钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。其冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。截面的长直钢纤维,其长度为10~60毫米,直径为0.2~0.6毫米,长径比为50~100。除此之外,还可选择其它形状的产品。常见的钢纤维按外形有压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形,这些在建筑中都是比较常见的。按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型。目前钢纤维混凝土在应用中主要的问题是钢纤维生产成本较高,造成钢纤维混凝土初始造价较高。为了使钢纤维混凝土得到广泛应用,一方面,应努力降低钢纤维生产成本从而降低钢纤维混凝土的造价;另一方面,在应用时,不应只计一次性投资,而应考虑钢纤维混凝土的优越使用性能、较低的维修费和使用寿命延长等综合经济效益。 由于钢纤维混凝土拌和时对水灰比的控制有严格要求,不宜在阴雨天气或风力较大的条件下进行施工。应选择晴好天气时进行,遇雨必须停止施工,并及时使用土工布覆盖尚未硬化的混凝土桥面,必要时可搭建临时施工防雨棚,在防雨棚下尽快完成剩余作业。气温较高或大风条件下应及时调整剂的喷洒量,喷洒剂后应及时覆盖土工布,混凝土初凝后立即在土工布上洒水湿润,防止桥面混凝土发生收缩开裂。
钢纤维混凝土中乱向分布的钢 纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的
扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与
纤维共同 承受外力,当混凝土开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。
因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越 的物理和力学性能。
钢纤维混凝土具有与普通混凝土一样的搅拌、运转和施工性能,纤维在混凝土中不会结球,分布均匀,可在商品混凝土搅拌站进行生产并能用于泵送施工。
铣削钢纤维混凝土的早期坍落度损失较大,30分钟损失32%,2小时损失42%。钢纤维混凝土的实际工作性优于相同的坍落度的普通混凝土。钢纤维混凝土具有
良好的材料性能,与普通混凝土相比,其抗压强度提高2~20%;弯拉强度提高20~50%;劈裂抗拉强度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全
可以满足城市道路工程及检查井盖等配套构件需求技术指标。钢纤维粗糙而洁净的表面,能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合,这是铣削钢纤维提高混凝土各种性能的根本原因。
钢纤维的优点
现代施工工艺中,逐渐采用湿喷钢纤维混凝土,目前使用长20~40mm厚0.5mm的钢纤维。其优点是:
1)5%~10%的回弹率,比干喷低得多;
2)不产生钢纤维的回弹,使用40mm的钢纤维时,也能控制回弹;
3)混凝土质量均一,通常可达到55MPA的强度,作业时,可达到100MPA;
4)环境条件好,粉尘少;
5)作业安全;
6)水灰比小,透水性低;
7)不需要防腐蚀处理,可防止电解和加速腐蚀。
粘结性
由于钢纤维与混凝土基体的界面粘结主要是物理性的,即以摩擦剪力的传递为主,因此对钢纤维本身来说,应该从纤维表面和纤维形状两个方面来改善其粘结性能。具体的方法有下列四种。
1。使钢纤维表面粗糙化、截面呈不规则形。采用熔抽法生产就能达到这个目的。因为钢纤维在遇空气急剧冷却时,表面收缩不均匀而变得粗糙,同时截面也收缩成月牙形,增加与基体的
接触面积。
⒉沿钢纤维轴线方向按一定间距对纤维进行塑性加工。例如日本神户制钢公司的"信柯"钢纤维美国雷邦公司的"XOREX"钢纤维(图2-1,c)以及庆安钢铁厂的"S-2"和"S--3"号钢纤维。由于表面压成棱形,或压成波形,增加了机械粘结力。
⒊使钢纤维的两端异形化。美国贝克尔公甸的"DRAMⅨ"钢纤维(图2-1,e)和庆安钢铁厂的"S-4‘和as-so型钢纤维,。都是在两端制成弯钩。还有熔抽法抽取的大头形钢纤维。由于两端的锚固作用,提高了抗拨力。
⒋对钢纤维表面涂覆环氧树脂和表面微锈化处理。这种方法对界面粘结强度的提高不如前几种方法,但也有一定的增强效果。
小林一辅、比利时列日大学和章文纲等的试脸都有弯钩的钢纤维比平直钢纤维的增强效果提高约一倍,小林一辅的试验说明压棱钢纤维的效果接近有弯钩的钢纤维。这些异形钢纤维不但提高了钢纤维的强度,并且提高了韧度。
波形钢纤维虽然对提高钢纤维混凝土强度的作用不大,但是能成倍地提高韧度。
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