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以切斷細(xì)鋼絲法、冷軋帶鋼剪切、鋼錠銑削或鋼水快速冷凝法制成長(zhǎng)徑比為20~40的纖維,稱(chēng)之為鋼纖維。   因制取方法的不同鋼纖維的性能有很大不同,如冷拔鋼絲拉伸強(qiáng)度為800-2000MPa、冷軋帶鋼剪切法拉伸強(qiáng)度為600-900MPa、鋼錠銑削法為700MPa;鋼水冷凝法雖為380MPa。 為增強(qiáng)砂漿或混凝土而加入的、長(zhǎng)度和直徑在一定范圍內(nèi)的細(xì)鋼絲。常用截面為圓形的長(zhǎng)直鋼纖維,其長(zhǎng)度為10~60毫米,直徑為0.2~0.6毫米,長(zhǎng)徑比為50~100。為增加纖維和砂漿或混凝土的界面粘結(jié),可選用各種異形的鋼纖維,其截面有矩形、鋸齒形、彎月形的;截面尺寸沿長(zhǎng)度而交替變化的;波形的;圓圈狀的;端部放大的或帶彎鉤的等。 為使鋼纖維較均勻地分散于砂漿或混凝土中,并增大纖維的長(zhǎng)徑比,可使用由水溶性膠粘結(jié)在一起成集束狀的鋼纖維。鋼纖維可用冷拔鋼絲切斷、薄鋼板剪切、鋼塊或鋼錠銑削以及熔鋼抽紗等方法制造。配制常溫下應(yīng)用的鋼纖維混凝土,可使用低碳鋼纖維;而配制耐火的鋼纖維混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。




為使鋼纖維較均勻地分散于砂漿或混凝土中,并增大纖維的長(zhǎng)徑比,可使用由水溶性膠粘結(jié)在一起成集束狀的鋼纖維。鋼纖維可用冷拔鋼絲切斷、薄鋼板剪切、鋼塊或鋼錠銑削以及熔鋼抽紗等方法制造。配制常溫下應(yīng)用的鋼纖維混凝土,可使用低碳鋼纖維;而配制耐火的鋼纖維混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。砂漿或混凝土中摻加適量的鋼纖維,可提高其抗拉、抗彎強(qiáng)度,并大幅度地提高其韌性和抗沖擊強(qiáng)度。
用與鋼纖維混凝土的鋼纖維主要有四種制造方法(請(qǐng)參考上圖2-3),以下是詳細(xì)資料:
1.鋼絲切斷法
這種加工方法比較簡(jiǎn)單(圖2-4),一般利用小直徑0.4-0.8mm的冷拔鋼絲為原料,’按照規(guī)定的長(zhǎng)度把鋼絲切成短纖維。用這種方法生產(chǎn)鋼纖維的抗拉強(qiáng)度,遠(yuǎn)高于其它方法加工成的鋼纖維,可達(dá)1000-2000MPa.
加工手段可以用切刀、沖床。為了提率,常用旋轉(zhuǎn)刀具切斷。由于冷拔鋼絲價(jià)格昂貴,這種方法生產(chǎn)的鋼纖維成本較高。此法生產(chǎn)鋼纖維的另一缺點(diǎn)是表面較光滑,與混凝土等基體的粘結(jié)強(qiáng)度較小。為了增加鋼纖維與混凝土等基體的粘結(jié)強(qiáng)度,常常采用改變鋼纖維的外形,即通過(guò)生產(chǎn)異形鋼纖維的辦法加以解決,常見(jiàn)的方法有三種:⑴壓棱法:在切斷鋼絲前,用進(jìn)給鋼絲的夾送輥在鋼絲上
壓出棱形凹坑(如圖2-1,b)。




鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fftk=ftk(1+αt?ρf?lf/df);

其中,fftk,ftk--鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,設(shè)計(jì)值;

αt--鋼纖維對(duì)鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度影響系數(shù),宜通過(guò)試驗(yàn)確定;

ρf--鋼纖維體積率(即鋼纖維摻量體積率);

lf--鋼纖維長(zhǎng)度;

df--鋼纖維直徑或等效直徑;

lf/df--鋼纖維長(zhǎng)徑比

鋼纖維混凝土彎拉強(qiáng)度(抗折強(qiáng)度)。

鋼纖維混凝土用于公路路面、機(jī)場(chǎng)道面、或其它采用彎拉強(qiáng)度為設(shè)計(jì)指標(biāo)的結(jié)構(gòu)時(shí),與鋼纖維混凝土相應(yīng)的集體混凝土的彎拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的分級(jí)和使用范圍,可按現(xiàn)行有關(guān)水泥混凝土路面、機(jī)場(chǎng)道面等行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。




纖維的增果主要取決于基體強(qiáng)度(fm),纖維的長(zhǎng)徑比(鋼纖維長(zhǎng)度l與直徑d的比值,即I/d),纖維的體積率(鋼纖維混凝土中鋼纖維所占體積百分?jǐn)?shù)),纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度(τ),以及纖維在基體中的分布和取向(η)的影響。當(dāng)鋼纖維混凝土破壞時(shí),大都是纖維被拔出而不是被拉斷,因此改善纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度是改善纖維增果的主要控制因素之一。

加入鋼纖維的混凝土其抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、韌性、沖擊韌性等性能均得到較大提高。

結(jié)合鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度)設(shè)計(jì)公式

鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度:

鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度,可通過(guò)試驗(yàn)所得的劈裂抗拉強(qiáng)度乘以強(qiáng)度折減系數(shù)0.80確定,劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法按GB J81規(guī)定進(jìn)行。

能均得到較大提高。

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