钢纤维混凝土较普通混凝土具有在同等强度下可减少混凝土量具30%-50%;
可取代或部分取代钢筋或者降低钢筋直径1-2mm;可缩短施周期25%以上,
特别适用于要求连续、快速浇灌混凝土的较*程;
与普通混凝土同样搅拌施工,不需增添设备;其显著的耐久性,可数倍降价维修成本与经济优势。
钢纤维优越性:
1、裂缝控制
a.钢纤维对混凝土结构的加固是三维全截面的、整体的、且各向同性的,在混凝土中无论哪个部位,钢纤维都能起到加固作用。而钢筋混 凝土结构由于有保护层和钢筋网格空间,这些部位是素混凝土,
在温度应力和混凝土自身收缩应力的影响下,这些应力会造成这些部位开裂,
由于这些部位混凝土中没有任何加 固材料,故这些裂缝的宽度会扩展到0.2mm以上。
b.以钢纤维混凝土地坪项目中常用的80/60型恒沣钢纤维丝为例,其每公斤含量为4600根,按每立方混凝土搀15公斤计算,每方混凝土 中含有钢纤维根数为69000根,若地坪厚度为200mm,每平米地坪内钢纤维含量将达到 13800根,较高的钢纤维分布密度对地坪裂缝的弥散 作用大,能充分控制地坪裂 缝的宽度。这是钢筋所无法达到的。
c. 由于钢纤维本身具有很高的抗拉强度(大于100MPa),钢纤维自身高抗拉强度及两端弯钩保证钢纤维与混凝土有效锚固,在混凝土变 形时共同作用。钢纤维在混凝土中有效传送与分配应力,使裂缝化解为散置的微细裂缝。用钢纤维加固的地坪,其裂缝宽度将远小于钢筋混凝 土地坪裂缝宽度。
d. 由于钢纤维提高了混凝土板的韧度和延性,将混凝土材料性质由原来的脆性变为柔性,板的的允许弯曲挠度大,因而在控制混凝土变形 产生的裂缝方面,钢维的增强
Ø钢纤维混凝土的物理 和力学性能具体表现在:
1.具有较高的抗拉、抗弯、 抗剪和抗扭强度
在混凝土中掺入适量钢 纤维,其抗压强度提高10%~80%(C50以上混凝土提高幅度显著),抗拉强度提高50%~**,抗弯强度提高50%~80%,抗剪强 度提高50%~**。试验表明,长度为5~15mm,长径比为10~30的**短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多,但抗拉强度 、抗折强度较短纤维低得多。
2.具有的抗冲击性能
材料抵抗冲击或震动荷载作用 的性能,称为冲击韧性,在《公路水泥混凝土纤维材料钢纤维》JT/T通常的纤维掺量下,冲击抗压韧性可提高2~7倍,冲击 抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。
3.收缩性能明显改善
在通常的纤维掺量下,钢纤维 混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%~9%。
4.抗疲劳性能显著提高
钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲 劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×106次时,应力比为0.68,而普通混凝土仅 为0.51;当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×106次时,应力比为0.92,而普通混凝土仅为0.56。
5.耐久性能显著提高
由于钢纤维混凝 土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环,其抗压和抗弯强度下降20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上;经过 200次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好。
掺量为1%、强度 等级为CF35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%的钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强 混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性,暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度 小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀,
不像普通钢筋混凝土中钢盘锈蚀后,锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂
硬度
无论哪一种加工方法制造的钢纤维,在加工过程中都遇到高热和急剧冷却,相当于淬火状态。因此钢纤维的表面硬度都较高。用于混凝土补强进行搅拌时很少发生弯曲现象。如果钢纤维过硬过脆,搅拌时也易折断,影响增强效果。
在熔抽法生产钢纤维时,从熔抽轮下离心喷出的钢纤维仍处于高温状态,必须用滚筒或振动输送方法分散并进行冷却。否则钢纤维聚集,热量难以散发,反而起退火作用。
三:耐腐蚀性
关于钢纤维混凝土耐腐蚀试验的介绍可知,开裂的钢纤维混凝土构件在潮湿的环境中,裂缝处的混凝土碳化,碳化区的钢纤维锈蚀,碳化深度和锈蚀程度随时间增长而发展,对钢纤维混凝土来说,主要是利用裂后弧度和裂后韧性,
虽然裂缝宽度比钢筋混凝土小,但是终究是有裂缝的,故此应对在潮湿环境中,
特别是在海滨使用的钢纤维混凝土采取防防锈蚀措施。 试脸证明,在保证钢纤维混凝土构件具有同等承载能力的前提下,采用直径较大的钢纤维,能提高耐腐蚀性, 采用涂复环氧树脂或镀锌的钢纤维,将能提高耐腐蚀性,如果施工工艺许可的话,
可只在混凝土表层1-2cm采用这种钢纤维,必要时也可以采用不诱钢纤维。
此外,高强钢钎维混凝土在铁道轨枕预制、高速公路伸缩缝、水泥砼道面等预制、现浇、生产施工等方面均已得到大量应用,其优良性能完全可以取得良好的技术经济和社会环境效益。