详细介绍:

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。
钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间,较之普通混凝土,抗拉强度提高40%—80%,抗弯强度提高60%—120%,抗剪强度提高50%一100%,抗压强度提高幅度较小,一般在0—25%之间,但抗压韧性却大幅度提高。
混凝土钢纤维已广泛用于:公路、机场、桥梁、隧道、涵洞、涵管、港口、水厂、游泳池、污水处理厂、堤防护坡、铁路、轨枕、停车场、粮库、冶金耐火、军事工程、各种工业民用建筑的框架抗震节点及其他抗震结构、刚性防水屋面、地下室、工业厂房地面、混凝土井盖。适用于对抗拉、抗剪、抗折强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等项性能要求较高的结构工程或局部部位。
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先将钢纤维和粗骨料投入搅和机搅拌约30秒,使钢纤维分散在石子中,不致结团。再将砂和水泥投入搅和机干搅拌30秒。再在转动着的搅拌机中加水,并使机子再搅拌3分种左右。钢纤维混凝土浇筑时,随拌随用,连续浇捣,不到分格缝不得甩施工缝浇筑时应振密实。抹面,压纹钢纤维混凝土具有集粗料细,砂率大,纤维乱向分布的特点,采用机械抹平,阻止纤维外露。采用压纹器压纹工艺还可以避免拉毛产生纤维外露现象,经24小时后,应按常规及时养护。

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随着混杂纤维中碳纤维体积 分数的增加,初裂强度和极限强度不断提高。 2.2.3 断裂韧性 钢纤维具有尺寸较大、强度中等和韧性高等特点,可抑制基体内局部化裂缝的张开,故 复合材料可承受一定的荷载增量, 直到钢纤维承受的荷载超过其与基体的粘结强度, 纤维脱 粘并逐渐拔出,复合材料达到极限强度而进入裂缝局部化阶段。当钢纤维体积分数超过 1.0%以后,材料的力学行为存在应变硬化现象(图 1 中 CS0510 和 CS0015)。有研究认为, 碳纤维可改变钢纤维与水泥浆体间的界面粘结韧性[6],加大钢纤维从基体中拔出的难度,对 局部化裂缝起到更好的桥接作用,这也是碳—钢纤维混杂可产生混杂效应的机理之一。 2.2.4 断裂能 图 3 为荷载—挠度全曲线计算试件的断裂能, 3(a)和图 3(b)分别为初裂阶段和挠度为 图 2mm 时材料的断裂能。由图 3(a)可见,随着混杂纤维中碳纤维比例的提高,初裂荷载对应 的断裂能逐渐增加。
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