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聚丙烯腈纤维在混凝土中的应用

聚丙烯腈纤维在混凝土中的应用
聚丙烯腈纤维在混凝土中的应用

纤维混凝土施工新技术应用总结

纤维混凝土技术 .1工程概况 本工程地下一层,筏板浇筑厚度为800mm,局部下沉承台1200mm,外墙厚度为300mm 。地下室混凝土用量约为8500m3。根据现场实际施工的特性及其混凝土构件本身的结构性质,地下室抗渗混凝土极易形成结构裂缝而造成渗水。从抗渗混凝土原材料自身特性上进行改良是抗渗混凝土防止裂缝的一项重要措施之一。本工程采用纤维混凝土应用技术,在混凝土原材料中掺入每立方米0.8kg 聚丙烯微细纤维以增强混凝土的抗裂能力,满足地下混凝土结构抗渗要求。 .2聚丙烯纤维混凝土简介 对聚丙烯纤维的认识 聚丙烯纤维是一种以聚丙烯为主要原料,以独特生产工艺制造的高强度束桩单丝纤维。 聚丙烯纤维束 聚丙烯纤维的物化性能参数 原料成分聚丙烯纤维类型束状单丝 当量直径15~45 比重0.91~0.93g/cm3 长度3~40mm 颜色自然色 抗拉强度>500MP 断裂延伸率10~40% 弹性模量≥385MPa 熔点160~180℃ 耐酸碱性(强力保持率)≥94.4% 吸水率无 热传导性低 .3纤维混凝土工作原理 在混凝土内掺入聚丙烯纤维,聚丙烯纤维与水泥集料有极强的结合力,可以迅速而轻易地与混凝土材料混合,分布均匀;同时由于细微,故比表面积大,0.8kg 聚丙烯纤维分布在1m3的混凝土中,则可使每立方米混凝土中就有2000~3000万根纤维不定向分布在其中,故能在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系。当微裂缝在细裂缝发展的过程中,必然碰到多条不同向的微纤维,由于遭到纤维的阻

挡,消耗了能量,难以进一步发展。因此,聚丙烯纤维可以有效地抑制混凝土早期干缩微裂的产生和发展,极大地减少了混凝土收缩裂缝。从宏观上解释,就是微纤维分散了混凝土的定向拉应力,从而达到抗裂的效果。聚丙烯纤维混凝土的施工与常规混凝土基本相同,但聚丙烯纤维混凝土在相同配合下,坍落度比普通混凝土降低30%左右,且泌水速度降低,故要进行二次振捣,收面作业应适当加强。拌合物试验内容为纤维对拌合物的含气量、坍落度随时间变化特性、初凝和终凝时间以及泌水速度等的影响。试验结果表明,聚丙烯纤维的掺入对混凝土含气量无影响:掺入纤维后,混凝土初凝提前1~1.5h,终凝也略有提前,同时,聚丙烯纤维的掺入减少了塑性混凝土表面的析水,表现为泌水率下降,泌水推迟20min开始,提早30min结束。与普通混凝土一样,聚丙烯纤维混凝土在拌和后坍落度随时间有所减少,特别在0.5h后,损失速度加快。 1.提高混凝土抗裂性能 混凝土裂缝主要发生在混凝土硬化前,此阶段由于水分的蒸发转移,因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。掺入聚丙烯工程纤维后,在混凝土内部形成一种均匀三维不定向分布的支撑体系,延缓和阻止早期混凝土塑性裂缝的发生和发展,因此起到更为有效的抗裂效果。 2.提高混凝土的抗渗性能 混凝土掺入少量纤维后,抑制了早期干缩裂缝及离析裂缝的产生和发展。使混凝土空隙率大大降低,从而使混凝土抗渗能力大幅度提高,起到很好的抗渗效果。 .4纤维混凝土施工要求 根据工程结构设计对各部位混凝土强度等级的不同要求,对商品混凝土供应商提出试配的要求,商品混凝土供应商根据所选用的水泥品种、砂石级配、含泥量和外加剂等进行混凝土试配,得出优化配合比。 1.混凝土原材料要求 1)水泥 (1)水泥品种:选用强度等级为P.0 42.5的普通硅酸盐水泥,不得采用立窑生产的水泥。在满足混凝土强度的前提下,尽量采用低标号、低细度、少用量;对于控制混凝土的收缩、减小水化热具有很大的作用。

纤维混凝土技术模板

目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、聚丙烯纤维混凝土简介 (1) 五、施工部署 (4) 六、施工准备 (6) 七、混凝土浇筑工作安排 (8) 八、聚丙烯纤维混凝土施工及养护 (9) 九、安全文明及环境保护施工措施 (11)

1编制依据 1.1施工合同; 1.2中国建筑设计研究院设计的本工程施工图纸 1.3依据的主要施工及验收规范及图集: 2.工程概况2.1工程总体概况 奥林匹克公园瞭望塔工程,占地面积6500川左右,总建筑面积为17976.50〃,其中地下13030 ,地上4946.5 m2,结构形式为高耸

钢结构、框架剪力墙结构。结构自下而上由塔座大厅、塔身、顶部塔楼三部分组成, 结构顶标高246.8m。 塔座大厅为钢筋混凝土框架、剪力墙结构, 屋盖为大跨度钢筋混凝土根部加腋梁结构。塔座大厅最大高度18.5m。 塔身、顶部塔楼为钢结构, 由五个直径与高低各不相同的单塔组成, 分别为1#塔、2#塔、3#塔、4#塔、5#塔。每个单塔均由圆柱状塔身与塔楼树冠形的观景厅、上人的观景平台组成。各塔身之间利用结构伸臂行架设有疏散连接通道。 2.2聚丙烯混凝土工程概况 按设计要求, 大屋面、拱形入口、椭圆形采光筒以及一些上部有覆土要求的 按设计要求, 大屋面、拱形入口、椭圆形采光筒以及一些上部有覆土要求的结 构构件, 不得漏水、渗水和出现大的裂缝的要求。本工程对这些有特殊要求的构件在混凝土中掺入聚丙烯纤维材料, 使其达到设计的要求。 3. 聚丙烯纤维混凝土简介 3.1 对聚丙烯纤维的认识 聚丙烯纤维是一种以聚丙烯为主要原料, 以独特生产工艺制造的高强度束桩单丝纤维 聚丙烯纤维束

纤维混凝土

纤维混凝土 1.技术原理 纤维混凝土是指掺加短钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土,钢纤维的掺入能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性;合成纤维的掺入可提高混凝土的韧性,特别是可以阻断混凝土内部毛细管通道,因而减少混凝土暴露面的水分蒸发,大大减少混凝土塑性裂缝和干缩裂缝。 2.施工工艺和方法 (1)原材料 1)水泥:钢纤维混凝土应采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥;合成纤维混凝土优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,根据工程需要,选择其他品种水泥; 2)骨料:钢纤维混凝土不得使用海砂,粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的2/3;喷射钢纤维混凝土的骨料最大粒径不宜大于10mm; 3)纤维:纤维的长度、长径比、表面性状、截面性能和力学性能等应符合国家有关标准的规定,并根据工程特点和制备混凝土的性能选择不同的纤维。 (2)配合比 纤维混凝土的配合比设计应注意以下几点: 1)钢纤维混凝土中的纤维体积率不宜小于0.35%,当采用抗拉强度不低于1000MPa的高强异形钢纤维时,钢纤维体积率不宜小于0.25%;各类工程钢纤维混凝土的钢纤维体积率选择范围应参照国家与有关标准。控制混凝土早期收缩裂缝的合成纤维体积率宜为0.06%~0.12%。 2)纤维混凝土的最大胶凝材料用量不宜超过550kg/m3;喷射钢纤维混凝土的胶凝材料用量不宜小于380kg/m3。 (3)混凝土制备 纤维混凝土的搅拌应采用强制式搅拌机;宜先将纤维与水泥、矿物掺合料和粗细骨料投入搅拌机干拌60s~90s,而后再加水和外加剂搅拌120~180s,纤维体积率较高或强度等级不低于C50的纤维混凝土宜取搅拌时间范围上限。当混凝土中钢纤维体积率超过1.5%或合成纤维体积率超过0.2%时,宜延长搅拌时间。 3.质量保证措施 (1)纤维要选择合适的掺量,合成纤维会使混凝土强度降低,在同时满足抗裂性能和力学性能的前提下确定掺量,一般积率不超过0.12%。 (2)钢纤维或合成纤维掺量过多时,都会使坍落度损失增加,选择合适的掺量和调整配合比,使纤维的掺入对混凝土工作性不产生负面的影响; (3)纤维混凝土的轴心抗压强度、受压和受拉弹性模量、剪变模量、泊松比、

钢纤维混凝土

钢纤维混凝土 随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展,城市道路和国道干线公路上的车辆荷载及密度越来越大,行驶速度越来越快,致使路面的损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言,它不仅翻修投资大,且施工周期较长,严重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高,板块性好,有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点,但它的最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差,路面板块容易受弯折而产生断裂,所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维混凝土修筑路面,就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中(与混凝土一起搅拌),并通过分散的钢纤维,减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中,从而控制混凝土裂缝的扩展,提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力,因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面,使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用,显着提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。 实践证明,采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理,既可提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性,而且可改善路面的使用性能,延长使用寿命从而减少老路开挖,对节省工程造价等具有重要的经济效益和社会效益;为提高道路补强与改造提供了良好的途径。 1、基本要求 1.1钢纤维混凝土材料 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23.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%。 1.2钢纤维混凝土配合比 钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄,其次是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度,以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与抗折强度,以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。 (1)根据强度设计值以及施工配制强度提高系数,确定试配抗压强度与抗折强度;钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定:fftm=ftm(1+atmpflf/df) 式中fftm――钢纤维混凝土抗折强度设计值;ftm――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设计值;atm――钢纤维对抗折强度的影响系数(试验确定);pf――钢纤维体积率,%;lf/df――钢纤维长径比,当ftm<6.0n/mm2时,可按表1采用。 (2)根据试配抗压强度计算水灰比;

钢纤维混凝土配合比

l—2 钢纤维混凝土的配合比设计 钢纤维混凝土虽已在各种工程领域得到较广泛的应用,但对钢纤维混凝土拌合料的配合比设计,尚未建立起合理而成热的设计方法。国外有关学者,曾介绍过关于钢纤维混凝土配合比方面的资料,提出一些参考用表和经验配合比。国内有关单位”,曾提出要以抗折强度为指标进行钢纤维混凝土配合比设计,并通过试验,建立抗折强度与各主要影响因素之间量的关系,有利于配合比的设计。但多数仍按普通水泥混凝土的配合比设计方法,以混凝土的抗压强度确定拌合料的配合比,只是适当调整砂率、用水量和水泥用量。按此确定配合比时,为了获得较高的抗折强度,势必使抗压强度也相应提高,这是不必要的。钢纤维混凝土配合比的设计,应根据对钢纤维混凝土的使用要求和钢纤维混凝土配合比的特点进行合理的设计。 1-2-11-2-1钢纤维混凝土配合比设计的要求和特点 一、钢纤维混凝土配合比设计的要求 钢纤维混凝土配合比设计的目的是将其组成的材料,即钢纤维、水泥、水、粗细骨料及外掺剂等合理的配合,使所配制的钢纤维混凝土应满足下列要求: 1. 满足工程所需要的强度和耐久性。对建筑工程一般应满足抗压强度和抗拉强度的要求对路(道)面工程一般应满足抗压强度和抗折强度的要求。 2.配制成的钢纤维混凝土拌合料的和易性应满足施工要求。 3.经济合理。在满足工程要求的条件下,充分发挥钢纤维的增强作用,合理确定钢纤 维和水泥用量,降低钢纤维混凝土的成本。 二、钢纤维混凝土配合比设计的特点 钢纤维混凝土的配合比设计与普通水泥混凝土相比,其主要特点是: 1.在水泥混凝土的配合拌合料中掺入钢纤维,主要是为了提高混凝土的抗弯、抗拉、抗疲劳的能力和韧性,因此配合比设计的强度控制,当有抗压强度要求时,除按抗压强度控制外,还应根据工程性质和要求,分别按抗折强度或抗拉强度控制,确定拌合料的配合比,以充分发挥钢纤维混凝土的增强作用,而普通水泥混凝土一般以抗压强度控制(道路混凝土以抗折强度控制)来确定拌合料的配合比。 2.配合比设计时,应考虑掺人拌合料中的钢纤维能分散均匀,并使钢纤维的表面包满砂浆,以保证钢纤维混凝土的质量。 3.在拌合料中加入钢纤维后,其和易性有所降低。为了获得适宜的和易性,有必要适当增加单位用水量和单位水泥用量。 1-2-2钢纤维混凝土配合比设计原理与方法。 钢纤维混凝土配合比设计的基本方法是建立在钢纤维混疑土拌合料的特性及其硬化后的强度基础上的。其主要目的是根据使用要求,合理确定拌合料的水灰比,钢纤维体积率、单位用水量和砂率等四个基本参数,由此,即可计算出各组成材料的用量。 在确定基本参数时,既要满足抗压强度要求,又要符合抗折强度或抗拉强度要求,以及和易性、经济性要求。 试验表明,钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度和抗拉强度与水泥标号;水灰比、钢纤维体积率和长径比、砂率、用水量等因素有关,其中水灰比和水泥标号对抗压强度影响最大,其他因素影响较小。即钢纤维体积率和长径比、水泥标号却对抗折强度和抗拉强度影响最大,砂率和用水量对和易性影响较大。因此,采用以抗压强度与水灰比,水泥标号的关系来确定水灰比,然后用抗折强度或抗拉强度确定

钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用

钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用 发表时间:2016-11-15T16:53:32.417Z 来源:《低碳地产》2016年8月第16期作者:常春燕[导读] 钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。 身份证号:13070519740217XXXX 河北省张家口市宣化区 075100 【摘要】钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。普通混凝土路面具有抗冲击性能力差、易产生裂缝并不断发展等缺陷。钢纤维混凝土是在混凝土中掺入钢纤维以改善混凝土性能,有效提高了混凝土的耐久性、抗拉强度、抗弯强度以及抗裂性能等。鉴于此,文章结合钢纤维混凝土的基本力学性能分析,主要针对钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点进行了分析,以供 参考。 【关键词】钢纤维混凝土;道路面层施工;应用要点 1 导言 近年来,伴随着经济的快速发展,人们的生活水平有了很大的提高,汽车作为一种便利的交通工具,开始进入普通百姓的生活,也使得公路所要承担的交通压力越来越大,人们对于路面的施工质量和使用寿命提出了更加严格的要求。考虑到传统路面采用的是水泥混凝土或者沥青混凝土,使用年限相对较短,甚至实际使用寿命可能仅仅达到设计寿命的一半,影响了公路行业的可持续发展。在这种情况下,钢纤维混凝土路面施工技术得到了普及和应用,在提升路面整体性能方面发挥着积极的作用,得到了公路施工企业的重视。 2 钢纤维混凝土的基本力学性能 2.1抗压强度 在抗压强度方面,钢纤维并不能很好的增加混凝土基体的抗压强度。钢纤维的加入只是略微提高了混凝土的抗压强度,提高幅度并不是很大,在10%左右。石料的最大粒径对钢纤维的长度在一定程度上起着决定性的作用,石料粒径过大或者钢纤维较短会造成钢纤维在混凝土中分布不均,使钢纤维在混凝土中局部结团,间接形成薄弱截面,影响了钢纤维与混凝土基体的粘结性能,反而使钢纤维混凝土的抗压强度有所下降。 2.2耐腐蚀性强 混合杂乱分布在钢纤维混凝土内部的钢纤维只要不让其与空气接触,一般不会发生锈蚀。实验表明,钢纤维在空气、污水、海水中都不容易被锈蚀。当把钢纤维放在海水和污水中5年后,其表面锈蚀程度小于5mm,在钢纤维混凝土表面或者是裂缝处的钢纤维受腐蚀的可能性较大。所以,建筑物会因钢纤维混凝土的耐腐蚀性而延长使用寿命,从而节省资源、能源。钢纤维的耐冻融性、耐热性和抗气蚀性都比较好,物理性能也得到了很大的提高。当在混凝土中掺入1.5%的钢纤维时,即使是对其进行高达150次的冻融操作,抗折和抗压强度也才下降20%。掺有钢纤维的耐火混凝土的抗热性也是极佳的,在极度高温下不会太过膨胀而断裂。所以,钢纤维混凝土的耐腐蚀性要比普通混凝土的抗腐蚀性更为优越。 2.3抗拉强度 在抗拉强度方面,钢纤维的加入对混凝土劈拉强度还是有很明显的加强的。试验表明,钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土要高,且钢纤维掺量提高,劈拉强度也会相应提高,当混凝土中钢纤维掺量在1%~2%时,相应混凝土的28d劈拉强度增加40%~80%,但混凝土的早期劈拉强度与是否加入钢纤维的关系并不大。 2.4抗冲击性能 钢纤维的加入在很大程度上提高了混凝土的抗冲击性能,且在一定掺量范围内,抗冲击性能和钢纤维掺量是成正相关的。钢纤维混凝土具有良好的塑性变形能力,大大改善了普通混凝土性脆的缺陷,即使在冲击裂缝形成以后,钢纤维也能够延缓裂缝的延伸和扩大。在动荷载作用下,抗松散破碎的能力使钢纤维混凝土的耐久性大幅提升,这种情况下的混凝土虽然开裂,但不会立即破碎,基于这种能力钢纤维混凝土特别适用于一些铺面工程中,如:公路路面、桥面铺装、机场跑道等。 3 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点 3.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择 在钢纤维和混凝土配合比方面,主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计,在实践使用中主要采用以下公式进行计算:钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×(1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比)。从上述公式可以看出,钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连,其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。 3.2模板的选择 模板应具有一定的强度、稳定性和刚度,允许振动梁在其上面行走振动而不发生变形、倾覆现象。我们选取了钢模板,外侧支护采用圆钢三脚架,模板隔离层采用聚乙烯薄膜,这样既可以方便拆模,又防止混凝土混合料从纵向传力杆孔洞处流出。 3.3钢纤维的投放和搅拌环节 在钢纤维的投放和生产过程中,采用先湿后干的分散式投放方式,防止出现搅拌过程中出现结团现象。在投放过程中,钢纤维应该采用细骨料定量的方式进行搅拌工作,通过分散式振捣的方式将钢纤维混入到混凝土之中。在钢纤维混凝土搅拌的过程中,一般按照先投放砂石再投放钢纤维,在搅拌均匀之后,再进行碎石和水泥的投放工作,通过这样的分级投放工作实现每一个环节的均匀搅拌,防止出现搅拌不均匀的情况。此外,对于搅拌机的选择也具有一定的要求,为了实现最佳的搅拌效果,需要采用双锥反转的方式进行搅拌,以确保最终的搅拌效果。 3.4路面铺筑 钢纤维混凝土路面的铺筑,应符合设计图纸的要求,满足JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求。对拌和钢纤维混凝土路面进行摊铺时,不仅需要满足相关设备在普通混凝土路面施工中的各类规范,还必须充分考虑一些其他因素:在施工中,使用的机械布料以及摊铺方式必须能够确保钢纤维的均匀分布,保证结构的连续性,在对一块面板进行浇筑与摊铺时,应该避免出现中断的情况;应该通过试铺对布料松铺高度进行确定,而当拌和物的塌落度相同时,相比于普通混凝土路面,松铺高度应该高出10mm左右;拌和物与摊铺方式应该相适应,同时其工作性可以满足相应摊铺工艺下的振捣要求。

钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用

钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用 钢纤维混凝土(Steel Fiber REinforced Concrent. 简称SFRC)是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布,沿每个方向都有增强和增韧的作用,尤其对复杂应力区增强非常有效,可使混凝土物理力学性能产生质的变化,大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能,使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性,以及优良的抗冻、耐磨性能,特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程 桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加,损坏非常严重,维修周期越来越短,这不仅妨碍了交通安全,也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层,则可使面层厚度减薄,伸缩缝间距加大,从而改善桥面的使用性能,降低维修费用,延长使用寿命 SFRC 应用于桥面铺装层,一般有两种:一种为部分粘结式的铺装层;一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层,亦称为复合式铺装层 钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素,钢纤维主要有以下几种:切断钢纤维。剪切钢纤维。熔抽钢纤维 钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时,钢纤维混凝土并未立即破坏,而是随着裂缝的稳定扩展,承载力继续上升,直到裂缝宽度增大到一个临界值时,钢纤维逐渐拔动或拔出,钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度,钢纤维的抗拉强度不低于380kPa,钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10左右。细集料砂的粒径为 0.15~5mm,粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性,混凝土的砂率一般不低于50,必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比

钢纤维及钢纤维混凝土的技术及规定

钢纤维及钢纤维混凝土知识 混凝土用纤维的分类: 所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 钢纤维的性能和规格: 钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40~80的纤维。 因制取方法的不同钢纤维的性能有很大不同,如冷拔钢丝拉伸强度为800-2000MPa、冷轧带钢剪切法拉伸强度为600-900MPa、钢锭铣削法为700MPa;钢水冷凝法虽为380MPa,但是适合生产耐热纤维。 为增强砂浆或混凝土而加入的、长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维,其长度为10~60毫米,直径为0.2~0.6毫米,长径比为50~100。为增加纤维和砂浆或混凝土的界面粘结,可选用各种异形的钢纤维,其截面有矩形、锯齿形、弯月形的;截面尺寸沿长度而交替变化的;波形的;圆圈状的;端部放大的或带弯钩的等。 钢纤维的规格:

钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。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。 纤维混凝土的作用: 制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。但有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡)。其抗拉极限强度可提高30~50%。 纤维在纤维混凝土中的主要作用,在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期,当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时,水泥基料与纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。 若纤维的体积掺量大于某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形,直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出,以致复合材料破坏。与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度,尤以韧性提高的幅度为大。 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。 纤维的增强效果主要取决于基体强度(fm),纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值,即I/d),纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数),纤维与基体间的粘结强度(τ),以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时,大都是纤维被拔出而不是被拉断,因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。 钢纤维混凝土的力学性能: 加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。 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%~100%,抗弯强度提高50%~80%,抗剪强度提高50%~100%。试验表明,长度为5~15mm,长径比为10~30的超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、具有卓越的抗冲击性能 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

钢纤维混凝土路面施工技术分析

钢纤维混凝土路面施工技术分析 论文关键词:钢纤维混凝土;路面;加铺层;施工 论文摘要:本文首先分析钢纤维混凝土路面优点和钢纤维混凝土的材料性能,并详细阐述了其施工技术和质量控制措施,供广大公路工程技术人员参考。 1前言 钢纤维混凝土是一种纤维型材料与颗粒型材料混杂的复合材料。由于钢纤维的掺入,使脆性的基体成为具有良好韧性的钢纤维增强水泥基复合材料。钢纤维混凝土路面在动荷载下,具有良好的抗冲击、抗弯、抗拉、耐磨性能,疲劳寿命长,并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。此外,钢纤维混凝土的抗冻性能良好。这些性质与路面

的要求基本一致,并且可以实现按照使用要求设计材料的目的。因而在路面新建、加铺层、路面修补等工程具有广泛的应用前景。但是由于钢纤维的存在,钢纤维混凝土路面质量的优劣不仅取决于混凝土的配合比和钢钎维的性能,同时往往取决于施工质量。钢纤维的存在给混凝土路面施工带来了技术难题,而施工机械的选择及使用对钢纤维混凝土路面的质量产生较为重要的影响。 2钢纤维混凝土路面优点分析 钢纤维混凝土路面具有如下优点: 强度和重量的比值增大。这是纤维混凝土具有优越经济性的重要指标,也是它具有,阔应用前景的重要保证。 抗拉强度和主要由主拉应力控制的抗剪、抗弯强度明显提高。

变形性能明显改善。钢纤维混凝土弹性阶段的变形性能与其他条件相同的素混凝土没有监菩差别,受压弹性模量和泊松比与素混凝土基本相同。韧性足衡量蠼性变形性能的重要指标,钢纤维混凝土的韧性比素混凝土大大提高。 抗裂和抗疲劳性能有较大改善。由于钢纤维对混凝土的阻裂作用,钢纤维混凝土比素混凝土具有更好的软化后性 能和抗疲劳性能。 3钢纤维和钢纤维混凝土的性能 3.1钢纤维基本性能 钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。 钢纤维抗拉强度高,但与水泥沙浆的界面粘结性较差。对

纤维混凝土研究和应用(综述)

纤维混凝土研究和应用综述 (作者:指导教师:) 摘要:本文对纤维混凝土的诞生背景做了简要陈述,介绍了目前国内外研究和应用比较多的纤维混凝土种类和其特点,重点介绍了聚丙烯合成纤维的国内外研究应用状况,对目前有关纤维混凝土阻裂理论进行了简要介绍,最后提出纤维混凝土作为一种新型的复合材料在推广其使用过程中所面临的问题,同时也是纤维混凝土发展中需要解决的问题。 关键词:纤维混凝土,聚丙烯纤维混凝土,阻裂,发展,混杂纤维混凝土,趋势 混凝土是土木建筑工程中最主要的材料,混凝土结构广泛应用于各种房屋,然而,在使用过程中混凝土的耐久性正在受到人们的不断重视。耐久性问题在很大程度上影响了房屋的安全性能和使用功能,如混凝土屋面的渗水现象、严寒地区混凝土的冻融破坏、CL离子侵蚀对沿海建筑的破坏、混凝土碳化对承载力的损失、钢筋锈蚀造成的混凝土裂缝开展等。这些问题不仅影响了人们的正常使用,缩短了建筑物的使用寿命,由于要经常进行大量维修加固,给经济造成了很大的损失。 为了提高混凝土的耐久性,人们研制出了抗裂能力强、抗渗性好、抗冻融的高性能混凝土,为了达到以上性能,人们往往的做法是在混凝土伴制过程中加入各种外添加剂,如减水剂、膨胀剂等,在一定程度上改善了混凝土的抗渗性,但是只能在局部阶段并在一定条件下才能发挥作用,而且有些外添加剂会对混凝土性能产生副作用。 一、纤维混凝土的诞生 自1824年水泥问世及随之诞生的混凝土与钢筋混凝土以来,至今已有100多年的历史。混凝土工程技术总是伴随着工程建设的需要和科学技术的发展而进步。在开始阶段,人们使用高流动性混凝土,而获得的强度很低。后来,配制成塑性和流动性混凝土,强度和使用都有所改善。到20世纪中叶,水泥混凝土技术的进步和设备的进一步改进,使混凝土又向干硬性或半干硬性方向转变,配制的强度更高,施工难度也随之增加。由于外加剂技术的进步,混凝土拌合物向塑性和流动性方向发展。混凝土强度和流动度得以兼顾,工程质量和速度同时得到提高。近10多年来,人们又把耐久性作为混凝土追求的主要目标,并引入超细活性掺合料,作为混凝土的重要组分,从而发展了具有高耐久性、高流动性和体积稳定性,并且有一定强度的混凝土,即高性能混凝土。高性能混凝土是21世纪混凝土技术发展的重点和方向。 但混凝土的固有弱点是因脆性而容易产生裂缝。高强混凝土的抗拉强度与抗压强度之比仅为6%(当混凝土的强度等级超过C45时),脆性显著,塑性明显下降,因为脆性破坏会随时产生,高强混凝土结构的跨度不能增幅太大。当结构受弯时,荷载等于破坏荷载的15%~20%时就开始产生裂缝(这时钢筋的应力远小于屈服极限),随着裂缝扩展会造成结构物抗渗性能的降低,以致使用寿命缩短;在结构设计时因裂缝宽度的限制,高强建筑材料的优越性得不到充分应用。因此,混凝土性能的提高显得十分重要。 其实,现代混凝土除了要达到高抗压、高抗拉等要求外,还要容易施工,并能长期保持高强、高韧性、高抗渗性等性能,这就导致了高性能混凝土的出现。纤维混凝土是在对混凝土改性过程中应运而生的,目前常用的几种纤维混凝土有:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土以及合成纤维混凝土。 事实上,利用纤维增强混凝土并非当代的新设想,早在民间便有了将稻草或毛发混合拌入泥浆中制造土坯或土墙的经验,至于利用人造纤维来改善混凝土的性能,则还是最近十几年才逐渐出现的思路和做法。 总之,纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土作基材,以非连续的短纤维或连续的

钢纤维混凝土配合比

C50钢纤维混凝土配合比 1,设计依据及参考文献 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000(J64-2000) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 《国内公路招标文件范本》之第二卷技术规范(1) 《混凝土配合比设计计算手册》——刘长俊主编,辽宁科学技术出版社 2,确定钢纤维掺量: 选定纤维掺入率P=1.5%, T0=(78.67*P)kg=78.67*1.5=118kg; 3,确定水灰比 取W/C=0.45 (水灰比一般控制在0.40-0.53); 4,确定用水量: 取W=215kg(用水量一般控制在180-220kg),施工中采用掺用UNF-2A型高效减水剂,掺量为水泥用量的1%,减水率达10%,但考虑钢纤维混凝土的和易性较差,且施工中容易结团,故在试配中不考虑其减水效果,在试拌过程中观察其坍落度及施工性能。 5,计算水泥用量: C O=W O/(W/C)=215/0.45=478kg; 6,确定砂率: 取S P=65%(从强度和稠度方面考虑,砂率在60%-70%之间); 7,计算砂石用量: 设a=2 V S+G=1000L-[(W O/ρw+C O/ρc+T O/ρt+10L*a)] =1000L-[(215/(1/L)+478/(3.1/L)+118/(7.85/L)+10L*2)] =1000L-404L=596Lkg; S O = V S+G * S P * ρs=596 * 0.65 * 2.67 = 1034kg; G O = V S+G * (1-S P)*ρs = 596*0.35*2.67kg/L=557kg;

8,初步配合比: C O:S O:G O:T O:W O:W外= 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78 kg/m3 = 1: 2.16 : 1.17 : 0.25: 0.45 : 1% 9、混凝土配合比的试配、调整与确定: 试拌材料用量为: 水泥:砂:碎石:钢纤维:水:减水剂 = 11: 23.76: 12.87:2.75:4.95:0.11 kg; 拌和后,坍落度为10mm,能符合设计要求。观察拌和物施工性能: 棍度:中;保水性:少量;含砂:多; 拌和物在拌和过程中比普通砼困难,较难搅拌,但经机械振捣易密实。 6、经强度检测(数据见试表),28天抗压符合试配强度要求,故确定该配合比为基准配合比,即: 水泥: 砂: 碎石: 钢纤维: 水: 减水剂 = 11 : 23.76 : 12.87 : 2.75 : 4.95 : 0.11 kg = 1 : 2.16 : 1.17 : 0.25 : 0.45 : 1% = 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78kg/m3

纤维混凝土在水工建筑中的应用

纤维混凝土在水工建筑中的应用 摘要:近年,随着大型、多功能水利工程的建设,大量新材料、新工艺、新技术应运而生。而且随着水利工程的普及与重视,如何运用高科技元素来提高水利工程的性能,如何实现大型、多功能多样化的水利工程,便成为水利系统的展望目标,同时也成为水利事业的一项重点工作。可是在实际的水工建筑中经常会出现混凝土结构裂缝以及被腐蚀和碳化等缺陷,从而影响了水利工程的安全与建设。针对此问题,一种新材料破壳而出——纤维混凝土,将纤维混凝土运用于水工建筑中,在很大程度上改善了混凝土结构裂缝等缺陷。 关键词:水利工程;钢纤维;聚丙烯纤维;异型塑钢粗合成纤维;丙乳硅粉钢纤维 1 钢纤维混凝土在水工建筑中的应用 1.1 钢纤维混凝土的特性 钢纤维混凝土的物理和力学性能与普通混凝土相比具有很大优越性,比如具有较高的抗弯、抗拉、抗剪和抗扭强度。尤其是强度和重量比值增大,这是钢纤维混凝土优越经济性的重要标志(如表1所示)[1]。 在普通混凝土中加入适当的钢纤维,其抗剪强度提高50%~100%,抗拉强度提高25%~50%,抗弯强度提高40%~80%;其收缩性能也能得到明显改善,收缩值一般会降低7%~9%;同时,具有优良的冲击韧性(即抗冲击性能材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能),一般可提高2~7倍;其耐久性能、耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性都能得到显著提高。但是在抗渗性能上与普通混凝土相比没有明显变化。 1.2 钢纤维混凝土在水利水电工程中的应用 1.2.1 在支护工程中的应用 钢纤维混凝土之所以在支护工程中得到应用,是由缘于其较高的抗拉、抗弯、抗剪强度,能围岩和土体的较大变形作用下保持优良的整体性能。如若使用钢纤维混凝土喷射衬砌,可使围岩减少衬砌厚度。 1.2.2 在储水、防渗、输水管道工程中的应用 钢纤维混凝土之所以可在在储水、防渗、输水管道工程中的应用是因为其具有良好的抗裂性能、较低的收缩率。一般钢纤维混凝土运用在储水和防渗结构中可用作防水层,必要时也可代替钢筋混凝土用于结构层中。 1.2.3 在溢洪道等承受高速水流工程中的应用

C40纤维混凝土设计书

中铁大桥局股份有限公司新广州站及相关工程ZQ-2标 C40桥涵防水层 细石纤维混凝土配合比设计书 计算: 复核:

C40细石聚丙烯纤维网混凝土配合比设计 一、配合比设计依据 1、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》科技基[2005]101号; 2、《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科技基[2005] 101号。 3、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000; 4、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005; 5、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号; 6、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设[2005]157号; 二、混凝土配合比设计技术条件及参数 根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》和《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科技基[2005]101号的规定,该标段混凝土的设计使用寿命为100年。碳化环境类别为T2,侵蚀环境类别为H1。拟定如下混凝土设计参数: 1、设计混凝土强度等级:C40; 2、劈拉强度:≥3.5MPa; 3、抗冻融循环:≥300次; 4、电通量:≤1000C; 5、抗渗:P20; 6、混凝土坍落度:170±20mm(泵送或吊斗浇注)。 三、原材料的品种、规格和主要技术指标 1、水泥:红水河牌P·O 42.5,广西华润红水河水泥有限公司生产。 2007年11月12日水泥取样由大桥局新广州站及相关工程项目部中心试验室和广州铁诚工程质量检测有限公司检验。结果如下:

2、粉煤灰: 根据《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》科 技基[2005]101号的要求应采用Ⅰ级粉煤灰,需水量比应不大于100%,质量符合GB1596规定。故此采用漳州后石电厂益材Ⅰ级F 类粉煤灰。2007年10月17日粉煤灰取样由大桥局新广州站及相关工程项目部中心试验室和广州铁诚工程质量检测有限公司检验。结果如下:

钢纤维混凝土施工方案

一、依据标准: 1、EN 14889-1:2006 - 纤维混凝土 - 第一部分:钢纤维—定义,规范以及规则; 2、UNI EN 14845-2:2007 - 纤维混凝土的试验方法 - 第二部分:混凝土的有效性; 3、EN 14651-2005 - 金属纤维混凝土试验方法 - 弯曲抗拉强度测试(比例限制(LOP),残余) 4、UNI–EN 10016 “用于拉伸或冷盘的非合金盘条—第一部分:一般要求” 5、UNI - EN 10218-1: 1995 - 钢丝和钢丝产品 - 常规 - 第一部分:测试方法 6、UNI 11037:2003 - Fibre d’acciaio da impiegare nel confezionamen –to di conglomerate cementizio rinforzato; 7、UNI 11039:2003 钢纤维混凝土-第一部分:定义、分类、规范和规则;第二部分:确定早期开裂强度和韧性指数的方法; 8、ASTM A820-01:纤维混凝土中钢纤维标准; 9、CNR - DT 204/2006 - Istruzoni per la pro gettazione, I’Esecuzione ed il Controllo di strutture di Calcestruzzo Fibroriforzato; 10、RILEM, 2001 - “钢纤维混凝土的测试和设计方法:钢纤维混凝土的单轴拉伸测试”,RILEM TC 162-TDF 推荐,材料和结构。

二、工程概况: 根据中华人民共和国行业标准,《公路水泥混凝土路面设计规范》,钢纤维混凝土整体地坪应铺设在均匀密实的地基土上,对淤泥,淤泥质土,回填土及杂填土的软弱地基,应根据地面使用要求,活荷载大小,地基地质情况按现行国家标准“建筑地基基础设计规范”(GB50007-2002)的有关规定利用与处理,并应严格按照设计及施工验收规范对地基处理的要求进行施工,即本项目首钢冷轧厂罩式退火工程Ⅱ标段,采用钢纤维混凝土施工。 1、首钢冷轧地坪Ⅱ约2835m2 混凝土等级:C25 混凝土厚度:300mm 钢纤维:Wirand FF3 掺量:20kg/m32 2、首钢冷轧地坪Ⅲ约2513m2 混凝土等级:C25 混凝土厚度:250mm 钢纤维:Wirand FF3 掺量:20kg/m3 三、钢纤维混凝土简介 (1)钢纤维混凝土配合比: Wirand FF3钢纤维掺量:每立方混凝土20公斤,混凝土标号: C25,

钢纤维混凝土地坪

1.前言 所谓钢纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体,以金属纤维增强材料组成的水泥基复合材料。它是将短而细的,具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的金属纤维均匀分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、脆性等缺点,具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能。纤维在混凝土中限制混凝土早期裂缝的产生及在外力作用下裂缝的进一步扩展。在纤维混凝土受力初期,纤维与混凝土共同受力,此时混凝土是外力的主要承担者,随着外力的不断增加或者外力持续一定时间,当裂缝扩展到一定程度之后,混凝土退出工作,纤维成为外力的主要承担者,横跨裂缝的纤维极大的限制了混凝土裂缝的进一步扩展。 2.钢纤维混凝土的基本性能 (1)强度和重量比值增大。这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。(2)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,其抗拉强度提高25%~50%,抗弯强度提高40%~80%,抗剪强度提高50%~100%。 (3)具有卓越的抗冲击性能。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。 (4)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%。 (5)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。 (6)耐久性能显著提高。钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外,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。例如,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%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

钢纤维混凝土的性能及其应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e48689395.html, 钢纤维混凝土的性能及其应用 作者:岳磊孟建国 来源:《现代企业文化·理论版》2008年第10期 【摘要】钢纤维混凝土作为新兴的建筑复合材料,是科学技术和建筑业发展的必然产物。文章对钢纤维混凝土的增强机理进行了阐述,对钢纤维混凝土的应用作了简单的介绍。 【关键词】混凝土;钢纤维;性能及应用 一、引言 1824年出现波特兰水泥之后,人类便开始了应用混凝土建造建筑物的历史。随后于1850年和1928年分别出现了钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土,混凝土才得到了广泛的应用。20世纪20年代,随着结构计算理论及施工技术水平的相对成熟,钢筋混凝土结构开始被大规模采用,应用的领域也越来越广阔。目前它已是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料。 混凝土是一种优良的建筑材料,但是由于其抗弯、抗拉、抗冲击韧性差,严重的影响其被广泛使用。于是便考虑是否可以在混凝土中加入抗拉强度高、韧性好、短而细的纤维来改善混凝土的性能。 在1901年,美国Porter就发表了有关钢纤维混凝土的第一篇论文。1911年,美国的Graham则提出将钢纤维加入普通钢筋混凝土中。到四十年代,由于军事工程的需要,英、美、法、德、日都相继开展了研究,发表了一些专利,但进展并不大,因为这些研究和专利几乎都没能说明钢纤维对于混凝土的增强机理。纤维混凝土真正进入实用化研究是在六十年代初。1963年,美国的Romualai发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告,才使这项研究真正进入一个新的发展时期。 二、钢纤维混凝土的增强机理 钢纤维混凝土增强机理的研究主要有两种理论:复合力学理论和纤维间距理论。这两种理论从不同角度,解释钢纤维对混凝土的增强作用,其结果是一致的。 (一)复合力学理论

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