钢纤维混凝土精选(九篇)

第1篇：钢纤维混凝土范文

现代施工工艺中，采用钢纤维混凝土，其优点是：

1、硬度高。

2、抗风化能力强。

3、抗冲击能力强。

第2篇：钢纤维混凝土范文

关键词 钢纤维混凝土冻胀 推广应用

中图分类号：TU37文献标识码： A

钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，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。由于优异的力学性能、化学稳定性、轻质高强、施工方便快捷、省力节时、施工工序简单、施工质量易于保证，而且进度快、工期短、补强后不改变结构外形，不显露补强痕迹，以及工程造价低等优点而被广泛应用。

⑴ 钢纤维混凝土的特性

① 力学强度

根据各国钢纤维混凝土资料分析,钢纤维对提高混凝土的抗压强度不显著,统计资料表明,钢纤维混凝土抗压强度仅提高了10%左右,但其受压韧性却大幅度提高。这是由于钢纤维的存在,增大了混凝土的压缩变形,提高了破坏时的韧性;试验表明,钢纤维混凝土的劈拉强度、抗剪强度、抗弯强度等均比普通混凝土有大幅度的提高。

② 钢纤维混凝土的韧性及抗裂性能

韧性是在材料受力破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻止裂缝开展的性质。混凝土中掺入钢纤维后,可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用,限制了新裂缝的发生,推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。

③ 钢纤维混凝土的耐磨性和耐久性

混凝土中掺入钢纤维后,其耐磨性能得到了很大提高。国内采用了标号为C35 和CF35的普通混凝土和钢纤维混凝土5cm×5cm×5cm的试件在国产耐磨机上做等条件磨损试验。结果表明,钢纤维混凝土比普通混凝土的磨损损失降低了30%；钢纤维混凝土的耐腐蚀性、抗冻融性等均较普通混凝土好。

⑵ 钢纤维混凝土的施工技术

① 钢纤维混凝土拌和

为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团,在施工时每拌一次为搅拌量的80%。采用滚动式搅拌机拌和,在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量,采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为:粗集料钢纤维(干拌1min) 细集料水泥(干拌1min) ,其中钢纤维在拌和

时分三次加入拌合机中,边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6min ,超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。若在拌和中,先加入水泥和粗、细集料,后加钢纤维则容易结团,而且纤维团越滚越紧,难以分开,一旦发现有纤维结团,就必须剔除掉,以防影响混凝土的质量。

② 钢纤维混凝土的浇捣

钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样,浇捣是施工中的重要环节,直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差,在边角处容易产生蜂窝。因此,边角部分可先用捣棒捣实。边角采用插入式振动器振捣,然后用夯梁板来回整平。

⑶ 钢纤维混凝土在灌区使用前景

河套灌区建筑物主要为小型的农田水利枢纽，包括水闸、桥梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌区属于北方地区，冰冻时间较长，冻深较大，而产生的冻胀破坏，是影响灌区建筑物使用寿命的因素之一。钢纤维混凝土具有良好的韧性、抗裂性等良好的力学性能，可以减轻冻胀破坏对灌区建筑物寿命的影响。

目前，钢纤维混凝土在《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造》中的公庙子分干沟扬水站、南二分干沟扬水站中使用，工程项目运行2年，效率良好，混凝土表面并无除险裂缝、剥蚀等破坏现象。

钢纤维混凝土在河套灌区算是新的材料、新工艺，受传统观念的影响，新事物的产生到推广应用需要经历一定的时间。随着工程的进展，相信钢纤维混凝土会得到广泛推广应用的。

参考文献：

[1] 李世恩 申永坚 纤维混凝土在水工建筑物工程中的应用 人江 2002（2）；

[2] 朱胜才 层布式钢纤维混凝土复合路面的应用 山西建筑 2007.22（5）；

[3] 程秀菊.钢纤维混凝土的增强机理及断裂韧性的研究. 河海大学硕士学位论文.2005.3；

[4] 高丹盈,黄承过.钢纤维混凝土的抗压强度.河南科学，1991.9(2):83；

[5] 何华兴.浅谈钢纤维混凝土及其施工应用.科技信息，2008(19):137；

[6] 柯名强.论钢纤维混凝土的性能、施工与应用前景.科技资讯，2008（8）:70；

第3篇：钢纤维混凝土范文

关键词：钢纤维混凝土；性能；应用；水利工程；成本

Abstract: the steel fiber concrete is a kind of good performance and wide application of new composite materials. Due to the steel fiber concrete block body crack development, thus the tensile, bending, shear strength increased significantly than those of normal concrete, the impact resistance, fatigue, crack and durability also have improved considerably. In recent years, domestic and overseas on the steel fiber reinforced concrete structure and mechanics performance did a lot of research, and has been used in roads, Bridges, tunnels, water, building and so on each project, more and more wide application prospect. In this paper, at first the steel fiber reinforced concrete are reviewed, then a detailed description of its strong performance advantage, and then analyzes the steel fiber concrete current application status, and its further development Suggestions were put forward.

Keywords: steel fiber concrete; Performance; Applications. Water conservancy engineering; cost

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

一、钢纤维混凝土概述

钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，简写为SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。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。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维，常用的有：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。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善，使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。

钢纤维混凝土的性能优势

（一）强大的抗冲击性能

在动荷载作用下，钢纤维混凝土在裂缝扩展时，首先是钢纤维克服基材的粘结力而被拔出，或是钢纤维达到屈服强度而被拉断，这都需要消耗大量的能量。因此，钢纤维混凝土能提高抗冲击性能。若钢纤维混凝土等级为CF55时，采用水泥硬练重锤冲击。当纤维掺量为0.5%时，耐冲击次数为素混凝土的3～4倍；纤维掺量为1%时，耐冲击次数为11～12倍；纤维掺量为1.5%时，耐冲击次数为21～22倍。可见，钢纤维混凝土的耐冲击性能随着纤维掺量的增加而大幅度提高。

（二）优越的抗疲劳性能

钢纤维明显改善了混凝土的弯曲疲劳性能。若CF80钢纤维混凝土与普通混凝土相比，当钢纤维掺量为1%时，200万次疲劳极限可提高10%；当钢纤维掺量为1.5%时，疲劳极限可提高15%。当疲劳应力比为0.7时，对钢纤维掺量1%的钢纤维混凝土，疲劳寿命可延长。

（三）抗冻融性能

钢纤维混凝土在冻融循环过程中，由于温度的变化，在混凝土内形成温度应力场。钢纤维混凝土的基体组成部分的热膨胀系数不同，在温度应力作用下变形不协调，导致在混凝土内部界面产生拉应力，影响了界面的黏结性状。钢纤维体积率的增大，增加了混凝土内的界面，这些界面是混凝土的薄弱环节。当冻融次数不大时，钢纤维与砂浆的黏结性状良好，钢纤维能有效地发挥阻裂增强作用，减少裂缝源的数量和裂缝的宽度。所以，在冻融次数较低时，随钢纤维体积率的增加，使混凝土强度下降的幅度降低。

（四）钢纤维混凝土的力学强度

1、抗压强度

钢纤维混凝土虽受压强度增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。

2、抗剪强度

钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。

3、抗弯强度

钢纤维混凝土的抗弯强度，随着纤维掺量的增加而提高。钢纤维混凝土等级提高，使抗弯强度提高明显。在弯曲荷载作用下，钢纤维混凝土受拉区开裂，中性轴向上移，受拉区仍有部分纤维与基材的粘结力承受拉力，增加韧性，提高了混凝土的抗弯强度。而普通混凝土则很快发生断裂，以致脆性破坏。

（五）钢纤维混凝土的韧性和抗裂性

韧性是在材料受压破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻滞裂缝进一步发展的性质。钢纤维混凝土具有很好的韧性和抗裂性。钢纤维混凝土的韧性随着钢纤维数量的增加而大幅度提高，同时与纤维和基材的粘结力有关。基材强度提高，纤维混凝土的韧性也相应提高。

钢纤维混凝土的应用现状

钢纤维混凝土以其良好的性能优势在工程建筑各个领域中都得到了广泛应用，具体说来，有以下几方面的应用：

（一）在房屋工程中的应用

在房屋工程中，节点是框架梁柱的传力枢纽，也是框架的薄弱环节。在许多大地震中表明，不少钢筋混凝土框架节点在地震作用下发生了不同程度的破坏。因此，节点的抗震问题引起了工程界的重视。若按照传统方法提高钢筋混凝土节点的抗震强度和延性，就需要在节点配置更多而密的箍筋，但节点箍筋施工比较困难。同时，节点中钢筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑质量。在框架节点部分用钢纤维配筋取代部分箍筋，就能有效解决所存在的问题。

例如东北地区某工地由于年温差和昼夜温差较大，为防水层脱离及找平层减少收缩和温度应力的影响，而在钢纤维混凝土中掺有一定数量的膨胀剂，从而取得了良好的效果。也就是将每m3钢纤维混凝土的材料中掺有其它材料，用量为水泥：砂：碎石：钢纤维：水：减水剂：膨胀剂=450：720：720：72：198：4.5：63。减水剂可用上海产高效减水剂，其减水率约15%；膨胀剂采用合肥生产的产品，自由膨胀值小于0.1%。刚性防水屋顶采用分仓设计，每个分仓均为3×6m，并且将各分仓之间以及与四周墙壁之间均设置分仓缝。分仓缝用PVC 防水油膏充填。分仓木条尺寸为20×30mm，施工24 小时后取出。防水层厚度为40mm。

（二）在水利工程中的应用

20ZLB-70 型轴流泵是农用泵站中应用较多的一种泵型。22 寸（管内径55cm，壁厚3cm）钢纤维混凝土泵管可为该泵配套使用，以解决其它泵管在工程造价、建设周期及管理维修等方面存在的问题。关于钢纤维混凝土泵管的使用价值，某地曾将这种泵管与同类型的铸铁泵管、钢板泵管、自应力水泥泵管和钢筋混凝土泵管等作了比较，结果发现钢板管、铸铁管耗钢量最大，钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管次之；钢丝网水泥管和自应力管较小；而新

研制的钢纤维管耗钢量只有8kg，所以最小。在生产管理上，钢板管、铸铁管易生锈瘤，接头螺栓及止水填料易腐蚀，维修费用高。钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管维修费用虽小，但体积大，运输及安装不方使。钢丝网水泥管、自应力水泥管在用钢量和自重上较前者虽有减少，但要具备特殊的生产工艺与设备。而钢纤维混凝土管就可弥补上述几类管的不足，且性能都能满足其强度要求。

（三）在路桥工程中的应用

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，包括新建及修补工程。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。它可使面层厚度减少，伸缩缝间距加长，使用性能提高，维修费用减低、寿命延长。面层较普通混凝土可减少30～50%，公路伸缩缝间距可达30～100m，机场跑道的伸缩缝间距可达30m。路面及桥面修补，其罩面厚度仅为3～5cm。

（四）在港口和海洋工程中的应用

钢纤维混凝土的腐蚀问题一直是海洋工程应用中应着重考虑的问题，所以有待进一步研究，但在日本和挪威的使用经验是令人鼓舞的。日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土作钢管桩防腐层，在海水中浸泡10年，钢纤维混凝土防腐完好，钢管表面无锈蚀，仍有金属光泽。挪威将钢纤维混凝土用于北海海底输气管道的隧道衬砌、Forsmark核电站海底核废料库的支护、海洋平台后张预应力管道孔的封堵以及码头混凝土受海水腐蚀部位的修补等。

关于大力发展我国钢纤维混凝土技术的建议

同发达国家诸如美国和日本相比，我国在钢纤维混凝土的开发和应用上还有很大差距，要使我国钢纤维混凝土技术有更大更快的发展，需从以下几方面着手：

（一）降低钢纤维混凝土成本

目前钢纤维混凝土应用的最大障碍是成本太高。由于纤维售价太高，通过纤维增强作用而节省混凝土用量常不足以补偿纤维用量所造成的成本提高，因而钢

纤维混凝土工程的初始造价提高。因此，大力开发生产优质钢纤维、降低钢纤维的生产成本从而降低钢纤维混凝土的造价师扩大钢纤维混凝土应用的关键之一。

（二）加强对施工技术和理论的研究

近年来，我国在钢纤维混凝土基础理论研究和应用上做了很多工作，但在设计施工中与国外发达国家还存在较大差距。我国应尽快组织力量大力加强设计和施工方面的专题研究，总结国内工程试用经验，逐步制定出有关规范，这是推进钢纤维混凝土结构应用的关键之一。

（三）提高专业化生产水平和施工队伍水平

钢纤维混凝土制品生产和钢纤维混凝土工程施工的技术要求高，专业性强，要求有专门从事这个行业的企业和施工队伍。目前我国在这方面的发展还存在不足，今后应大力促进钢纤维混凝土专业化的施工队伍的发展。

结语

综上，钢纤维混凝土与普通混凝土相比，具有强大的性能优势，目前钢纤维混凝土工程应用较多，因系列突出优点和巨大的技术潜力，所以它的发展可以预见在将来将会取得更大的技术进步，应用的前景也将更广阔。我国应加大力度提高我国在钢纤维混凝土这一领域的研究力度和技术水平，降低钢纤维混凝土的初始造价，将钢纤维混凝土的技术发展推向前进。

参考文献

[1]赵建波,崔海.钢纤维混凝土的研究与应用[J].科技创新导报，2009.7.

[2]张继飞.浅谈钢纤维混凝土的特性[J].科技论域，2008.6.

第4篇：钢纤维混凝土范文

关键词：钢纤维混凝土，研究，应用

 

1.钢纤维混凝土性能

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

1.1新拌钢纤维混凝土性能

钢纤维有一个像砂皮般粗糙的表面,使它与水泥浆体的黏结较为牢固,可减少塌边现象。论文大全。一般情况下,钢纤维混凝土坍落度值比相应的普通混凝土小20 mm,经摊铺机振动,即表现出与普通混凝土一样的黏聚性。

1.2硬化后钢纤维混凝土性能

(1)有研究表明[3]，钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,钢纤维混凝土的弯拉强度比普通混凝土提高约15%~35%,且与钢纤维的掺量成正比。(2)抗冲击性冲击强度反映混凝土在冲击荷载作用下的抗裂性能。将重8 kg的钢球从25 cm高度自由落下冲击经标准养护28 d的标准试件,当试件裂缝大于0.3mm时,记录的冲击次数即为冲击强度。文献表明[3]，钢纤维混凝土抗冲击性能随钢纤维掺量增加而提高。钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,与普通混凝土相比,其抗冲击性能可提高3~5倍。(3)抗干缩开裂性能试验在工地上进行,在养护28 d水泥稳定碎石基层上浇筑普通混凝土板和钢纤维掺量为50 kg/m3的混凝土板,用碘弧灯强光和风扇强风来加快试板失水,随时观察裂缝产生的时间。与普通混凝土相比[3],钢纤维混凝土裂缝产生时间迟,裂缝产生数量少。这表明钢纤维混凝土用于路面可以延长混凝土面板缩缝间距。(4)耐磨性耐磨性试验采用TNS-04水泥胶砂耐磨试验机。试验前将尺寸为15 cm×15 cm×7 cm的试件在60℃烘箱中烘至恒重,然后在水泥胶砂试验机上磨削50转,磨损面积为0.012 5 m2。计算试件单位面积磨损量,以此作为标准来描述混凝土耐磨性。在混凝土中掺钢纤维可显著提

高其耐磨性能。与普通混凝土相比,钢纤维混凝土耐磨性能提高了24.2%[3]。

2.钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土在工程中的实际应用始于上世纪70年代,由美国Battele公司开发的熔抽钢纤维技术为钢纤维混凝土的应用提供了条件。此后在加拿大、英国、瑞典、日本等国家也迅速进行这方面的应用研究。我国是从上世纪70年代着手对钢纤维混凝土进行材料力学性能的实验研究，1989年颁布《钢纤维混凝土试验方法》(CECS13: 89),1992年颁布《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92), 2004年颁布《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38: 2004)。目前纤维混凝土在结构工程、铺面工程、地下结构及其他特种结构工程等领域得到了比较广泛的应用。

在结构工程方面,那些对抗拉、抗剪、抗弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等性能要求较高的工程部位,若采用钢纤维混凝土会得到较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能。例如在梁柱节点中,已有实验证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比,在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善,采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,循环次数提高15%,在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了节点区钢筋过密、施工困难等问题。论文大全。

铺面工程包括公路路面、机场道面、桥面、工业地面及屋面等。因钢纤维混凝土有着优良的抗拉,抗弯、抗裂、抗疲劳、抗冲击、抗收缩、韧性好等一系列物理力学性能,因此,在铺面工程领域中得到较广泛应用。论文大全。文献[4]过恩施州318国道某路段的路面设计对比,采用素混凝土路面,路面板厚度为25cm；采用层布式混杂纤维混凝土路面,路面板厚度为仅为16 cm。

地下结构所用的钢纤维混凝土一般为钢纤维增强喷射混凝土,它具有诸多特点,强度高(抗拉、抗弯、抗剪)；抵抗冲击、爆炸和震动的性能高;韧性好；抗冻、耐热与耐疲劳性能好；抗裂性能强；即使构件已产生微小裂缝,也会因钢纤维继续抗拔而使韧性大为提高。

3.总结

钢纤维混凝土具有优异的特性,使其广泛应用于各个工程领域,但其本身存在的问题,也抑制了它的应用。(1)钢纤维造价普遍较高,国产的性能相对较低,难以大规模使用；(2)钢纤维混凝土的增强机理至今也还不是很清楚,现行的几种分析理论，如复合理论和纤维间距理论都并不完善。复合理论忽略了纤维复合带来的耦合效应,纤维间距理论忽略了纤维自身的耦合作用,都有应用局限性,需待进一步的研究和探讨。(3)目前对钢纤维混凝土的研究多集中在物理性能方面,对于化学性能方面(比如耐久性)的研究相对较少。(4) 钢纤维混凝土与普通混凝土相比,在相对较低的水泥用量情况下,钢纤维混凝土具有较高的抗折强度和耐磨性能、良好的抗冲击性能和抗裂性能,非常适合在重载交通路面工程和对耐久性要求严格的工程中应用。

参考文献

[1]时宗滨,齐巧男. 浅谈纤维混凝土的应用[J]. 黑龙江交通科技,2008(6).

[2]蒋应军，刘海鹏等.钢纤维混凝土性能与施工工艺研究.[J].混凝土,2008（8）.

[3]焦楚杰，孙伟等.中含量钢纤维高强混凝土施工工艺优选[J].建筑技术,2004(1).

[4] 海庆,朱继东等.层布式混杂纤维对混凝土抗弯性能的改善及其在路面设计中的应用[J].混凝土与水泥制品, 2003(4): 41-43.

第5篇：钢纤维混凝土范文

关键词：桥梁施工；钢纤维混凝土；应用

近年来，随着我国经济水平的不断提高和城市化进程的加快，人们对于国家发展的重要基础设施的建设逐渐重视且要求严格，桥梁工程也不例外。钢纤维混凝土作为一种新型的水泥基复合材料，其性能优越、操作性强、经济实用，可有效的增加混凝土的强度和承载力，限制基体在外力作用下产生的裂缝扩展，而广泛应用于桥梁工程建设，且对于提高桥梁工程质量具有较好的作用。因此，研究钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用，为桥梁工程建设提供参考和支持，具有较强的现实意义。

1 钢纤维混凝土概况

相对于普通混凝土而言，钢纤维混凝土均匀而多向配筋地掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维，钢纤维混凝土破坏时往往是钢纤维从混凝土基体里，而不是拉断。纤维的增强效果主要取决于基本强度、纤维含量、纤维的长径比以及纤维和基体混凝土间的粘结强度等。随着我国基础设施建设的蓬勃发展，钢纤维混凝土迅速成长，并进入实用阶段。与传统的混凝土不同，其结合了钢纤维与混凝土的共同作用，混凝土内均匀地分布着钢纤维，显著地提高了混凝土的抗拉强度及抗变形能力，钢纤维混凝土相比较传统混凝土而言，改变了脆性混凝土材料的特性，提高混凝土的抗拉扭、抗裂、抗疲劳强度等。目前，钢纤维混凝土被认为是建筑施工材料中最适宜的材料之一，广受建筑施工者的青睐。具体而言，钢纤维混凝土具有以下几个特点[1]：

1.1 混凝土相同等级强度下，钢纤维混凝土重量较轻。该特性大大提高了桥梁施工方面的效率，给施工带来了极大的便利。

1.2 相比传统的混凝土材料，钢纤维混凝土具有抗弯、抗压、抗拉等特点。据实验数据显示，钢纤维混凝土相比传统的混凝土而言，抗拉强度增强四到六成，抗弯强度更是增强一至两倍。这与材料成分中所加入一定比例的钢纤维是分不开的。

1.3 优越的形变能力及优越的抗疲劳能力。钢纤维对提高混凝土的抗拉弹性模量效果极其显著，使得混凝土的长期收缩形变能力更为优越，一般最高可以改善混凝土收缩率的三成。另外抗疲劳能力的增强使得桥梁施工质量能得到长期可持续的保证。

2 钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土在桥梁工程中的施工可以根据施工方法的不同分为浇筑钢纤维混凝土施工、喷射钢纤维混凝土施工、灌浆钢纤维混凝土施工。钢纤维混凝土材料的优良、施工技术水平的好坏决定了施工质量，而施工质量则决定了桥梁的整体质量，因此，在进行钢纤维混凝土施工的时候，除了要使普通混凝土满足施工要求外，还要重视钢纤维给施工带来的技术问题。钢纤维混凝土施工技术的关键环节是确保钢纤维分布的均匀，主要包含以下几个方面：

2.1 钢纤维混凝土的搅拌

一般情况下，为了使钢纤维在搅拌的时候充分分散，避免出现结团的现象，最好使钢纤维通过分散机进入搅拌机，同时，将分散机的功率和分散力控制在一定范围内以使钢纤维混凝土的分散效果达到最好。同时，要严格控制投料顺序和搅拌时间，防止钢纤维结团，采取分级投料，先投干料再投湿料，即按照砂-钢纤维-碎石-水泥的顺序进行投料。混合料可先用搅拌机干拌1min，然后再注水和外加剂湿拌2min。搅拌机的选用一般要选用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。

2.2 钢纤维混凝土的浇筑和振捣

在浇筑钢纤维混凝土的时候，要避免出现明显的浇筑接头，每次倒料浇筑的时候要相距15 ～20cm，从而保持混凝土的整体连续性， 需注意的是，钢纤维混凝土的浇筑必须连续进行。在振捣的时候，宜选用平板振捣器振捣混凝土，确保钢纤维分布均匀。如果采用振捣棒振捣，倒料的时候，要使钢纤维纵向条状集束的排列，从而保证边角混凝土的密实，提高混凝土抵抗板体收缩应力、温度应力和荷载传递的能力。最后还要将振捣好的混凝土抹平，并将外露的钢纤维压入混凝土[2]。

2.3 钢纤维混凝土的接缝

钢纤维混凝土具有良好的抗裂性和收缩性，所以在施工时，如果施工地点有条件进行封闭，可采用混凝土摊铺机做成整幅式，无需设纵缝，当钢纤维混凝土强度达到设计强度的50%后可切锯缩缝。

3 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

随着科学技术的不断发展，钢纤维混凝土技术广泛应用于桥梁工程施工，主要包含桥面铺装、桥梁墩台结构的局部加固、桥梁上部结构加固及钢筋混凝土桩的加强等方面。

3.1 桥面铺装

采用钢纤维混凝土制作桥面，其厚度一般为普通混凝土桥面厚度的50%～60%，不仅可以有效增强混凝土的抗裂性能、耐久性能、抗折性强度，还能增加桥梁本身的刚度，降低自重，改善桥梁的受力状况，提高路面的舒适度。在一般的桥梁钢纤维混凝土的设计中，路面一般做成两层结构或者三层结构：两层结构中，上层采用钢纤维混凝土，下层采用普通混凝土比如橡胶沥青混凝土；三层结构中，上下层采用钢纤维混凝土，中间层采用普通混凝土。相比而言，三层的钢纤维混凝土桥面施工比较复杂且施工难度高，一般在机械水平比较高的地区才使用。

3.2 桥梁墩台结构的局部加固

长期行车荷载作用，桥梁易造成桥梁墩台、桥面板出现裂缝或表层剥落，为有效缓解此情况，可采用喷射机喷射钢纤维混凝土，厚度为5～20cm，可提高结构的整体性和抗震性。钢纤维混凝土可采用剪切钢纤维，掺量为1.0%；采用硫铝酸盐快硬水泥和TS型速凝剂来提高结构早期的抗裂性；在旧混凝土表面可采用喷混凝土或凿毛的方法增加新旧混凝土之间的整体性。

3.3 桥梁上部结构加固

桥梁上部结构加固主要包含两种方法，即在桥梁上部结构采用钢纤维混凝土作为主梁，或在应力集中区局部加固，以改善结构的受力性能，有效控制结构变形，减轻结构自重，满足结构整体的使用要求。钢纤维混凝土不仅能够提高桥梁的结构性能和外表的美观，还可以大大减少上部结构的材料用量，这样就使下部的墩台数量也相应的减少，从而降低了施工成本，提高了经济效益，还满足了桥梁特殊使用要求。

3.4 钢筋混凝土桩的加强

钢纤维混凝土对桩顶进行局部加强，可有效增强桩顶的抗冲击的韧性，避免桩顶在锤入设计深度之前就出现破裂的情况；采用钢纤维混凝土对桩尖进行加强能增加桩尖的入土能力和穿透力，这就使锤击桩的次数大大减少，也在一定程度上提高了打击速度。当采用钢纤维混凝土对桩顶和桩尖进行加强的时候，桩身部位仍采用预应力或非预应力钢筋混凝土[3]。

4 结语

综上所示，钢纤维混凝土技术作为一种新型的桥梁施工技术，其操作简单、施工方便、可以很好地达到设计目的，满足使用要求，并提高桥梁工程的施工质量。同时，伴随着我国科学技术水平的不断进步和人们对于钢纤维混凝土技术的逐渐重视，钢纤维混凝土基础理论必将不断完善，且在桥梁工程施工中获得更为广阔的应用与发展。

[参考文献]

[1]张运志.分析公路桥梁施工的技术[J].广东科技，2009，（6）.

第6篇：钢纤维混凝土范文

关键词：钢纤维 混凝土 质量 控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、钢纤维混凝土的基本性能

1.抗裂、抗疲劳、抗剪性能佳

不同于普通的混凝土，钢纤维混凝土开裂荷载和极限荷载并非几乎一样，而是可以在出现开裂荷载后，极限荷载还能增大。增大钢纤维的体积率后，其初裂荷载、极限荷载和韧性则均有所增大。我们在直接剪切试验中还发现，基体错动之后，钢纤维混凝土不仅没有难堪重负，还具有不错的承载能力。

2.变形性能大幅度改善

钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响较为明显，它可以使混凝土的收缩率降低百分之十到三十左右；其次，虽然其对混凝土抗压弹性模量的影响不显著，但对抗拉弹性模量却是提高不少。

3.抗冲击性强

当钢纤维混凝土纤维掺量介于0.8% 到2.0% 时，则可承受比普通混凝土高达前者50~100倍的冲击力，甚至有可能达到更高，可见其抗冲击韧性极好。

4.抗拉、抗压和抗弯的极限高

通过在混凝土中掺入适量的钢纤维，就可以提高该混凝土的极限抗压强度，一般来说，单轴抗拉极限强度可以提高百分之四、五十，抗弯极限强度可以提高百分之五十到一百五。

二、钢纤维混凝土材料

钢纤维材料：在普通混凝土基体中，钢纤维在破坏时应从基体中拔出而不是拉断，因此钢纤维的增强作用主要取决于钢纤维与基体的粘结性能。在选用钢纤维时，主要考虑其品种、规格、形状。目前，国内采用的钢纤维主要品种有三种类型（见表2）。

一般地，表面粗糙的、变形的、带弯钩的钢纤维与水泥砂浆粘结强度较高。钢纤维混凝土结构对钢纤维几何参数也有要求，其长度（Lf）为25～50mm，直径（df）（等效直径）为0.3～0.8mm，长径比（Lf／df）为40～100。钢纤维的抗拉强度不应低丁380N／mm2。钢纤维表面不得粘有油污和妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。

水：拌制钢纤维混凝土不得使用氯离子含量较高的水，以免引起混凝土中的钢材锈蚀。

粗集料：由于钢纤维在基体中的分布有沿粗集料界面取向的趋势，当集料直径大而纤维长度短时钢纤维就起不到增强作用。实验表明，当纤维长度为集料粒径的2倍时增强效果较好，所以粗集料粒径不宜大于纤维长度的2/3，且不大于20mm。

外加剂：随着钢纤维掺入量的提高，混凝土的稠度显著降低。为了得到所需稠度，增加单位用水量会影响钢纤维混凝土强度质量，而使用优质减水剂或引气剂才是有效途径。

砂：钢纤维混凝土用砂质量同普通混凝土。

三、钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝士配合比设计与普通混凝土配合比设计大体相同。但要坚持抗压强度与抗拉强度或抗压强度和抗折强度双控标准，还要做好以下三项工作：

1.确定钢纤维掺入量（ρf）

钢纤维的掺入量常用体积率表示（也称作含纤率）。钢纤维混凝土中钢纤维掺入量太低就起不到增强作用，而掺人量人高，则拌和物和易性会变差，施工困难，质量难以保证。根据大量试验证明，钢纤维掺入量范围一般为0.5%～2%，长径比（Lf/df）不应大于100，一般为60～80。但有特殊需要时，通过试验和采取必要的施工措施，在保证质量和增强效果的情况下，钢纤维掺人量可以提高。

2.确定水灰比（W/C）

确定钢纤维混凝土的水灰比与普通混凝上的方法相同。水灰比过大或水泥含量过低，虽然可能满足抗压强度的要求，但由于钢纤维周围不能充满砂浆，钢纤维与水泥浆粘结力降低，就会影响抗拉、抗折、韧性和抗裂性能等的提高。由于钢纤维混凝土属细石混凝土，故水泥用量较多。但水泥用量过多，混凝土收缩大，对抗裂不利，因此应限制其用量。

3.确定砂率

砂率支配着钢纤维在混凝上中的分散度，对强度有一定影响，也支配钢纤维混凝土稠度最重要的因素。因此砂率对钢纤维混凝土比对普通混凝上更具重要意义。砂率可按《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》（CECS38：92中

国工程建设标准协会标准）规定选取，并通过试验确定。

四、钢纤维混凝土拌和工艺

先将钢纤维、水泥、粗细集料先干拌，再加水湿拌；先投放水泥、粗细集料和水，在搅拌过程中分散加入钢纤维的方法；采用自落式搅拌机时，先投50%的砂和50%的石料与钢纤维干拌均匀，再投入水泥，其余集料和水一起湿拌均匀。

五、拌和料的运输、浇注和养护

钢纤维混凝土对运输中混凝上坍落度和含气量减少程度的要求和普通混凝土一样，对运输工具的要求与相同稠度普通混凝土对运输工具的要求相同。应尽量缩短运输的时间和距离，以免运输中的振动使钢纤维下沉，影响拌和料的均匀性。

在规定的连续施工区段内的钢纤维混凝土必须连续浇注。若中断，钢纤维会沿接缝的表面排列，就起不到增强作用，接缝处易产生裂缝。

由于钢纤维混凝土的早期强度较高，因此，除了搞好与普通混凝上相同的一般养护外，还应加强早期湿养护，并保持一定的养护温度。

六、钢纤维混凝土的质量控制

材料质量控制钢纤维除了检查钢纤维的品种、规格、形状、抗拉强度外，还应抽检以下指标：钢纤维长度偏差不应超过长度公称值的±5%。每3000k品随机抽样100根，长度偏差按下式计算：

式中：δ1——钢纤维长度偏差值；li ——每根受检钢纤维的实测长度；lf ——广钢纤维长度公称值。

钢纤维混凝土其他组成材料质量和用量的检验，与普通混凝土相同分别在拌和地点和浇注地点检查拌和料的稠度和含纤率。试验资料表明，钢纤维混凝的坍落度一般比普通混凝土的坍落度值小20mm。

钢纤维混凝土强度检验是评价钢纤维混凝土产品质量的重要指标，要根据设计或工程要求进行抗压强度和抗拉强度试验或抗压强度和抗折强度试验。抗压强度试验视情况定，若确定抗压强度远高于设计值时，可不做试验。

七、技术经济性分析

钢纤维混凝土是一种新型的多相复合材料，主要是将钢纤维掺入到普通混凝土中，钢纤维的分布无规律性。钢纤维混凝土与普通混凝土的性能有很大的差别，普通混凝土的抗拉性能、抗弯性能及抗疲劳性能等较差，也没有较好的延性、耐磨性及抵抗裂缝的能力，而掺入钢纤维后能显著提高混凝土的这些特性，给工程质量安全保障提供了一个有力的支撑。普通水泥混凝土路面板块边角损坏、桥面铺装层早期龟裂问题在工程中较常见，而钢纤维混凝土的各向同性特点及良好的抗裂性，能够有效防止这些问题的出现，保证路面的行车舒稳，延长路面的使用年限等。

由于钢纤维混凝土自身的良好特性，在相同荷载条件下，钢纤维混凝土面层的铺装厚度要比普通混凝土面层减少25%～35%，不仅降低了路面结构的自重荷载，还减少了材料用量，进而为工程施工期缩短了时间。由于钢纤维混凝土具有优良的韧性、较强的耐冲击性，保障了与板块之间接缝连接钢筋的粘接牢固，防止接缝出现较大的变形、位移或翘曲，进而提高了水泥路面的使用寿命。随着社会的发展、生活节奏的加快，交通量逐渐增大，对水泥混凝土路面铺装提出了更大的挑战，钢纤维混凝土凭借其自身的优势和特点提供了一种很好地解决方案。

与普通混凝土路面相比，钢纤维混凝土路面减少了加强钢筋及加工安装等施工环节，因此其不仅简化了施工工艺，还减少了施工成本，最重要的是防止了因加强钢筋施工质量差（或偷工减料不加筋）而导致路面早期破坏的情况的出现。虽然钢纤维混凝土的价格较高，然而在厚度降低的情况下，总的施工成本与普通混凝土相当。在使用寿命中，钢纤维混凝土能够显著延长使用寿命，保证路面质量安全，减少维修费用，进而提高整个水泥混凝土路面的使用效益。

结语

钢纤维混凝土作为一项成熟的技术，已在混凝上路面、桥梁结构、桥面铺装中广泛应用，对提高结构物（层）抗裂性和耐久性起到了很好的作用。但是，就目前讲，钢纤维混凝土一次性投资较高，一般是普通混凝土的两倍，影响着这一技术的发展，有待进一步提高机械化施工水平，降低成本，使之得以推广。

参考文献

第7篇：钢纤维混凝土范文

关键词：钢纤维混凝土；力学特性；隧道；初期支护

引言

钢纤维混凝土凭借其优良的抗剪性、耐冲击性、耐疲劳性和高韧性等特性在国内基础设施建设过程中得到广泛应用，所谓钢纤维混凝土，即在普通素混凝土中根据相关设计均匀乱向设置一定量的钢纤维，形成的新型复合材料。根据新奥法隧道支护理论，对于初期支护的要求为及时、密贴、柔性和具有变形的能力，钢纤维混凝土的特性刚好能够满足新奥法隧道初期支护理论，在国外已经得到广泛应用。由于国内在喷射机械、喷射施工等方面原因，钢纤维混凝土在国内初期支护喷射混凝土施工中应用较少。但是采用钢纤维喷射混凝土可以减小断面，具有较高的强度，而且韧性好，尤其在单衬砌施工中应用相对于复合式衬砌施工简便。日本在对不良底层修补工作中已经较多采用钢纤维混凝土，英国也已经利用钢纤维混凝土代替钢网对隧道进行加固，我国在水工隧道与矿山等工程中也开始使用，试验效果很好，也已经开始推广工作。

1湿喷的钢纤维混凝土力学特性

由于钢纤维混凝土是由混凝土和钢纤维组成的，因此钢纤维混凝土的力学特性与这两者之间关系紧密。对于普通素混凝土，材料内不可避免的存在微裂缝，当这些裂缝由于应力集中导致裂缝的扩展，逐渐发展为宏观裂缝，其材料的破坏过程就是裂缝的扩展过程。而对于钢纤维混凝土，由于钢纤维的存在，其力学特性根据实验得到，其破坏过程可以分为弹性阶段、裂缝扩展阶段，裂缝扩展阶段和最终的纤维拔出阶段，这些阶段可见图1。正是由于钢纤维的加入，使得钢纤维混凝土应力——应变曲线下降段发生变化，使得脆性破坏变为塑性破坏，即在钢纤维的抗拉强度达到极限后才会出现裂缝稳定扩展。

1.1钢纤维混凝土的物理力学特性

经研究发现，随着钢纤维含量的增加，钢纤维混凝土的抗拉、抗压和抗折性能均有增强。喷射混凝土中速凝剂和减水剂的含量对早期强度有较大的影响，随含量增加，其早期强度也得到提高，严格把控其含量有利于隧道开挖初期隧道围岩的变形。通过添加一定量乱向分布的钢纤维使得喷射混凝土强度提高的原因在于钢纤维可以在水泥砂浆的作用下插入隧道围岩表面，使得喷射混凝土与围岩的黏结性提高，增加了两者之间的抗拉强度，有效降低喷射混凝土的掉块。在普通的混凝土中通过添加钢纤维、矿粉等材料可以有效提高混凝土的塑性和初期的抗拉强度，可以大大降低喷射混凝土由于干缩导致的收缩裂缝，进而减小了喷射混凝土中的空隙。除此之外，矿粉等材料具有微膨胀作用，可以提高混凝土的抗渗能力。

1.2钢纤维喷射混凝土弯曲特性

在隧道喷锚支护结构中，喷射混凝土不可避免的承受部分弯曲应力，此时钢纤维混凝土的特性就可较好解决此问题，钢纤维混凝土由于其紧密贴合在隧道围岩表面，可以在隧道围岩的变形过程中提供抗力，使得喷射混凝土出现弯曲，当采用素混凝土进行喷射时，容易出现弯曲裂缝，而钢纤维混凝土由于钢纤维的作用，增加其弯曲韧性，可大大减小弯曲裂缝的产生。钢纤维混凝土在其出现裂缝之前混凝土本身材料提供主要承力，但是在混凝土出现裂缝之后，钢纤维混凝土的力学特性主要由钢纤维的含量与特性决定，在近年来，我国对钢纤维混凝土裂后特性评价研究较多，在各种规范与试验中，一般都采用能量法或者强度法，再就是特征点法通过钢纤维混凝土梁板结构的弯曲试验得到，根据得到的荷载—挠度曲线来评定钢纤维混凝土产生裂缝后的力学特性。如图2所示，即为在不同的钢纤维含量前提下进行的混凝土梁板结构实验得到的荷载—挠度曲线图。从图2中可以得到，当荷载较小时，混凝土并未出现裂缝，钢纤维与混凝土材料共同发挥作用，一同承受荷载，而且荷载—挠度曲线近似直线，随着荷载的增加，微裂缝逐渐发展为宏观裂缝，此时的荷载—挠度曲线为非线性，而且不同钢纤维含量的情况下曲线不同，加入40kg/m3钢纤维时混凝土的抗弯强度提高14.4%，而加入45kg/m3钢纤维时混凝土的抗弯强度提高23.7%，由此可以得到钢纤维对混凝土的抗弯与抗拉性能有较大的提升。

2湿喷混凝土配比设计

在保证喷射混凝土强度的前提下，为降低喷射混凝土的回弹率其配比需要严格按照设计进行把控，在混凝土配比设计过程中，当水灰比确定以后，喷射混凝土的配比设计应将重点放在保证混凝土和易性上，而且要保证混凝土的坍落度保持在10cm左右，并具有较好的黏聚力。根据我国相关规定，对于混凝土骨料的最大粒径一般推荐为15mm，含沙率保持在50%左右，而国外资料显示，喷射混凝土骨料的最大粒径一般为10mm，含沙率较高，一般为60%～70%。

2.1材料组成

喷射混凝土的材料有砂、骨料、水泥、水和速凝剂等。砂一般为中粗砂，其细度模数要不得小于2.5，能够通过5mm的筛子。对于骨料要除去低于5mm的石粉，而且粒径不得超过15mm。水泥一般采用425﹟硅酸盐水泥。速凝剂的含量则根据速凝时间确定，对于喷射混凝土，其初凝时间一般不得大于5min，终凝时间不得小于10min，28d龄期强度保持率要保证大于70%。

2.2喷射混凝土的配比

在喷射混凝土的配比过程中，首先应进行初配，即在试验室进行各种配比的混凝土试验，注意坍落度要保持在8~15cm之间，进行现场试验，根据现场试验中喷射混凝土的和易性与强度作为判断标准进行调整优选，根据统计得到湿喷混凝土初配一般用量。在初始配比中进行最佳配比的确定，对于采用TK961式湿喷机进行混凝土喷射时混凝土的和易性作为相关之比进行判断。根据现场试验得到，TK961式湿喷机进行工作时所需的风压一般要大于0.5MPa，喷射混凝土的塌落度在11cm左右时较为理想，可以通过在喷射混凝土添加钢纤维或者硅粉大大降低混凝土的回弹率，根据试验统计分析得到湿喷混凝土的最佳配比。

3湿喷混凝土施工注意事项

钢纤维混凝土的湿喷工艺施工过程要严格控制，要按最佳配比进行混凝土材料的配置，并加入搅拌机搅拌均匀，混凝土的制作过程要严格按照施工工艺要求进行，将搅拌好的湿喷混凝土利用专用的运输设备运至湿喷机，通过料斗将制作好的混凝土加入湿喷机，进而进行湿喷工作。

3.1湿喷机湿喷过程要点

首先要保证湿喷混凝土达到相关要求，例如和易性较好，混凝土的塌落度要在8~15cm之间，速凝剂的添加时间与添加量要满足设计要求，在湿喷过程中湿喷机的风压不得小于0.5MPa，而且风量也要足够大，不得小于10m3/min，为了降低喷射混凝土的回弹，湿喷机的喷嘴与隧道围岩之间的距离和角度要特别注意。

3.2机械设备

为了保证湿喷工作的正常进行需要混凝土搅拌机，一般采用强制式或者锥形反转出料的搅拌机。混凝土搅拌制作完成后，需要将其运输至施工地点，故需要混凝土的运输设备，一般为6m3的混凝土运输车并配有约0.75m3左右的料槽一个，当混凝土运输至湿喷机后，湿喷机进行湿喷工作需要动力，一般需要电动空压机，具体功率与供风能力根据具体工程施工决定。

3.3人员配备

为保证施工工作的正常进行，需要专门人员进行施工，其中包括湿喷机司机与喷射手，运输人员和混凝土搅拌人员、带班人员等。

4结语

（1）通过向混凝土中添加钢纤维可以大大提高混凝土的抗拉性能、抗弯性能和抗剪性能，由于钢纤维的存在使得混凝土的耐久性也到较大提升。（2）通过试验得到，钢纤维混凝土中钢纤维的含量对其性能影响较大，在一定条件在，钢纤维的含量越高，混凝土的抗弯性能越强。（3）钢纤维混凝土要想得到较好的特性，必须对其材料配比进行严格控制，施工过程中对关键点特别注意才能保证钢纤维混凝土的优良特性。（4）钢纤维混凝土凭借其特性在隧道初期支护中具有较大优势，相信在未来一段时间内会有钢纤维混凝土在隧道初期支护中具有广泛应用。

参考文献：

[1]曹康建.湿喷钢纤维混凝土在隧道单程衬砌中的应用[J].水利与建筑工程学报，2011（3）：83-85.

[2]张亚梅，孙伟，王亚丽，等.硅灰和钢纤维对喷射混凝土性能的影响研究[J].混凝土与水泥制品，2002（3）：33-35.

[3]刘炳辉.钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用实践[J].公路交通技术，2003（4）：62-66.

[4]胡特新.钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用[J].中外公路，2005（4）：185-188.

第8篇：钢纤维混凝土范文

关键词：混杂纤维；混凝土；压缩试验；理论分析

作为应用范围最广，使用量最大的土木工程材料，混凝土的强度一直是人们最为关注的性能指标。然而混凝土弱点是脆性强、塑性差，受外力作用易产生裂缝并造成性能的下降。许多学者长期以来探索弥补混凝土这些缺陷的方法，纤维混凝土由此而产生。已有研究表明，将各种纤维掺入混凝土基体中，不仅可以限制混凝土内部收缩裂缝的萌发，并且阻碍外力作用下裂缝的进一步发展。文章通过对混凝土中掺入钢纤维及聚丙烯纤维，并对其进行静态压缩试验，通过对压缩破坏过程进行分析，着重阐述了纤维对混凝土的增强作用机理的理论分析。

1 试验

1.1 试验材料

（1）水：市用自来水；（2）水泥：普通的425硅酸盐水泥；（3）石子：5-10mm碎石；（4）砂：细度模数为2.6，满足建筑Ⅱ类砂标准；（5）钢纤维及聚丙烯纤维参数见表1。

1.2 试验设计

本实验在中国矿业大学岩土力学重点实验室进行，采用MTS816静力学实验系统进行静态抗压强度实验，经过搅拌、振捣、脱模，在标准条件下养护28d，于实验前4h取出等待试验，混凝土配合比见表2。

本实验共设计了钢纤维与聚丙烯纤维的单掺混凝土体积掺量分别取0.5%、1%、1.5%三个水平，以及两种纤维的同时掺入，控制总参量不变，采取全水平试验。

2 试验结果及分析

2.1 试件破坏结果

从试件的物理破坏过程可以看出，混凝土材料在承受荷载前已存在微裂纹和微孔洞等损伤，随着荷载的不断增大，这些初始损伤会诱发开裂，逐渐扩展，直至断裂。试件受压破坏过程均为：开始加载、初裂产生、峰值应力、最终破坏四个过程。

2.2 理论分析

复合材料力学理论认为复合材料是由多相组成的，可以按各相叠加原理计算复合材料的弹性模量和强度等指标。纤维混凝土就是一种复合材料，使用该理论的前提假设是：（1）认为纤维和基体都是弹性变形体，且变形在横向上相等；（2）纤维与基体产生相应应变；（3）纤维排列方向与应力方向相同，且均匀连续；（4）纤维与基体无相对滑动。

由线弹性断裂力学可知，混凝土内部有各种大小缺陷，如微裂纹、孔洞等。当外力施加时，应力集中现象会出现在这些薄弱部位，并引起裂缝的进一步扩展，直至结构的破坏。因此，在混凝土中加入纤维或混杂纤维后，混凝土在受力产生破坏时，纤维能够限制裂缝或孔洞的萌发和发展，提高混凝土的阻裂性能，实现混凝土的增强、增韧。

3 结语

通过纤维中心间距来看。与单掺纤维混凝土相比，混杂纤维的掺入，增加了单位体积内的纤维根数，导致纤维间距变小。另外，高低弹模的纤维组合和不同形状的纤维组合在裂纹孔隙内部发挥协同作用，提高了抗裂能力。这主要表现在两个方面，一方面，高弹模的钢纤维横跨在裂纹之间，减弱了裂缝之间的拉应力，应力集中被削弱，起到增强材料的作用；另一方面，低弹模的聚丙烯纤维可以在混凝土内部形成多点开裂，提高混凝土的裂后变形能力。因此，混杂与单掺纤维混凝土和素混凝土相比，明显改善了混凝土的物理和力学性能，具有更高的抗压强度。

参考文献

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[4] 任莉莉，朱安标，王学志，刘华新.纤维掺量及混杂比对钢一聚丙烯混杂纤维高强混凝土力学性能影响研究[J].混凝土，2016（08）：63-70.

[5] 徐Y华，梅国栋，黄乐.钢一聚丙烯混杂纤维混凝土轴心受拉应力一应变关系研究[J].土木工程学报，2014（07）：35-45.

第9篇：钢纤维混凝土范文

 

关键词：钢纤维混凝土　施工工艺　伸缩缝

 

钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0.4mm～0.7mm范围内，抗拉强度不低于380MPa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1.0％～2.0％（体积比），但最大掺量不宜超过2.0％。水泥采用425＃～525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的2/3。不宜大于20mm。细集料采用中粗砂，平均粒径0.35mm～0.45mm，松装密度1.37g/cm3。砂率采用45％～50％。 

一、地坪换、填土 

基础混凝土垫层底标高为-2.6m,换填厚度达1.6m。回填时严格控制填土的含水率，使其保持在最佳含水状态，回填土每30cm虚铺一层，用15T压路机碾压6遍，压路机行驶速度25－30米/分钟，轮迹互相搭接20－30cm。每层碾压结束，用环刀土工试验，确保基土压实度大于0.92。柱基周围无碾压的部位，用电动打夯机人工配合夯实。为确保厂房地坪下土体稳定，在厂房边轴线以外2m范围内均需进行素土回填。 

二、钢纤维混凝土配合比配置 

由试验室在开工前进行试配准备，在混凝土试配过程中，发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均，显然这不利于钢纤维发挥其作用。因此，参照各类文献，按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行了严格的进料控制和筛选（控制在15～20mm左右）。另外发现纤维拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊，发挥不了钢纤维的增强作用，对比，我们较同标号普通混凝土提高了砂率和水泥用量,有效地解决了上述问题。 

三、级配碎石铺设 

地坪换、填土后，铺设30cm厚级配碎石，碎石粒径5－40mm，拌和均匀铺设后，采用15T震动压路机碾压密实，并用灌沙法对密实度进行检验，确保压实度大于0.92。 

四、 细砂及薄膜铺设、混凝土垫层浇注 

细砂主要为保护防潮层的薄膜而设，因此细砂中不允许有较大的沙砾，以免破坏薄膜。铺设细砂后应在表面喷水湿润，使细砂表面均匀密实，并立即铺设薄膜；薄膜铺设后即可进行浇注9cm厚C10混凝土垫层。浇注时采用混凝土输送泵，其中混凝土泵管的钢管支架下设木板用以保护薄膜，施工人员小心操作严禁硬物碰撞薄膜以保护薄膜免遭破坏。 

五、钢纤维混凝土面层施工 

1、配合比设计 

水泥：采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥； 

碎石：碎石粒径不宜大于钢纤维长度的2/3，一般为5－20mm，含泥量小于1%； 

砂：宜用中粗砂，细度模数2.5－3.0，含泥量小于3% ； 

钢纤维：采用佳密克丝钢纤维，型号RC65/60BN，长度60mm，直径0.9mm等级：65，单根钢丝最低抗拉强度：1000N/mm2，掺量20kg/m3； 

水：采用可饮用的自来水； 

根据试验室原材料现场取样，C25钢纤维混凝土配合比为：水泥：碎石：黄沙：水：钢纤维：NC-1外加剂=420：1022：772：210：20：5.5