高流态钢纤维钢筋混凝土管片的开发及工程应用

060-152

高流态钢纤维钢筋混凝土管片的开发及工程应用

Hiroshi Dobashi 1

, Yoshihito. Konishi 1

, Masao. Nakayama 2, Kenta. Matsubara 2, Aki. Fujii 2

（1

首都高速道路株式会社，日本）

（2

Obayashi 公司，日本）

摘要：东京中心地区环绕新宿区的高速公路隧道是用8台盾构机采用盾构法建造的，由于隧道的每个部分都没有内衬，所以这些管片需要有很高的耐久性和耐火性。为了提高衬砌的质量，降低施工费用，研制出了高流态钢纤维混凝土管片。在SJ51-SJ53段进行了60环高流态钢纤维混凝土管片现场试验。这种管片是用高流态混凝土预制的，具有自动填充特性，并且掺有短的钢纤维。本文介绍了高流态钢纤维混凝土管片的概况及其在盾构隧道现场的试验应用。

1 引言

东京中心地区高速公路环型线路（以下简称中心环线），是首都高速道路株式会社建造的。该线路以8km 半径围绕东京中心商业区，大约长47km （如图1）。约26km ，即总长的60%已经完成并已投入使用。

中心地区环绕新宿区的高速公路线正在建造中，大约长11km ，主要用盾构方法建造，能最低限度降低对周围环境的影响。盾构隧道由于没有内衬，所以管片应具有很高的质量、性能和耐久性。为了确保衬砌的质量，研制出了高流态钢纤维混凝土管片，并且在此工程中用了60环。

本文介绍了高流态钢纤维混凝土管片的应用概况（下文简称“SFRC 管片”）。

图1 工程概况

2 SFRC 管片概述

2.1 SFRC 管片的特性

SFRC 管片是将短钢纤维（照片1）掺入高流态混凝土中预制而成，此混凝土有自流平性能。有效利用钢纤维的性能，能够减少管片的主筋，可以删去分布钢筋和箍筋。

东京

神奈川

东京湾

东京国际机场

崎玉

千叶

中心地区环绕新宿

区的高速公路线

中心环线

东京外环自动车道

城市内环自动车道

新东京国际机场

东京市自动车道 使用的自动车道 在建的自动车道

计划中的车道及高速公路

使用的高速公路

在建和计划的高速公路

照片1 钢纤维

SFRC 管片的结构简图和传统的混凝土管片如图2所示，SFRC 管片有如下特性。

● 由于钢纤维均匀分布在管片中，所以裂纹也分散产生，并且裂纹的宽度要比传统的混凝土管片要小。这样可以防止管片发生弯折和产生裂缝。

● 将钢纤维掺进混凝土中可以增大抗拉强度和抗剪强度，这样可以分配应力，并能起到两个钢筋间的约束作用，就可能除去分布钢筋和箍筋。 ● 由火灾引起的裂缝宽度要比普通的流动性混凝土和高流态混凝土要小，但是混凝土的强度要高。 ●

由于掺入钢纤维，所以在结构计算中可以考虑混凝土的抗拉强度。这样可以减少主要的受力钢筋的数量，除去分布钢筋和箍筋，简化了钢筋的制造和组装。应用了高流态混凝土，则在管片的制造中不需要表面振捣器，减小了管片模具刚度的要求。将来，由于不需要振捣器，对周围环境的影响最小化，管片就可以在建筑现场制造，这样能够减少管片的制造费用。

（a ）钢纤维混凝土管片 （b ）传统的坍落型混凝土

图2 管片的比较

2.2 所用的材料

新研制的SFRC 管片和传统的RC 管片的材料和配料设计如表2所示。两种管片混凝土设计强度为48N/mm 2

SFRC 管片中的钢纤维长30mm ，直径0.6mm ，两边弯成钩形可以分布钢纤维，填充混凝土，这都能使结构性能达到最好。测试的三种混合比分别为0.6vol%、0.8vol%、1.0vol%中，混凝土强度最高时，混合比为0.8vol%。

3 测试情况概述

SFRC

减少后的主筋

坍落型混凝土

主筋

无分布钢筋和箍筋

预防脱落

钢筋端部

分布钢筋和箍筋

表3显示的是所研制管片的测试，本文讨论用阴影部分表示的内容。

3.1 弯曲试验

弯曲试验是用来检测管片是否有要求的抗弯强度，这种管片由于混有钢纤维提高了其抗拉强度。

测试的样品是要用作预装的一种类型管片（外径：11800mm，梁高：450mm，宽度：1500mm，分成9个相同的管片）。SFRC管片的主要加固部分比传统的RC管片减少10.6%，除去了分布钢筋和箍筋，起到了钢纤维的加固作用。SFRC管片和传统的RC管片主筋数量如表4所示。

测试简图如图3，外施荷载加到两点，两端是移动支座支撑着这样品。间隔性的施加25kN的载荷直到产生裂缝，之后间隔性的施加50kN的载荷直到管片坍塌。

样品中点的外施荷载和挠度的关系如图4所示。传统的RC管片用在此工程中的结果也列出来加以对比。此图也标出了传统的RC管片的设计载荷（允许载荷）以及1.5倍的载荷。

图3 试验简图

对于SFRC管片，载荷达到450kM时产生裂缝，而对于传统的RC管片载荷到300kM便产生裂缝。由于产生了裂缝，强度下降，曲线发生变化，两条曲线平行直到上升到1000kM。载荷达到1400kM 时，SFRC管片的挠度大大增加，所记录最大载荷1495kN时的挠度达到34mm。另一方面，传统的RC管片的最大挠度为19mm。破坏的安全系数（最大载荷/设计载荷）对于SFRC管片为2.88，对于传统RC管片为2.57。SFRC管片的钢筋1400kM时屈服，但是屈服后挠度增加，由此表明加入钢纤维的混凝土预制管片具有韧性。如照片2所示，加载后裂纹沿着传统的RC管片的分布钢筋产生，而在SFRC管片的裂纹分散产生。

测试表明加入钢纤维的SFRC管片的抗弯刚度与传统管片相等，但是耐久性要优越。

图4 载荷和位移的关系

（a ）SFRC 管片

（b ）传统的RC 管片 照片2 加载后裂缝

3.2 主筋的应力分布检测

SFRC 管片除去了传统的RC 管片是需要放置的分布钢筋和箍筋，通过在混凝土中混有钢纤维来提高抗弯刚度。主筋的应力分布沿着管片宽度方向，通过分析应力，来检测除去分布钢筋的可行性。样品的尺寸和弯曲试验所用的尺寸一样。传统的RC 管片和SFRC 管片的测试中，假设纵向节点交错排列，载荷施加到预埋在管片环接缝处的螺栓上，在两端用移动支座支撑试件，简单地弯折试件（图5）。

最大载荷1490kN 最大载荷1334kN

设计荷载*1.5 779kN 设计荷载519kN

RC 管片 SFRC 管片

荷载（k N ）

竖向位移（mm ）

SFRC 管片产生裂缝荷载450kN RC 管片产生裂缝荷载300kN

用三种不同载荷大小测试，内侧主筋的应力分布如图6所示。当作用小载荷100kM时，在SFRC 管片和传统的RC管片之间得到的结果没有不同，当大载荷作用时，在SFRC管片中的主筋的应力比在传统的混凝土管片中小。对于两种管片，在端部会产生略微的应力集中，在端部施加的载荷会沿着管片宽度方向朝着主筋的中心传递。当主筋和分布钢筋统一分布和任意地分布时，所得的结果表明钢纤维加固同传统分布钢筋都有效，分布钢筋在钢纤维混凝土管片中可不放置。

载荷P RC SFRC

衬垫

图5 试验简图图6 应力分布

3.3 压弯破坏试验

3.3.1 测试概要及目的

为了检验钢纤维的作用，分析混凝土管片在压弯破坏的过程中无箍筋时的情况。此测试所加载荷为轴向偏心荷载如图7。

图7 钢筋分布及试验简图

图8 荷载和应变的关系

3.3.2 结果及讨论

荷载与应变（钢筋和混凝土压缩一侧）之间的关系如图8所示。钢筋的抗压屈服荷载约P=2500kM ，混凝土压碎的最大载荷P=3208kM 。由于钢纤维的约束作用，压缩的钢筋尽管屈服但是不变形，表明屈服强度取决于混凝土强度。结果表明钢纤维加固可以有效的代替箍筋，在钢纤维混凝土管片中不需要箍筋。

4 SFRC 管片在结构中的应用

基于测试结果，SFRC 管片的应用与预装，计划采用60环。用SFRC 管片建造的隧道地段如照片3所示。在组装的管片表面肉眼检查没有发现裂缝，表明管片的弯曲处和边缘钢纤维的分布一样。 通过检测主筋的应变来检查SFRC 管片和传统RC 管片的应力状况。包括传统的RC 管片与相邻的SFRC 管片的土压力、水压力、用不同沉降测试仪测试的沉降，图9、图10中轮廓图分别显示了SFRC 管片上测试点及主筋的应变仪位置。

照片3 应用钢纤维混凝土管片的隧道

荷载（k N ）

受压区的钢筋 混凝土受压边

受压侧的钢筋屈服值2500kN

应变

RC 管片（1251环）

图9 管片外径 管片外径

管片内径

管片内径

图10 SFRC 管片应变计的位置

作用在测试轮廓的隧道拱顶的竖向设计载荷为245kN/m 2的总积土压力（H=16.5m ），隧道拱顶的

设计水压力为84 kN/m 2。所测的土压力为170 kN/m 2，这与竖向土压力为60 kN/m 2

和宽度6.5m 的积土等同。所测的隧道拱顶水压力为110kN/m 2。用不同沉降测试仪测得的整个管段的地面位移少于1mm ，表明掘进几乎没有引起管片环附近的原始地层松动。

用安装在B 段上的应变仪监控钢筋的应力变化，如图12所示，每段测试的应力值也在图12中表示。所有的应变仪均显示受压，这表明管片环全受压，这可能因为轴向力对管片起主要作用，正如上述，对于测试点的管片，水压力在所有载荷中占主导。压应力强度在两种管片中类似，在30-50N/mm 2之间。

因此，SFRC 管片的现场应用表明，SFRC 管片和传统RC 管片之间的应力情况相似。

应变计

应变计

掌子面侧

传统管片

内筋

外筋

钢筋应力（N/mm 2

）

拼装后天数

图11 应力值的变化情况

图12 稳定状态下应力在钢筋上的分布

5 结论

SFRC 管片应用钢纤维加固，减少了主筋，省去了分布钢筋和箍筋，在强度方面，受压钢筋的性能、沿管片宽度方向应力传递作用与传统的RC 管片等同。管片的预装表明在管片的弯曲处没有裂缝，证实钢纤维是均匀分布的。钢筋的应变仪测试表明SFRC 管片的应力状况与传统的RC 管片类似。

SFRC 管片结构化优点的有效应用有利于盾构隧道中SFRC 管片的更深入研制，也能减少研制现场的管片产品的费用。

拼装后天数

内筋

外筋

钢筋应力（

N/mm 2

）

内筋 外筋 内筋 外筋

传统管片

钢筋应力（N/mm 2

）

钢筋应力（N/mm 2

）

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

钢纤维混凝土配合比设计及质量控制

钢纤维混凝土配合比设计及质量控制 [摘要]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,通过在桥面铺装中的应用，总结了钢纤维混凝土施工方法，技术要求及有关注意事项，为钢纤维混凝土的推广应用提供了经验。 [关健词]钢纤维配合比设计质量控制 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。 桥面铺装层作为桥梁的非主体结构，通常被设计和施工所忽视，长期车辆荷载的作用，是造成桥面开裂、损坏的主要原因，从而影响桥梁的使用质量，降低使用寿命，在桥面铺装层使用钢纤维混凝土将会有效地解决桥面使用过程中容易出现的质量问题。

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组成材料，即钢纤维、水泥、水、粗细集料及外掺剂合理配合，使配制的钢纤维混凝土能够最大限度的满足施工和工程使用要求。 (1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求，提高桥面的耐久性能； (2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性，方便和满足施工要求； (3)充分发挥钢纤维混凝土的特点，合理确定钢纤维及水泥用量，最大限度地降低工程成本。 二、原材料质量要求

钢纤维：表面应洁净无锈无油，无粘结成团现象，保证钢纤维与混凝土的粘结强度，尺寸和抗拉强度符合技术要求；单根钢纤维丝的最低抗拉强度800N/㎜ 2，掺加量不超过70㎏/M 3。 水泥：采用32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥。 碎石：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙，近立方体颗粒的碎石。 细集料：宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示，机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示，其质量必须满足规范的要求。 水：无污染的自然水或自来水。 外加剂：宜选用优质减水剂，对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。 三、钢纤维混凝土配合比设计步骤

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

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

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

钢纤维混凝土地面施工技术

钢纤维混凝土地面施工技术 摘要：这些年以来，伴随当前我国在经济以及科学技术方面逐步发展，普通混 凝土地面因为强度比较低，容易出现裂缝，耐磨性不足等诸多缺点，导致某些特 殊行业在地坪的使用要求无法得到满足，在普通混凝土里面掺入一些钢纤维，能 够进一步提高混凝土的耐久性能。本文重点分析和研究钢纤维混凝土地面施工技术，以供参考。 关键词：钢纤维；混凝土地面施工技术；新工艺 1工程概述 普洛斯（浑南）现代产业园项目A-1仓库.A-2仓库.A-3仓库地坪总面积为71201㎡，使用单位对地坪的质量标准要求高，是本工程的重点及难点。其中表 面平整度的允许偏差为3mm，严于国家标准5mm，并且表面坡度不大于2/1000，最大高差不超过30mm，地面裂缝宽度不大于0.2mm，并且对地面的耐磨性能要 求也比较高。 2工法特点 采用激光整平机浇筑钢纤维混凝土地面，有效保证整个地面的平整度。运用 传力杆体系，保证接缝处的传递荷载能力和地面的平整度，防止接缝处出现错台 的产生。采用高强度钢纤维，凭借钢纤维有效的传送与分配应力，防止了宏观裂 缝的产生与微观裂缝的发展，提高了混凝土的抗拉强度.抗弯强度.抗冲击及韧性，较好的满足使用要求。 3适用范围 本工法适用于浇筑的地面面积较大，平整度和整体性要求高以及有较高的抗 裂和抗冲击要求等特征的工业厂房混凝土地坪。 4施工工艺流程及操作要点 4.1施工工艺流程 图1施工工艺流程分析 4.2工法要点 4.2.1施工准备 回填土采用粉质粘土，每300mm一层进行分层碾压夯实，压实系数不小于 0.94，在地坪基层底面以下0-800mm深度范围内压实度要求达到0.97。含水率不 得超过20%，承载力不得小于100KN/㎡。回填碎石与砂石压实度不得小于0.95。 混凝土垫层采用标号为C15的混凝土，并且浇筑厚度达到70mm；铺设好滑 移薄膜防潮隔离层，薄膜接缝的位置重叠300mm的宽度，接缝处用胶带粘好； 地坪浇筑前完成仓库外部围护结构施工，保证混凝土浇筑无对流风.室内温度稳定，无阳光直接暴晒。 4.2.2模板安装及传力杆固定： 模板采用钢模板，保证足够的刚度；钢模板用钢筋固定在混凝土垫层上，确 保位置准确.稳定牢固；模板内侧涂刷混凝土隔离剂；传力杆穿过模板中部与模板 面保持90°垂直，并在模板外侧固定。 4.2.3钢纤维混凝土浇筑： 耐磨地面浇筑180mm厚C30混凝土，并且考虑耐磨地坪的使用情况，未在 混凝土中掺加粉煤灰和石粉等不良添加物。钢纤维在混凝土中掺量不小于 15kg/m3，钢纤维两端带钩，长度25-60mm，直径0.3-0.8.长径比40-100，最小抗

钢纤维混凝土添加方法

钢纤维混凝土添加方法 一、地基及地坪施工要求： 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 -本项目由调试涂装联合厂房、车体联合厂房、预处理厂房、组装联合厂房4部分组成，采用钢纤维混凝土面层，地坪厚 度为200mm。钢纤维掺量分别为： -预处理厂房：25kg/m3 -车体联合厂房：25kg/m3 -组装联合厂房：25/kgm3 -调试涂装联合厂房：20kg/m3 - 地基夯实，压实系数大于0.92。 二、钢纤维混凝土配合比： SD75型钢纤维掺量：每立方混凝土25公斤，混凝土标号: C25。初估钢纤维混凝土面层厚0.20m。基层选用水泥或石灰粉煤

灰稳定粒料，厚0.20m。垫层为基配碎砾石，厚0.18m。钢纤维参量为25kg/m3，钢纤维长度60mm，直径0.75mm。路面板平面尺寸选为宽4.5m，长5.0m。纵缝为设拉杆的启口缝，横缝为设传力杆的假缝。 其余水泥，砂，骨料和水的用量由施工单位制定。混凝土强度需达到设计要求，建议在浇筑前用试块做混凝土抗压强度试验。 三、添加钢纤维步骤及其要求： 为避免在添加钢纤维时发生接团的事情发生，在添加钢纤维时需要和骨料同时运送进搅拌机，保证搅拌充分，使成排钢纤维充分分散，在混凝土当中分散均匀，最终在地坪达到技术要求。 注:施工人员要随时观察取样钢纤维的分散情况,以确定合理的控制时间。根据商品混凝土搅拌站料罐的不同而添加数量的不同。 四、检测钢纤维在混凝土当中分布情况： 根据钢纤维掺量在每立方分米中的数量判断添加后是否符合要求,即:

谈公路桥梁钢纤维混凝土的性能

谈公路桥梁钢纤维混凝土的性能 摘要：采用复合路面结构是充分发挥钢纤维混凝土路用性能和降低工程造价的有效途径。关键词：钢纤维；混凝土；施工技术；加固 1钢纤维和钢纤维混凝土的性能分析 1.1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4种。 切断钢纤维抗拉强度高,但与水泥砂浆的界面粘结性较差。对钢纤维表面进行变形处理,制成表面有刻痕的、末端带钩的、波纹形的钢纤维,或者圆截面与扁平截面交替的呈规律性变化的钢纤维可以改善其力学性能。当用废钢丝绳切断而成时,必须进行除油污和除锈处理。 剪切钢纤维由剪切冷轧薄板制得,厚0.2～0.5mm,宽0.25～0.9mm,抗拉强度为450～800MPa,与水泥砂浆的粘结性比切断钢纤维好。 切削钢纤维由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得,强度比原材料有较大提高,截面呈三角形,与水泥混凝土的粘结较好。熔抽钢纤维由熔融的钢水甩制而成,纤维强度因熔钢成分与热处理条件而异,表面不规则且有一层强度很低的氧化层。氧化层的存在降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。钢纤维的弹性模量与抗拉强度都比较高,大约为水泥基材的5倍以上。同时钢纤维也可以制成各种变截面形状,以增加与水泥基材之间的握裹力。1.2钢纤维增强混凝土强度机理 钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后,横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。 1.3钢纤维混凝土的基本性能

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

1.原材料配比方面的质量控制 1.1 单位水泥用量 在保持水灰比不变的情况下，单位体积混凝土拌合料中，如水泥浆用量愈多，拌合料的流动性愈好，反之，较差。在钢纤维混凝土拌合料中，除必须有足够的水泥浆填充的空隙外，还需要有一部分水泥浆包裹骨料和钢纤维的表面形成润滑层，以减少骨料和钢纤维彼此间的摩擦阻力，使拌合料有更好的流动性。 1.2 水泥 水泥品种对混凝土的可泵性也有一定影响。一般宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，但均应符合相应标准的规定。 1.3 钢纤维 在一定范围内，钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长则施工较困难，影响拌合物的质量，直径过细易在拌合过程中被弯折，过粗则在同样体积率时，其增强效果较差。 1.4 粗集料 粗集料的级配、粒径和形状对于混凝上拌合物的可泵性影响很大。级配良好的粗骨料，空隙率小，对节约砂浆和增加混凝土的密实度起很大作用。因而泵送混凝土应用较多的国家，对粗集料的级配都有规定。 1.5 细集料 又称细骨料，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙并共同组成钢纤维混凝土的骨架。在保证钢纤维混凝土强度相同时，粗砂需要的水泥用量较细砂为少。显然，当水泥用量相同时，用粗砂配制的混凝上强度要比用细砂配制的混凝土强度为高。 1.6 减水剂 减水剂可分为普通减水剂和高效减水剂。普通减水剂是一种对规定和易性混凝土可减少拌和用水量的外加剂，这种减水剂一般为可溶于水的有机物质。它可以改变新拌和硬化混凝土的性能，特别是提高混凝土的强度和耐久性。 1.7 其它掺合料 除去水、水泥、粗细集料、粉煤灰等材料外，在搅拌时还可加入其它掺合料，如矿渣、超细粉等。 2.钢纤维混凝土施工方面控制 2.1 泵送混凝土的质量控制 泵送混凝土的连续不间断地、均衡地供应，能保证混凝土泵送施工顺利进行。泵送混凝土要按照配合比要求、拌制得好，混凝土泵送时则不会产生堵塞。因此，泵送施工前周密地组织泵送混凝土的供应，对混凝土泵送施工是重要的。 泵送混凝土的供应，包括泵送混凝土的拌制和泵送混凝土的运送。泵送混凝土宜采用预拌混凝土，在商品混凝土工厂制备，用混凝土搅拌运输车运送至施工现场，这样制备的泵送混凝土容易保证质量。泵送混凝土由商品混凝土工厂制备时，应按国家现行标准，《预拌混凝土》的有关规定，在交货地点进行泵送混凝土的交货检验。 拌制泵送混凝土时，应严格按混凝土配合比的规定对原材料进行计量，也应符合《预拌混凝土》中有关的规定。 混凝土搅拌时的投料顺序，应严格按规定投料。如配合比规定掺加粉煤灰时，则粉煤灰宜与水泥同步投料。外加剂的添加时间应符合配合比设计的要求，且宜

钢纤维混凝土指标

一、钢纤维混凝土原材料要求 1、钢纤维：钢纤维外弧面光滑，内弧面粗糙，表面自然抛兰防锈处理，两端带锚固端。材质为结构用低合金高强铸钢ST52-3。抗拉强度不应低于700MPa。 2、水泥：地基土质和水质不具备腐蚀性时，宜采用42.5普通硅酸盐水泥。如采用其他水泥，应注意水泥强度发展特征，以及水泥对混凝土流动性影响。 3、掺合料：地坪施工不宜使用掺合料，如必须使用，不宜超过胶凝材料总量的20%，折算系数以试验数据为准。 4、砂：宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示，机制砂以砂当量表示。严格控制砂的含泥量和含水量。砂中不能含有泥块。禁止采用海砂。 5、粗骨料：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙，近立方体颗粒的碎石。粗骨料粒径不宜大于26.5mm，碎片含量和含泥量应符合有关规范中关于混凝土和钢筋混凝土所用粗骨料的规定。 6、水：不得采用海水。 7、外加剂：根据商混站与工地距离，混凝土流动性要求，采用合适外加剂。温度较高时，宜采用缓凝高效减水剂，采用聚羧酸减水剂时，聚羧酸减水剂的引气量需考虑在内；低温条件时，采用早强高效减水剂，但早强组分不能含有氯盐；如对抗冻融性有要求，应使用优质引气剂，如K12。 二、钢纤维混凝土配合比设计 1、根据施工要求的稠度确定单位体积水量，钢纤维每掺加0.3%（体积率），单位体积用水量相应增加3kg，如掺用外加剂应考虑外加剂的影响。 2、钢纤维体积率一般为0.4%～0.8%，有特殊要求时按设计规定。视工程具体要求决定钢纤维使用量。 3、钢纤维每掺加0.3%（体积率）砂率相应增加2%。 4、根据抗压强度要求确定水灰比（与普通混凝土相同）。 5、钢纤维混凝土坍落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm，维勃稠度值与相应混凝土要求值相同。 三、钢纤维混凝土拌合 1、当钢纤维体积率较高，拌和物稠度较大时，应对拌和量进行控制，一般应不超过设备拌和量的80%。 2、注意拌和料的投放顺序，一般按水泥、钢纤维、细集料、粗集料、

钢纤维混凝土的性能及其应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3415245613.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

钢纤维混凝土

钢纤维混凝土（SFRC）的设计施工与应用 摘要本文结合钢纤维混凝土性能特点，通过介绍钢纤维混凝土配合比设计、运输，浇筑、养护和质量控制，以工程实例说明钢纤维混凝土在土木工程中有广阔的应用前景。 关键词钢纤维混凝土设计与施工应用 1 引言 用均匀分散的短钢纤维增强的普通混凝土即钢纤维混凝土（Steel Fiber R einforced 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。它通过在混凝土中乱向分布的钢纤维，使混凝土物理力学性能产生质的变化，从而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。SFRC 最早出现于20世纪初期，在美、英、德、日、俄、意、西、比等发达国家的军事设施、桥梁等领域得以推广并应用。我国于20世纪70 年代后期开始研制钢纤维，先后在黑龙江大庆、浙江金华、北京、重庆、四川、上海、广东等地的公路路面、机场跑道、旧桥加固中进行试验性的应用，后推广至土木工程各领域。 2 钢纤维混凝土的性能特点 钢纤维混凝土中乱向分布的短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。 （1）有优越的经济性。 强度和重量比值增大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4 0%～80%，抗剪强度提高50%～100%。 （3）具有卓越的抗冲击性。 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）具有明显收缩性。 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）具有显著抗疲劳性。

钢纤维混凝土施工方案

北汽广州汽车零部件产业园区项目（一期） 钢 纤 维 混 凝 土 地 坪 施 工 方 案 编制人： 审核人： 编制时间： 一、编制说明 北汽广州汽车零部件产业园区（一期）建设项目（简称“海纳川（广州）项目”）位于广州市增城市石滩镇沙头村木棉仔，该建设项目包括车

间A1（自编号1栋）、车间A2（自编号2栋）、车间A3（自编号3栋）、食堂B1（自编号4栋）、宿舍C1（自编号5栋）共5栋建筑，由海纳川广州汽车部件有限公司投资建设，勘察单位是北京市勘察设计研究院有限公司，设计单位是北京市工业设计研究院，监理单位是北京京龙工程项目管理公司，由湖南天鹰建设有限公司承建。 根据建设单位提供的蓝图及相关文件，针对本次工程所设定的范围，并结合我公司施工同类建筑的经验，拟订了钢纤维混凝土地坪施工方案。 二、工艺流程 施工流程：素土夯实—铺设碎石—使用压路机压实—支模—钢纤维地坪与墙、柱间的处理—浇筑钢纤维混凝土。 碎石的铺设：按照设计要求，碎石的厚度为30cm，底层素土必须夯实，压实系数要求在 0.94 以上，铺设时，先控制好标高，虚铺石子高于标高3cm 左右，然后用振动碾进行压实，确保压实密度，并进行找平； 支模：支模时，必须用水平仪进行标高控制，模板两侧分别用钢筋棍和 60×80cm 的木方子进行固定； 钢纤维地坪与墙、柱间的处理：钢纤维地坪与墙、柱间采用厚度为 10mm 厚的泡沫板隔离，泡沫板必须高出预计地坪约 2cm，地坪完成后去掉高出部分。 钢纤维混凝土的铺设： A．混凝土：使用合格的预拌混凝土，每立方掺加钢纤维 20 公斤，控制搅拌时间 3—5 分钟，保证钢纤维搅拌开并均匀； B.钢纤维的投放和搅拌：钢纤维在搅拌站加入，应注意在料斗里还没

钢纤维混凝土应用进展

钢纤维混凝土应用与研究进展 摘要：本文主要介绍了钢纤维混凝土的定义与钢纤维混凝土的特点以及国内外的发展研究现状，并对钢纤维混凝土增韧机理进行了分析。 关键词：钢纤维混凝土；研究现状；增韧机理 abstract: this paper describes the characteristics of the definition of steel fiber reinforced concrete (sfrc) and the development research of sfrc was discussed in addition, at last the steel fiber reinforced concrete toughening mechanism was analyzed. key words: steel fiber reinforced concrete, development research, toughening mechanism 中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号： 1. 绪论 21世纪，混凝土是人类社会最广泛使用的大宗建筑材料，与其他建筑材料相比具有材料来源广、工艺简单、适应性强、施工方便等特点。但是由于混凝土材料本身存在收缩大、脆性大、易开裂，以及断裂韧性低等本质性的弱点，制约了混凝土的进一步发展。随着水泥基材料抗压强度的大幅度提高，如何增加水泥基材料的抗裂、抗冲击、抗拉及延性等性能，成为工程界所关心的问题。目前国际上基本上一致认为纤维混凝土是提高混凝土抗裂性和韧性的 有效办法。我国著名混凝土专家吴中伟教授生前曾多次指出，复合