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盡管摻入混凝土基體中的高模量鋼纖維主要起增強(qiáng)、增韌作用,然而鋼纖維對(duì)基體的增強(qiáng)理論至今未能滿意地解決,仍以復(fù)合理論和纖維間距理論并存。復(fù)合理論是研究脆性纖維增強(qiáng)延性基體材料的增強(qiáng)理論時(shí)提出的,將復(fù)合材料基體的性能視為與復(fù)合前完全一樣,此時(shí)按混合法則計(jì)算是可行的鋼纖維混凝土克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小、脆性等缺點(diǎn),具有優(yōu)良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能,通過(guò)在橋面鋪裝中的應(yīng)用,總結(jié)了鋼纖維混凝土施工方法,技術(shù)要求及有關(guān)注意事項(xiàng),為鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。鋼纖維配合比設(shè)計(jì)質(zhì)量控制鋼纖維混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土為基體,以金屬纖維增強(qiáng)材料組成的水泥基復(fù)合材料。它是將短而細(xì)的,具有高抗拉強(qiáng)度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的金屬纖維均勻分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。



鋼纖維是指以切斷細(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(纖維長(zhǎng)度與其直徑的比值,當(dāng)纖維截面為非圓形時(shí),采用換算等效截面圓面積的直徑)為40~80的纖維。不同的制取方式產(chǎn)出的鋼纖維性能也不一樣。雖然鋼纖維問(wèn)世不久,但應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛,種類也越來(lái)越多鋼纖維是一種新、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設(shè)計(jì)方法大體與普通混凝土相同,不同點(diǎn)為:強(qiáng)度雙控標(biāo)準(zhǔn)(抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度);鋼纖維摻量根據(jù)設(shè)計(jì)要求的彎拉強(qiáng)度確定;單位用水量和砂率與纖維摻量有關(guān),每摻加0.5%(體積率)鋼纖維,單位用水量增加6kg,砂率增大2%。鋼纖維混凝土具有與普通混凝土一樣的攪拌、運(yùn)轉(zhuǎn)和施工性能,纖維在混凝土中不會(huì)結(jié)球,分布均勻,可在商品混凝土攪拌站進(jìn)行生產(chǎn)并能用于泵送施工。此外,高強(qiáng)鋼釬維混凝土在鐵道軌枕預(yù)制、高速公路伸縮縫、水泥砼道面等預(yù)制、現(xiàn)澆、生產(chǎn)施工等方面均已得到大量應(yīng)用,其優(yōu)良性能完全可以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境效益。



:把不銹鋼冷拔成絲,然后切成短纖維;稱鋼絲切斷法,這種方法有兩個(gè)缺點(diǎn),其一是加工過(guò)程繁雜,成本較高;其二是鋼纖維表面光滑,若要提高纖維與耐火混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度,需改變不銹鋼纖維的表面形狀,如進(jìn)行壓棱、波形、彎勾等。
第二:將薄鋼板剪切成纖維,先將鋼板剪成鋼帶,然后再將鋼帶剪成一定寬度的纖維。
第三:將厚鋼板(或鋼錠)用平刃銑刀切成纖維,這種方法制作的纖維由于切削時(shí)鋼纖維產(chǎn)生塑性變形、軸向扭曲,因此與混凝土基體的粘結(jié)力高于剪切鋼纖維。
第四:用電爐將廢鋼熔化,加入所需一定量的合金材料,如鉻,鎳,硅等,獲得不同化學(xué)成分的不銹鋼液體,其溫度為1500~1600℃.在鋼液上方有一個(gè)有溝槽的熔抽輪,當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)輪貼近鋼液時(shí),鋼液被甩出,并冷卻成型。
上述四種制造方法中以熔抽法有前途:A.因原材料來(lái)源廣泛,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜;B.鋼纖維甩出時(shí)急速冷卻淬火,使內(nèi)部晶粒細(xì)化強(qiáng)度增強(qiáng);C.因包復(fù)氧化膜,降低高溫氧化速率;D.因表面粗糙,提高了纖維與混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度。


耐腐蝕性
關(guān)于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗(yàn)的介紹可知,開裂的鋼纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境中,裂縫處的混凝土碳化,碳化區(qū)的鋼纖維銹蝕,碳化深度和銹蝕程度隨時(shí)間增長(zhǎng)而發(fā)展,對(duì)鋼纖維混凝土來(lái)說(shuō),主要是利用裂后弧度和裂后韌性,雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小,但是終究是有裂縫的,故此應(yīng)對(duì)在潮濕環(huán)境中,特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土采取防防銹蝕措施. 試臉證明,在保證鋼纖維混凝土構(gòu)件具有同等承載能力的前提下,采用直徑較大的鋼纖維,能提高耐腐蝕性, 采用涂復(fù)環(huán)氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維,將能提高耐腐蝕性,如果施工工藝許可的話,可只在混凝土表層1-2cm采用這種鋼纖維,必要時(shí)也可以采用不誘鋼纖維。


