始施工,1977年10月大桥全部竣工,淮河大桥全长1,031.3m,由主桥、南、北引桥3部分组成,主桥为6孔预应力筋混凝土T型钢构,其中4个主孔,每孔跨径90m,2个过渡孔,每孔跨径60m。南北引桥均为跨径30m的预应力钢筋混凝土简支梁桥,其中南岸引桥8孔,北岸引桥10孔,另一孔为跨径5.5m的简支板梁式连接孔,具体跨径组合为:5×30+1×5.5+5×30+1×60+4×90+1×60+8×30,台背长2×2.9。以下结合五河淮河大桥桥面铺装钢纤维混凝土的应用加以分析总结。
二、钢纤维混凝土的特点
本标段钢纤维混凝土采用的是由水泥、集料、粉煤灰、外加剂和随机分布的短纤维掺配而成一种新型高强复合材料。掺加了泵送剂的钢纤维混凝土在桥面施工中起到早强缓凝作用。与普通混凝土相比,其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高,它不仅可使桥面减薄,缩缝间距加大,改善桥面的使用性能,延长桥面使用寿命,缩短施工工期。用钢纤维混凝土修筑桥面,就是将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中(与混凝土一起搅拌),并通过分散的钢纤维,减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中,从而控制混凝土裂缝的扩展,提高整个复合材料的抗裂性。同时,由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力,因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面,使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用,显著提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。
三、桥面改建设计方案
(一)病害分析。近年来,交通量大且超重车辆多,原设计荷载等级为汽-15,挂-80,在承受超重荷载的情况下,变形大,导致桥面受拉而出现裂缝。桥面砼已达到其疲劳强度,抗压和抗弯拉功能已大量丧失,无法承受外界荷载对其产生的作用而出现损坏。砼风化严重,出现脱皮、开裂、渗水等病害,逐步发展成坑槽、坑洞。
(二)桥面结构设计。本次桥面铺装改造采用:1、双钢混凝土桥面铺装,即C40钢纤维混凝土,钢纤维用量70kg/m3,同时配置防裂钢筋网,直径为10mm圆钢筋自行绑扎加工成钢筋网片,纵横间距为10cm×10cm(绑扎);2、设计横坡为1.0%。
四、钢纤维混凝土配合比设计
(一)设计依据
1、公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2003);2、公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTG F30-2003);3、普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000);4、公路工程集料试验规程(JGJ E42-2005);5、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB175-1999)。
(二)C40钢纤维砼材料。水泥产地:蚌埠海螺、规格型号:P.O42.5级;碎石产地:安徽省泗县、规格型号:4.75-26.0mm碎石;砂产地:安徽明光、规格型号:中粗砂;粉煤灰产地:河南永城、规格型号:IFA-I级;外加剂产地:南京、规格型号:UC-II高效泵送剂;钢纤维产地:宜兴市军威、规格型号:波纹型DM-02;水:饮用水。(表1)
碎石采用连续级配,技术等级不应低于II级,由于集料级配对混凝土的弯拉强影响很大,主要表现在振实后,集料能够逐级密实填充,形成高弯拉强度所要求的嵌挤力;另一方面集料级配对混凝土的干缩性为敏感,逐级密实填充的良好级配有利于减小混凝土的干缩;砂采用中粗砂,技术等级为II级,细度模数为2.8,属II区;水泥采用散装普通硅酸盐42.5,各项指标送检检测均合格;粉煤灰符合I级粉煤灰指标要求;泵送剂、钢纤维及拌和用水均送有质资的检测部门进行检验合格。
(三)计算初步配合比
1、计算砼的配置强度fcu。o设计要求砼强度fcu,k=40Mpa(标准差δ=6.0Mpa)。试配强度:fcu,o=fcu,k+1.645δ=40+1.645×6.0=49.87Mpa。
2、计算水灰比W/C。计算水泥实际强度。采用海螺P.O42.5级普通硅酸盐水泥fcu,k=42.5Mpa,水泥富余系数γ取1.13。水泥实际强度为:Fce=γ×fcu,k=1.13×42.5=48.03Mpa。
3、计算砼水灰比。砼的配置强度fcu,o=49.87Mpa,水泥强度fce=48.03Mpa,可查JTGF30-2003表5.0.4回归系数aa、ab选用表:aa=0.46,ab=0.07;W/C=(0.46×48.03)/(49.87+0.46×0.07×48.03)=0.43。
耐久性校核。查JTGF30-2003表4.2.2-2钢纤维混凝土满足耐久性要求最大水灰比0.44,按规范要求取钢纤维混凝土基体的水灰比的计算值与规定值两者中的小值,取水灰比W/C=0.43。
4、确定用水量MWO。钢纤维采用波纹型DM-02,厚×宽×长(mm)=0.5×0.5×32 长径比为59,按设计文件要求的钢纤维混凝土配合比选取每方混凝土钢纤维用量为70kg/m3。
要求砼拌和物坍落度75-90mm。碎石最大粒径为25mm,查表选用水量取MWO=205Kg。
5、单位水泥用量MCO。MWO=MWO/W/C=205/0.43=477,设计砼所处环境属于经受冻害和除冰剂的钢筋砼,查JTGF30-2003表4.0.4得最小水泥用量为320/m3,按强度计算单位水泥用量为477/m3,符合强度要求,故采用单位水泥用量为477/m3。粉煤灰取代水泥率取10%(符合相应标准),超量系数取1.5,粉煤灰取70,水泥取407。
6、确定砂率βS。集料采用碎石的最大粒径为25mm水灰比W/C=0.43,查JTGF30-2003表4.0.2取砼砂率βS=38%。
7、粗细集料单位用量(MsO、MgO)
假定每立方米砼重:2450
MsO+MgO=2450-205-477=1768
MsO=1768×38%=671
MgO=1768-671=1097
8、外加剂单位用量的确定。外加剂采用产地:南京UC-II高效泵送剂,添加用量为水泥用量的1.3%,即外加剂的单位用量为6.4/m3。
9、每m3砼材料用量。水∶水泥∶砂∶碎石∶粉煤灰∶外加剂∶钢纤维=205∶407∶671∶1097∶70∶6.4kg∶70kg=1∶1.99∶3.27∶5.35∶0.34∶0.03∶0.34。
(四)验证强度。为了验证C40钢纤维水泥砼的强度,拟定三个不同的配合比,其中一个为了按上述得出的基准配合比,另外两个配合比的水灰比值,比基准的配合比分别增加、减少0.02。
试配一:水灰比为W/C=0.45,砂率βS=40%
MwO∶McO∶MsO∶MgO∶粉煤灰∶外加剂∶钢纤维=205kg∶385kg∶680kg∶1110kg:70kg:6.4kg:70kg=1∶1.88∶3.32∶5.41∶0.34∶0.03∶0.34
试配二:水灰比为W/C=0.41,砂率βS=40%
MwO∶McO∶MsO∶MgO∶粉煤灰∶外加剂∶钢纤维=205kg∶430kg∶663kg∶1082kg∶70kg∶6.4kg∶70kg=1∶2.10∶3.23∶5.28∶0.34∶0.03∶0.34
通过对几种不同水灰比的7天及28天强度来看,水灰比为W/C=0.41,7天平均抗压强度达到53.5MPa,28天平均抗压强度达到58.4Mpa,坍落度为90mm;水灰比为W/C=0.43,7天抗压强度达到50.2MPa,28天抗压强度达到57.4MPa,坍落度为110mm;水灰比为W/C=0.45,7天平均抗压强度达到40.5MPa,28天平均抗压强度达到48.5MPa,坍落度为130mm。以上几种不同的水灰比强度都能达到设计强度要求,但从设计强度上考虑,项目部决定采用水灰比为W/C=0.43的设计配比。
项目部在本桥的主桥上现浇了一块于桥面铺装层同样的钢纤维混凝土与试验室内试块做为同样对比,现取芯送检做7天抗劈裂强度来看平均强度4.23Mpa,7天抗压强度平均强度为41.1Mpa。试验室标准养护室内7天抗折强度为4.92Mpa,28天抗折强度为5.57Mpa,3天平均抗压强度为41.1Mpa,7天抗压强度平均强度为48.9Mpa,28天抗压强度平均强度为59.0Mpa。以上数据可以看出受桥面行车挠度及外观的影响,现场强度要比试验室内强度要低。
本次搅拌的为JD-1500型砼拌和机,运输采用砼搅拌车进行运输,设计的坍落度为120mm,通过对不掺加钢纤维和掺加钢纤维,两种拌和出来的成品料,坍落度指标完全不同。试验人员在搅拌站做出的坍落度和桥面上做出的坍落度相差为30～40mm。
五、施工工艺
在保证桥面车辆单向通行的前提下,所采取的半幅施工方法,先切割老桥面铺装层再进行人工破除,清理老桥面铺装层后,对桥面进行施工放样测量,控制两侧伸缩缝高程。铺筑厚度控制在边口最薄处厚度在8cm以上。清理后进行植筋、绑扎钢筋、立模完进行浇筑砼,用土工布进行养生,养生期10d左右,待强度测试达设计要求时开放交通。
六、施工质量控制
施工前对各种原材料进行质量检验。在施工过程中,应检查钢纤维混凝土的配合比是否符合设计要求,尤其是对钢纤维混凝土搅拌时的投料顺序、拌和时间,以及钢纤维混凝土浇筑过程中摊铺和振捣质量进行有效控制,确保钢纤维在混凝土中分布均匀,达到良好的力学性能。按施工规范要求对每一工作日浇筑的混凝土制作抗压试件。与普通混凝土一样,钢纤维混凝土也应加强早期养护。
七、结束语
(一)能有效控制路面裂缝,延长使用寿命,经济效果显著。
(二)加大缩缝间距,减少缩缝养护成本,提高行车舒适性。
(三)钢纤维混凝土面层厚度可比普通混凝土减少30%～50%,有效缩短施工工期。
(四)早期强度高,对桥面修复改建可提前开放交通。
(五)粘聚性、和易性特别好。
(作者单位:蚌埠市公路管理局五河分局)
主要参考文献:
[1]高丹盈,赵军.钢纤维混凝土设计与应用.中国建筑工业出版社,2003.
钢纤维混凝土范文3
论文摘要：钢纤维混凝土的高强等显著优点，使其在大跨度桥梁、高层建筑、隧道等工程应用中具有巨大的技术经济优势和突出的社会效益，正成为现代混凝土的一个重要发展方向。本文主要介绍了从钢纤维混凝土的配备材料到泵送和施工等方面的控制技术。
1.原材料配比方面的质量控制
1.1单位水泥用量
在保持水灰比不变的情况下，单位体积混凝土拌合料中，如水泥浆用量愈多，拌合料的流动性愈好，反之，较差。在钢纤维混凝土拌合料中，除必须有足够的水泥浆填充的空隙外，还需要有一部分水泥浆包裹骨料和钢纤维的表面形成层，以减少骨料和钢纤维彼此间的摩擦阻力，使拌合料有更好的流动性。
1.2水泥
水泥品种对混凝土的可泵性也有一定影响。一般宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，但均应符合相应标准的规定。
1.3钢纤维
在一定范围内，钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长则施工较困难，影响拌合物的质量，直径过细易在拌合过程中被弯折，过粗则在同样体积率时，其增强效果较差。
1.4粗集料
粗集料的级配、粒径和形状对于混凝上拌合物的可泵性影响很大。级配良好的粗骨料，空隙率小，对节约砂浆和增加混凝土的密实度起很大作用。因而泵送混凝土应用较多的国家，对粗集料的级配都有规定。
1.5细集料
又称细骨料，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙并共同组成钢纤维混凝土的骨架。在保证钢纤维混凝土强度相同时，粗砂需要的水泥用量较细砂为少。显然，当水泥用量相同时，用粗砂配制的混凝上强度要比用细砂配制的混凝土强度为高。
1.6减水剂
减水剂可分为普通减水剂和高效减水剂。普通减水剂是一种对规定和易性混凝土可减少拌和用水量的外加剂，这种减水剂一般为可溶于水的有机物质。它可以改变新拌和硬化混凝土的性能，特别是提高混凝土的强度和耐久性。
1.7其它掺合料
除去水、水泥、粗细集料、粉煤灰等材料外，在搅拌时还可加入其它掺合料，如矿渣、超细粉等。
2.钢纤维混凝土施工方面控制
2.1泵送混凝土的质量控制
泵送混凝土的连续不间断地、均衡地供应，能保证混凝土泵送施工顺利进行。泵送混凝土要按照配合比要求、拌制得好，混凝土泵送时则不会产生堵塞。因此，泵送施工前周密地组织泵送混凝土的供应，对混凝土泵送施工是重要的。
泵送混凝土的供应，包括泵送混凝土的拌制和泵送混凝土的运送。泵送混凝土宜采用预拌混凝土，在商品混凝土工厂制备，用混凝土搅拌运输车运送至施工现场，这样制备的泵送混凝土容易保证质量。泵送混凝土由商品混凝土工厂制备时，应按国家现行标准，《预拌混凝土》的有关规定，在交货地点进行泵送混凝土的交货检验。
拌制泵送混凝土时，应严格按混凝土配合比的规定对原材料进行计量，也应符合《预拌混凝土》中有关的规定。
混凝土搅拌时的投料顺序，应严格按规定投料。如配合比规定掺加粉煤灰时，则粉煤灰宜与水泥同步投料。外加剂的添加时间应符合配合比设计的要求，且宜滞后于水和水泥。泵送混凝土的最短搅拌时间，应符合《预拌混凝土》中有关的规定，一定要保证混凝土拌合物的均匀性，保证制备好的混凝土拌合物有符合要求的可泵性。
搅拌好的混凝土拌合物最好用混凝土搅拌运输车进行运输。现在大量使用的是搅拌筒6-7m，的混凝土搅拌运输车。用搅拌运输车运输途中，搅拌筒以3-6r/min的缓慢速度转动，不断搅拌混凝土拌合物，以防止其产生离析。
搅拌运输车还具有搅拌机的功能，当施工现场距离混凝土搅拌站很远时，可在混凝土搅拌站将经过称量过的砂、石、水泥等干料装入搅拌筒，运输途中加水自行搅拌以减少长途运输中混凝土坍落度的经时损失，待搅拌运输车行驶到临近施工现场搅拌结束，随即进行浇筑。
2.2混凝土泵送施工质量控制
开始泵送时，混凝土泵应在可慢速、匀速并随时可反泵的状态。待各方面情况都正常后再转入正常泵送。正常泵送时，泵送要连续进行，尽量不停顿，遇有运转不正常的情况，可放慢泵送速度。当混凝土供应不及时时，宁可降低泵送速度，也要保持连续泵送速度，但慢速泵送的时间不能超过从搅拌到浇筑的允许延续时间。不得己停泵时，料斗中应保留足够多的混凝土，作为间隔推动管路中的混凝土之用。
3.喷射混凝土施工控制
（1）上料速度要均匀、连续、适中，始终要保持喷射机进料斗中有一定的贮存量，并及时清除振动筛上大粒径粗骨料和杂物；
（2）喷射过程中，喷射手后方的助手应及时协助喷射手，理顺混凝土管。避免喷射手在更换方向时使混凝土管产生急拐弯，引起堵管；
（3）喷射手在操作喷嘴时，应尽量使喷嘴与受喷面垂直距离0.8-1m，喷射压力保持在200-500kPa左右，才能保证有效施工喷射作业时喷射手要时刻注意观察喷嘴情况，一旦堵管，要让助手立即与操作司机联系停机关风，检查管路是否畅通；
（4）在喷射作业时，坍落度要根据实际情况进行调整，喷上部时坍落度控制在8cm，喷边墙时坍落度控制在12cm；
（5）在施工喷射混凝土时，侧墙壁由下至上部由一侧末端开始向另一侧延续，喷射混凝土的一次喷射设计厚度在5cm以内，在第二次喷混凝土作业时，完全除去附着在第一次喷射混凝土面的异物，喷射混凝土的操作人员要使用护具注意安全；
（6）喷射混凝土的连接部分，应在需要连接的部分约13cm以前厚度开始变薄，在受喷面各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备；
（7）喷射钢纤维混凝土厚度一般比普通混凝土薄，水泥含量多，因此要经常保持适当的环境温度和受喷面湿润以防干缩裂缝。
结语
钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料，它具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好，可增加构件强度，延长使用寿命等优点。钢纤维在水泥制品中的应用尽管起步比较晚，但其发展速度却相当迅猛。目前钢纤维增强混凝上己广泛应用于公路路面、桥梁、隧洞、机场道面、建筑、水利、港工、军事及各种建筑制品等混凝土领域，它有着极大的生命力。应用前景十分广阔，并朝向高性能与超高性能方向发展。
参考文献：
钢纤维混凝土范文4
关键词：框支梁；铣削型钢纤维；大掺量；钢纤维混凝土；技术
引言
钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete,简写为SFRC）是普通混凝土中掺入钢纤维形成可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。钢纤维能有效限制混凝土裂缝的扩展，能显著提高混凝土抗拉、抗弯、抗剪强度，能较大改善混凝土抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性，当掺量达到一定值时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料，可大大延长结构使用寿命。常用的钢纤维有切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。
铣削型钢纤维是直接在高质量钢锭上，用旋转铣刀铣切而成。铣削型钢纤维表面干燥，加工过程不接触任何剂和冷却剂，横截面呈三角形，具有两个粗燥面和一个光滑面，径向扭曲，两端有带钩的锚尾。与其他钢纤维相比，铣削型钢纤维与混凝土的粘结力更大，开裂极限值更高，抗腐蚀能力更强，不结团，适宜搅拌，分散均匀，对混凝土的增强效果更显著。一般体积掺量0.4～0.8%时，抗压强度提高5-20%；弯拉强度提高20-50%；抗拉强度提高20-40%；耐磨性能提高约40%；冲击荷载作用下，抗裂性能提高3-4倍；弯拉疲劳强度提高1.65-2.25倍。当体积掺量达到1.17%（90kg/m³）时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料，抗裂效果接近理想，能广泛应用于对韧性及抗裂要求较高的工业与民用建筑结构转换层框支梁。
钢纤维对混凝土的和易性和流动性影响很大，一般钢纤维混凝土的坍落度大小，与钢纤维掺量成反比。钢纤维在混凝土中会产生一种支撑效应，相互交错，形成一种网络，会大幅度削弱混凝土流动性能，增大混凝土运输、泵送及浇捣难度。当铣削型钢纤维体积掺量超过0.8%时，混凝土流动性差，尤其是泵送时，由于钢纤维混凝土表面摩擦力增大，泵送相当困难。实践证明，铣削型钢纤维体积掺量超过0.8%时，即便通过适当加大砂率，并放大水灰比或改用高效减少剂来增加坍落度，混凝土泵送仍相当困难，平均1小时泵送不足10m³，且极易发生堵塞泵管现象。本文结合工程实例对体积掺量>0.8%的大掺量铣削型钢纤维混凝土施工技术简述如下。
1工程概况
深圳市南山区龙珠大道66号××行政学院1号楼（行政教学楼）建筑面积8998m²，基础为天然独立基础（局部地下室为天然筏板基础），主体为框架结构，地上7层，局部地下1层， 2层1-21轴、1-22轴梁为框支转换梁，采用体积掺量1.2%铣削型钢纤维混凝土，梁截面1100×1400，跨度13m，见图1。
2技术要求
2.1设计要求
框支层的框支梁（包括梁柱节点区）设计等级为C30，采用长径比L/D为35-40、长度32mm铣削型钢纤维混凝土，钢纤维体积含量1.2%，按《纤维混凝土结构技术规程》CECS38:2004的要求进行施工。
2.2原材料要求
本工程采用预拌商品混凝土，水泥、骨料、水、外加剂和混合材料应符合《预拌混凝土》（GB/T14902-2003）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）有关规定。
（1）钢纤维：表面应洁净无锈无油，横截面和纵截面均有锯齿形的边，两端有带钩的锚尾，单根钢纤维的最低抗拉强度≥700Mpa，经对比分析，本工程选用上海哈瑞克斯金属制品有限公司生产的铣削型钢纤维。
（2）水泥：采用42.5级硅酸盐水泥，须符合《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）要求。
（3）碎石：采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙，近立方体颗粒的碎石，直径应不大钢纤维长度的2/3，含泥量不大于1%，细长、扁平颗粒及风化石、针片状含量不大于10%，必要时应将含有土颗粒的碎石用水冲洗，必须满足《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2001）要求。
（4）细集料：采用天然中粗砂，砂粒必须坚硬、洁净、干燥、无杂质、颗粒均匀，细度模数为2.0~3.0，含泥量不大于3%，含泥量超过标准的砂必须过筛。细集料的洁净程度，以不小于0.075mm含量的百分比表示，质量必须满足《建筑用砂》（GB/T14684-2001）规范要求。
（5）水：洁净无污染的自来水，符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）要求。
（6）外加剂：宜选用优质减水剂，对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂，外加剂须满足《混凝土外加剂》（GB8076-2009）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）要求。
2.3配合比要求
铣削型钢纤维混凝土的配合比设计，必须满足结构设计要求的抗压强度、抗拉强度（或弯曲强度、弯曲韧度比）以及强度要求的和易性。
配合比设计采用试验计算法，按下列步骤进行。
（1）根据强度设计值以及施工配制强度的提高系数，确定试配抗压强度与抗拉强度；
（2）根据试配抗压强度计算水灰比，一般水灰比W/C宜采用0.45～0.5，每立方米钢纤维混凝土的水泥用量（或胶凝材料总用量）不小于360kg，也不得大于550kg，由于钢纤维对混凝土的和易性和流动性影响很大。坍落度的大小，与钢纤维掺量成反比，因此掺量越大，流动性越差，一般坍落度值要比同强度普通混凝土的要求值小20mm；
（3）按设计要求的钢纤维体积率确定铣削型钢纤维掺加量；
（4）根据施工要求的稠度通过试验确定单位体积用水量，掺加外加剂时要综合考虑外加剂的影响；
（5）通过试验确定合理砂率；
（6）按绝对体积法计算材料用量，确定试配配合比；
（7）按试配配合比进行拌合物性能试验，检验其稠度、粘聚性、保水性是否满足施工要求，若不满足要求，则应在保持水灰比不变的条件下，调整用水量或砂直到满足要求为止，并据此确定用于强度试验的基准配合比；
（8）根据强度试验结果调整水灰比，确定施工配合比。
2.4拌和要求
钢纤维混凝土宜选用商品混凝土、采用滚动式拌合设备拌和，一次拌和量不大于其额定拌和量的80%，铣削型钢纤维混凝土体积掺量>0.8%时，一次拌和量不应大于其额定拌和量的60%。
搅拌的投料次序和方法以搅拌过程中保持钢纤维不结团、不产生弯曲或折断，不出现拌和机因超负荷停止运转或堵塞出料口为原则，投料顺序为：钢纤维、水泥、粗细骨料先投料进行干拌，然后加水湿拌，钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，一般应比普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，且干拌时间不宜小于1.5min。
3施工质量控制
3.1 生产质量控制
铣削型钢纤维混凝土应严格按配合比生产，钢纤维掺量的允许偏差按±2%控制，每班至少检验2次。
3.2 运输质量控制
铣削型钢纤维混凝土运输与普通混凝土运输一样，运输过程中应控制避免混凝土离析。搅拌运输车运输途中，搅拌筒以3-6r/min的缓慢速度转动，不断搅拌混凝土拌合物，以防止其产生离析。
铣削型钢纤维混凝土比普通混凝土和易性、流动性要差很多，掺量越大，和易性、流动性越差，因此对于大掺量铣削型钢纤维混凝土应加强运输过程中的时间、和易性、流动性的控制，确保铣削型钢纤维混凝土运输过程质量。一般铣削型钢纤维混凝土硬化时间比普通混凝土的要短，且掺量越大，混凝土泵送越困难，硬化越快，为避免出现混凝土到工地等待浇筑时间过长，大掺量铣削型钢纤维混凝土单车运输不宜超过5m³。本工程因钢纤维仅仅用于框支梁，方量不大，但铣削型钢纤维体积掺量达1.2%，为确保质量，铣削型钢纤维混凝土单车运输控制在2.5m³以内。且控制发车时间间隔在30min左右。
3.3泵送质量控制
铣削型钢纤维混凝土泵送和普通混凝土泵送要求一样，应连续不间断，避免出现停滞导致塞管。当混凝土供应不及时时，应降低泵送速度保持连续泵送不停滞，但慢速泵送的时间不能超过从搅拌到浇筑的允许延续时间。不得己停泵时，料斗中应保留足够多的混凝土，作为间隔推动管路中的混凝土之用。拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕所用的时间不宜超过30min，当流动性太差，可以加减水剂在搅拌车内快速反转二次搅拌，浇筑过程中严禁因拌合料干涩而加水。
铣削型钢纤维混凝土因掺加了钢纤维，表面摩擦力变大，流动性变差，钢纤维掺量越大，表面摩擦力越大，流动性越差，泵送越困难，当体积掺量>0.8%时，泵送已相当困难，为确保浇筑连续性，当仅用一台泵车泵送时，现场应配置混凝土料斗，遇到泵送停滞时，应立即启用料斗通过吊装运输，确保浇捣连续性，避免出现施工冷缝。本工程铣削型钢纤维混凝土钢纤维体积掺量达1.2%， 每小时泵送已不到5m³，泵送与料斗吊运效率差不多，为确保框支梁混凝土浇筑质量，采用泵送+料斗吊运相结合的方式，浇筑框支梁混凝土至板底标高，然后泵车泵送普通混凝土，料斗吊运钢纤维混凝土。框支梁钢纤维混凝土浇筑在前，其它梁板普通混凝土在框支梁钢纤维混凝土浇筑之后。
3.4 浇筑与养护质量控制
钢纤维混凝土必须采用机械振捣，振捣时除应保证混凝土密实外，尚应保证铣削型钢纤维分布均匀。由于框支梁截面较大，混凝土浇筑时，应分层浇筑，确保荷载分布均匀，分层浇筑混凝土应连续，不得产生施工冷缝，框支梁钢纤维混凝土浇筑至次梁、板位置时，应沿次梁、板方向延展0.5m～1.0m宽（见图2），以确保钢纤维混凝土框支梁质量。框支梁钢纤维混凝土浇筑完初凝前，浇筑梁板普通混凝土。
铣削型钢纤维混凝土结构构件的养护与普通混凝土结构构件养护一样。框支梁作为非常重要构件，施工时除按规定留置抗压、抗折标准养护试块外，尚应留置同条件养护试块。
4质量检验
铣削性钢纤维混凝土浇筑前，应检查每车混凝土的塌落度，塌落度应控制在160mm-200mm之间。同时采用水洗法在浇筑点取样检查铣削型钢纤维的体积率，每班至少应检查1次。按《混凝土强度检验评定标准》（GB50204-2002）要求留置抗压强度标准养护试块、同条件养护试块。同时留置2组备用试块，一组用于测定7d抗压强度，一组测定14d抗压强度。并按规定留置抗折强度标注养护试块，以检验框支梁铣削性钢纤维混凝土的抗折强度。
5经济效益
结构转换层框支梁采用大掺量铣削型钢纤维混凝土与采用普通混凝土相比经济效益明显。
（1）在同等强度下可减小结构构件截面，节约空间，可减少混凝土用量；
（2）可取代或部分取代钢筋；
（3）与普通混凝土搅拌及施工相同，不需额外增添设备；
（4）可大大增加结构构件抗裂性，延长结构构件使用寿命。
6结束语
本工程目前已投入使用，铣削型钢纤维混凝土试块28d抗压和抗折强度试验均满足设计要求，结构构件实体检测结果表明完全合格，现场经多次观测，未发现任何裂缝出现，表面观感很好。
大掺量铣削型钢纤维混凝土所具备的优越性能以及在工程中的成功应用表明：大掺量铣削型钢纤维混凝土可以解决普通混凝土难以解决的抗裂性、耐久性等问题。因此，大掺量铣削型钢纤维混凝土在建设工程中具有广阔应用前景。
钢纤维混凝土范文5
1钢纤维混凝土及其应用
1.1钢纤维混凝土
1）定义。钢纤维混凝土：将短钢纤维掺入到普通混凝土中，并且使其在混凝土内乱向分布，如此形成的多相柔性复合材料就称为钢纤维混凝土。2）功能原理。①由于钢纤维相比混凝土抗拉强度大、延伸率高，因此在保证混凝土与钢纤维良好粘结的基础上，周围的混凝土可以将外力作用传递给钢纤维承受，使得整体的抗冲击韧性、抗弯拉强度、抗疲劳性能都有了显著的提高，实现了混凝土材料由脆性向塑性的转变；②通常在结构受到动荷载作用时，结构混凝土上不可避免的会产生应力集中，而均匀分散在混凝土中的钢纤维可以显著减小动荷载在结构混凝土上所引起的应力集中，从而可以对混凝土的开裂进行很好的控制。
1.2钢纤维混凝土的应用
1）建筑领域。①在板柱节点处使用钢纤维混凝土不仅可以节省抗冲切钢筋、提高板的抗冲切强度、减小板厚，还可以在地震时吸收更多的能量，提高结构抗震性能；②在打桩施工过程中，预制桩的桩尖和桩顶是受冲击荷载较大的部位，因此必须采取有效措施保证预制桩具有足够的抗冲击能力，通常的做法是在桩尖和桩顶掺入适量的钢纤维；③在预制室外楼梯、隔墙、抹灰用的砂浆中运用钢纤维混凝土，可以显著减小构件厚度和重量、降低使用噪音、防止装饰层产生裂缝。2）交通领域。对于路面工程中常出现的结构层龟裂、断板等病害，钢纤维混凝土均可以有效的给予控制，从而提高路面的使用寿命。钢纤维混凝土在路面中的使用主要有两种形式：①直接在基层之上铺筑单层钢纤维混凝土；②钢纤维混凝土作为罩面层铺筑在素混凝土路面之上，可以同时运用于新、旧路面的建设与加固作业。
2原材料和配合比方面的质量控制
2.1水泥
1）钢纤维混凝土中所使用水泥的等级，主要根据设计要求来确定，一般可以采用42.5普通硅酸盐水泥。2）在水泥进场时，应对进场水泥的强度、安定性、凝结时间、细度等进行严格检测，同时要做好水泥在现场的存放工作。
2.2细集料
在合理的用量范围之内，细集料应尽可能多的使用粗砂，这主要是因为粗砂与细砂相比需要的水泥量少，在水泥使用量一定的情况下，用粗砂进行钢纤维混凝土的配制可以显著提高混凝土的强度。
2.3粗集料
1）在材料进场时还应对粗集料中的粉尘含量、最大粒径、针片状颗粒含量进行严格控制，以保证上述项目都能符合相关规范的要求。2）钢纤维混凝土中所使用的粗集料宜选用反击破工艺生产的坚硬、无风化、洁净的碎石或卵石，并且要求集料的形状尽量接近规则立方体。
2.4钢纤维
为保证钢纤维的增强作用，应对施工中所选取的钢纤维的长径比进行严格控制，防止钢纤维因过短、过粗而达不到预期的增强效果，另外，钢纤维若太长或是过细则会导致施工困难、钢纤维在拌合过程中易发生弯折破坏。
2.5外加剂
1）与普通混凝土相比，钢纤维混凝土拌制过程中需要加入更多的水，因此，为了保证钢纤维混凝土的质量就必须掺入一定量的外加剂。2）为了保证钢纤维混凝土的质量，在使用外加剂前应对水泥与外加剂的化学适应性进行专门的检验。3）掺入外加剂的种类应当按照工程的需要来确定，常用的添加剂有高效减水剂、早强剂等。需要注意的是不得在混凝土中掺入各种氯盐系外加剂，以防止钢纤维发生锈蚀，影响结构质量。
3钢纤维混凝土施工方面控制
3.1混凝土拌和
在严格按照配合比对各组成材料进行计量配备之后，才能进行钢纤维混凝土的拌和作业。施工中通常根据钢纤维混凝土的用量大小和使用部位来确定搅拌工艺。
1）大方量机械化施工的混凝土。①搅拌工艺：强制式搅拌工艺；②工艺流程：水泥、细集料、粗集料和钢纤维入搅拌机干拌0.5分钟加水和外加剂湿拌1.5分钟出料；③工艺优缺点：短时间内拌和产量大、效率高；钢纤维积聚现象较明显，不能均匀分散开。2）小方量、零星工程。①搅拌工艺：滚筒式搅拌工艺；②工艺流程：粗集料、钢纤维入筒干拌1.5分钟加细集料和水泥干拌2-3分钟加水和外加剂湿拌1分钟出料；③总拌和时间：小于等于6分钟；④工艺优缺点：拌和所需时间较长、效率低；钢纤维能均匀分散。
3.2混凝土运输的控制
1）车型、运输路线等选择的基本原则都是要尽可能的缩短运送时间和运送距离，避免混凝土由于运送时间过长而出现离析、漏浆、钢纤维下沉等问题。2）对于超过容许运输时间的混凝土，应勒令返回，不得继续使用，以免影响结构质量。
3.3混凝土浇筑振捣的控制
1）在混凝土运输至现场之后，应在施工区段内多处分散落料，同时安排专人进行人工找平。2）为避免钢纤维沿接缝隙表面排列，产生裂缝而不能产生增强作用，混凝土的浇筑应连续不能中断。3）在混凝土的整个浇筑过程中，还应利用平板振捣器、震动梁、滚杠等仪器进行振捣密实。
3.4表面处理
1）对混凝土表面进行检查发现没有泌水的情况下，方可安排专人采用抹光机对混凝土进行抹面作业，抹面处理的标准是抹面完成之后的表面不得留有浮浆或有钢纤维。2）在对表面平整度进行检查时，应连续放直尺，一旦发现超标应立即进行处理。
3.5养护
在完成上述工作之后，可根据实际情况选择采用塑料薄膜覆盖定期洒水养护或者喷涂养生剂养护，养护期控制在一周左右。
4结束语
本文主要讨论的对象是近年来逐渐兴起的一种新型建筑材料：钢纤维混凝土。它在具有抗裂、抗冲击、耐磨、亲合性好等优点的同时还能显著增加构件的强度、延长其使用寿命，因此值得在路桥隧道工程、建筑工程、水利工程等领域大力推广。笔者结合自身的工程实践，对如何控制钢纤维混凝土的施工质量进行了探讨，以期能对同仁有所帮助。
参考文献
[1]李霞.钢纤维混凝土路面工程中的施工质量控制[J].科技情报开发与经济,2011.
钢纤维混凝土范文6
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。
1、钢纤维混凝土增强机理
关于纤维混凝土增强机理的研究,主要有两种理论,一种是纤维间距理论,另一种是复合材料力学理论
(1)纤维间距理论是由Romualdi和Batson于1963年提出,主要是根据线弹性断裂力学来说明纤维对裂缝发生和发展的阻滞作用。该理论认为要增强混凝土的抗裂性和延性,必须尽可能地减小基体内部缺陷的尺寸,降低裂缝端的应力集中程度.而纤维的掺入起到了优化材料内部组织结构和降低裂缝端应力集中的双重效应.理论分析与试验证明,当纤维的平均间距小于7.6mm时,纤维混凝土的抗拉或抗弯初裂强度均得以提高。
(2)复合材料力学理论是由英国的Swamy教授提出的,主要是从复合材料的混合原理出发,将纤维增强混凝土看作纤维的强化体系,用混合原理推求纤维混凝土的抗拉和抗弯强度,并提出了纤维混凝土强度与纤维的掺入量、方向、长径比及黏结力之间的关系。
2、钢纤维混凝土的物理力学性能
由于钢纤维的掺入,其混凝土的物理力学性能发生了如下的改变:
2.1抗弯性能
纤维混凝土的抗弯性能最能反映出纤维的增强、增韧效果。钢纤维混凝土的抗弯强度随钢纤维
图2-1-1纤维掺量与抗弯强度
掺量的增加而呈直线形增大。不同纤维掺量的抗弯强度值见图2-1-1。当纤维含量为2%时,混凝土的抗弯强度约为不掺的2倍,水泥砂浆的抗弯强度约为不掺的2.5倍,见图2-1-2。
图2-1-2纤维掺量与抗弯强度对比
2.2抗剪性能
在钢筋混凝土构件中,其抗剪强度主要是靠箍筋和弯起钢筋承担,为了提高混凝土的抗剪强度,往往用增加这些抗剪钢筋的数量的方法,但其结果是不仅是工程投资增大,并且给施工带来不能便,特别是对薄壁等结构问题就更突出,而采用钢纤维混凝土是解决这一问题的有效途径。东南大学蒋金洋等对C60的钢纤维高强混凝土进行抗剪试验,得出在钢纤维体积率为1%、2%、3%时,相应的钢纤维混凝土抗剪强度分别提高91.3%、116%、166%。
2.3初裂强度
初裂强度是混凝土抗裂性能的重要标志,混凝土掺加钢纤维后,弯曲时裂缝出现强度显著提高,其提高的数值与纤维掺量成正比见图2-3-1。钢纤维水泥砂浆和混凝土与不掺钢纤维的初裂强度对比见图2-3-2。如图所示,随钢纤维含量的增加,初裂强度随之增加,当纤维含量为2%时,混凝土初裂强度为空白混凝土的1.4倍。
纤维掺量(%)
图2-3-1钢纤维掺量与初裂强度
钢纤维掺量(%)
图2-3-2钢纤维掺量与初裂强度比值
2.4抗拉性能
随着钢纤维掺量的增加,混凝土的抗拉强度也呈比例的提高,不同钢纤维掺量的混凝土抗拉强度,按直接及间接抗拉试验方法所得试验结果见图2-4-1。不同钢纤维掺量的混凝土与空白混凝土抗拉强度比见图2-4-2,当纤维含量为2%时,混凝土抗拉强度约为空白混凝土的2.3倍。
钢纤维对混凝土抗拉性能改善作用的影响因素主要有:钢纤维掺量、钢纤维与混凝土界面黏结强度以及混凝土基体强度。焦楚杰等人通过试验得出,钢纤维对高强混凝土劈裂抗拉强度起着显著的增强效应,当钢纤维体积率为1%～3%时,钢纤维高强混凝土劈裂抗拉强度较基体增长36.9%～113.2%。
图2-4-1钢纤维掺量与抗拉强度
图2-4-2钢纤维掺量与抗拉强度比
2.5抗冲击强度
钢纤维混凝土具有较大的能量吸收能力。在动荷载作用下,钢纤维混凝土在裂缝扩展时,先是钢纤维克服基材的黏结力而被拉出,或是钢纤维被拉断,但这都需要消耗很大的能量。从这一点上可以看出钢纤维混凝土能提高抗冲击性能,因而抗冲击强度较高。
2.6钢纤维混凝土耐腐蚀性
钢纤维能有效地阻止混凝土裂缝的引发与发展,使混凝土碳化速度减缓。 钢纤维在混凝土中如果发生腐蚀,主要原因应该是由电化学作用引起的。我们用硅酸盐水泥配制的混凝土基体,在硬化过程和硬化后混凝土的孔隙中,所含有的水分通常以饱和碱溶液存在。在这种环境条件下,钢纤维表面形成一层不溶解的氧化膜,这种氧化膜能保护钢纤维,使它不受进一步侵蚀。
3.钢纤维混凝土的应用
钢纤维混凝土作为一种新型复合材料,以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击等物理力学性能,目前已被广泛应用于建筑工程、水利工程、公路桥梁工程、公路路面和机场道路工程、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域。
(1)水利工程
钢纤维混凝土在水利工程中的应用比较广泛,主要将其用于受高速水流作用以及受力比较复杂的部位,如溢洪道、泄水孔、有压疏水道、消力池、闸底板和水闸、船闸、渡槽、大坝防渗面板及护坡等。这些部位对混凝土材料自身的抗拉强度、抗剪强度以及抗裂性能的要求都比较高,也正发挥了钢纤维混凝土的自身优势。我国在实际工程中应用的有:三峡工程、小浪底水利枢纽工程、三门峡泄水排砂底孔等工程。以上工程都获得了较为满意的效果,并取得了较好的经济效益。
(2)道路和桥梁工程
钢纤维混凝土在道路和桥梁工程方面,主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性,抗冲击、抗疲劳性。在实际工程中有:沪杭高速公路、成渝公路、大足朱溪大桥、广州解放大桥等工程中都采用了钢纤维混凝土解决工程难题。日本第一条钢纤维混凝土路面铺筑在住友公司鹿岛工厂的堆料场上。
(3) 建筑工程
钢纤维混凝土在建筑工程中的应用越来越广泛,一般应用于房屋建筑工程、预制桩工程、框架节点、屋面防水工程、地下防水工程等工程领域中。钢纤维混凝土具有良好的抗裂性,可使构件在标准荷载下处于弹性阶段而不裂,不出现应力的重分布;用钢纤维混凝土制成的自防水预应力屋面板,不仅提高了自防水预应力屋面板的抗裂性能,同时也减少了纵向预应力筋的配筋率,提高了结构的耐久性。钢纤维混凝土在建筑中的应用实例有:哈尔滨工业大学邵逸夫体育馆的屋面就是采用钢纤维混凝土、福州东方大厦、沈阳市急救中心站综合楼、江苏省丹阳市中医院、辽阳市食品公司办公楼等工程。
(4)铁路工程
钢纤维混凝土在铁路工程方面主要用于预应力钢纤维混凝土铁路轨枕、双块式铁路轨枕及抢修铁路桥面防水保护层中。钢纤维混凝土在铁路工程应用的实例有:柳州铁路局黔桂铁路铺设工程、南昆线家竹箐隧道工程和西安安康铁路椅子山隧道等工程。
4.存在的问题
纤维增强混凝土虽然可以很大程度的改善混凝土的力学性能,但同时也存在着一定的问题。
(1)纤维的比表面积大,会降低混凝土拌合物的流动性。由于需要更多的水泥浆包裹纤维,使单方混凝土水泥用量增加。即使掺有表面活性剂,也随着纤维掺量的增加其流动性也会极大的下降。(2)钢纤维体积率超过一定范围容易结团,给搅拌均匀带来一定的困难,从而影响到混凝土的各项性能。在施工过程中由于钢纤维的掺入,其混凝土拌合物拌合难度增加。我国目前钢纤维混凝土施工机械与国外水平还有一定的差距,各种施工设备如纤维分散机等还需要进行进一步的开发与研制。
(3)由于钢纤维售价高,生产成本高随之提高,通过钢纤维增强作用而节省的混凝土及钢筋通常不能补偿钢纤维用量所造成的成本提高。这是阻碍钢纤维混凝土发展的一个重要因素。