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鋼纖維混凝土簡介

 鋼纖維混凝土簡介

1)鋼纖維混凝土配合比:

三其鋼纖維摻量:每立方混凝土20公斤,混凝土標號: C30,鋼纖維混凝土面層厚0.20m,級配碎石厚200mm300mm。

 三其SQ67/50型鋼纖維:冷拉切斷型鋼纖維。

名義尺寸:

直徑D        0.75 mm

長度L        50 mm

長徑比L/D    67

鋼纖維數量/Kg5700

力學特性:

Rm   (鋼絲抗拉強度):       1100 MPa

ΔI    (極限應變):           4

形狀

兩端彎鉤形的SQ67/50鋼纖維在混凝土中具有完美的錨固能力。

鋼釬維混凝土水灰比最大不應超過0.5,采用混凝土罐車直卸方式澆筑鋼釬維混凝土,混凝土到現場的塌落度應在12±20cm;鋼釬維混凝土泵送的塌落度應控制在14±20cm。鋼纖混凝土澆筑時嚴禁在現場摻水。

2)鋼纖維的性能

鋼纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是一種性能優良且應用廣泛的新型復合材料。由于鋼纖維能夠起到阻滯基體混凝土裂縫的作用,從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度等較普通混凝土顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也有較大改善

1、鋼纖維對混凝土的增強效果和影響因素

鋼纖維混凝土中亂向分布的短纖維主要作用是阻礙混凝土內部微裂縫的擴展和阻滯宏觀裂縫的發生和發展,因此對于其抗拉強度和主要由主拉應力控制的抗剪、抗彎、抗扭強度等有明顯的改善作用。當纖維摻(體積率)量在1%~2%范圍內,抗拉強度提高25%~50%,抗彎強度提高40%~80%,用直接雙面剪切試驗所測定的抗剪強度提高50%~100%?箟簭姸忍岣叻容^小,一般在0~25%之間。

2、疲勞性能

鋼纖維混凝土的抗彎和抗壓疲勞性能較普通混凝土都有較大改善。例如:抗彎疲勞壽命為106次時,纖維摻量為1.5%lf/df=58)的鋼纖維混凝土的應力比為0.68,而普通混凝土僅為0.51;當應力比為0.7,鋼纖維混凝土抗彎疲勞壽命超過105次,而普通混凝土僅達850次。又如:摻有2%纖維的剛纖維混凝土抗壓疲勞壽命達2x106次時,應力比可達0.92,而普通混凝土的應力比僅達0.56?梢娫诼访婧蜋C墩等承受疲勞載荷的工程中,使用鋼纖維混凝土會使其抗疲勞壽命顯著提高。

3、抗拉強度

為使鋼纖維混凝土具有良好的力學性能,要求鋼纖維具有一定的抗拉強度。根據鋼纖維的材質和生產工藝不同,其抗拉強度也有所區別。由于普通鋼纖維混凝土主要是由于鋼纖維拔出而破壞,并不是因為鋼纖維拉斷而破壞,鋼纖維在破壞時承受的最大拉應力為100~300MPa,因此,只要鋼纖維的抗拉強度在380MPa以上,一般能滿足使用要求。

4、彈性模量

    鋼纖維的彈性模量為200GPa,極限延伸率為0.5%~3.5%。

5、粘結強度

由于鋼纖維混凝土的破壞主要是因鋼纖維拔出引起的,因此提高鋼纖維與混凝土基體界面的粘結強度是十分重要的。粘結強度的提高除了與基體的性能有關外,就鋼纖維本身來說,應該從改進鋼纖維表面和形狀來改善它與基體的粘結性能。常用的方法有:使鋼纖維表面粗糙化,截面呈不規則形狀,增加與基體的接觸面積和摩擦力;將鋼纖維表面進行壓痕或壓成波形,增加機械咬合力;使鋼纖維兩端異型化,將兩端制成彎鉤或大頭形等,以提高其錨固力或抗拔力。

6、硬度

各種鋼纖維的表面硬度較高,在于混凝土一起攪拌時,一般不宜發生彎折現象。但有時由于鋼纖維的材質較脆,攪拌時也易發生折斷,影響增強效果。所以在實際生產應用中要隨時觀察成排鋼纖維的分散情況,鋼纖維分散均勻后應停止攪拌。

7、耐腐蝕性

鋼纖維混凝土耐化學腐蝕性能是人們最關心的問題。對此,專家學者做了大量的試驗和現場暴露試驗,幾乎得出一致的結論是:鋼纖維混凝土在空氣、污水和海水中都呈現良好的耐腐蝕性。暴露在污水和海水5年后的試件碳化深度小于5mm,只有表層的鋼纖維產生銹斑,內部鋼纖維未銹蝕,不會像普通鋼筋混凝土銹蝕后,銹蝕層體積膨脹而將混凝土脹裂。專門研究表明:經300次浸海水循環(浸12h,空氣中干12h),鋼纖維混凝土氯離子浸入深度較普通混凝土小,盡管氯離子超過0.4%的活化量,但未見鋼纖維腐蝕。  澆筑在鋼纖維混凝土內部的鋼纖維,只要搗固密實,與空氣隔絕,鋼纖維一般不發生銹蝕現象。暴露于混凝土表面或在裂縫寬度超過0.25mm時,跨越裂縫處的鋼纖維易銹蝕。

3鋼纖維混凝土的組成材料

鋼纖維混凝土是由短鋼纖維、水泥、砂、石和水以及必要的外加劑按一定的比例配制經凝結硬化后形成的復合材料。鋼纖維混凝土中的砂和石起骨架作用,稱之為骨料(集料)。鋼纖維均勻地分散于骨料周圍,主要起增強、增韌、限裂和阻裂作用,稱之為增強料(相)。水泥和水形成的水泥漿在拌合料中包裹在骨料和鋼纖維的表面,填充骨料與骨料、骨料與鋼纖維之間的縫隙,并起潤滑作用,使混凝土拌合料具有一定的和易性,硬化后的水泥漿將骨料、鋼纖維粘結成堅固、密實的整體。

鋼纖維混凝土的性能取決于基體混凝土的性能和鋼纖維的性能以及相對含量,同時也與施工工藝(攪拌、成型、養護)有關。

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