混凝土钢纤维要求
(1)混凝土钢纤维应满足结构设计对强度等级(包括抗压强度、抗拉强度、 弯曲韧度比等)的要求。
(2)混凝土钢纤维的钢纤维体积率应根据设计要求确定;当设计无要求时, 不应小于0.35%;对高强度(抗拉强度不低于1000MPa)的异形钢纤维不应小于0.25%;钢纤维预应力混凝土中钢纤维用量宜为80kg/m。
(3)混凝土钢纤维的水胶比不宜大于0.50,对于耐久性为主要要求的混凝土钢纤维不得大于0.45,每方混凝土的水泥用量(或胶凝材料总用量)不宜小于360kg。
(4)混凝土钢纤维的稠度可参照同类工程对普通混凝土所要求的稠度确定,其坍落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm,其维勃稠度值与相应的普通混凝土要求值相同。

混凝土钢纤维就是在砼中加入钢纤维而形成一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。由于该纤维能够阻止砼裂缝地开展,因此使其抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度均有很明显的提高,也使其抗疲劳、抗冲击、裂后韧性及耐久性有比较大的改善。目前广泛应用于建筑、水利、道路等结构中。
该纤维的外形主要有:平直形、弯钩形、勃兴、凹凸形及不规则形等。该纤维的外形不同,与砼的粘接强度也就不同,因此对砼的增强效果不同,粘接强度可相差1倍以上。该纤维混凝土的破坏大都是纤维被拔出而不是被拉短,所以,改善纤维与混凝土的粘接强度是改善纤维增强效果的主要控制因素。其方法有三:一是增加纤维的粘接长度,即长细比,但不宜过长。二是改善砼对该纤维的粘接性能。三是改善纤维的形状,增加纤维与混凝土间的摩阻力和咬合力。
混凝土钢纤维的拌合料是水泥、水、粗细骨料,该纤维及必要时掺入化学外加剂或掺合料,按一定比例配制而成。混凝土钢纤维中各原材料的配比应满足以下要求:一是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和抗拉强度的要求。二是配制成的该混凝土拌和料的和易性应满足施工要求。三要经济合理,在满足工程要求的条件下,充分发挥该纤维的增强作用。合理确定该纤维和水泥用量的确定,降低其成本。
钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。钢纤维道路的配合比设计方法大体与普通混凝土相同,不同点为:强度双控标准(抗压强度和弯拉强度);钢纤维掺量根据设计要求的弯拉强度确定;单位用水量和砂率与纤维掺量有关,每掺加0.5%(体积率)钢纤维,单位用水量增加6kg,砂率增大2%。
混凝土钢纤维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。铣削混凝土钢纤维的早期坍落度损失较大,30分钟损失32%,2小时损失42%。混凝土钢纤维的实际工作性优于相同的坍落度的普通混凝土。混凝土钢纤维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。
此外,钢钎维混凝土在铁道轨枕预制、高速公路伸缩缝、水泥砼道面等预制、现浇、生产施工等方面均已得到大量应用,其优良性能完全可以取得良好的技术经济和社会环境效益。
配合比设计
试验选取的混凝土强度等级为C50,混凝土配合比设计根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011,确定出同强度等级的素混凝土配合比,在此基础上进行调整。
混凝土钢纤维配合比设计与普通混凝土配合比设计一样,一般采用计算法,具体步骤如下:
1)根据强度标准值及施工配制强度提高系数,确定试配抗压强度。
2)根据试配抗压强度计算水灰比。
3)根据要求计算或通过已有资料确定钢纤维体积率。
4)根据施工要求的稠度通过试验或已有资料确定单位体积用水量(掺用外加剂尚应考虑外加剂的影响)。
5)通过试验或有关资料确定合理砂率。
6)按体积法计算材料用量,确定试配配合比。
7)按配合比进行拌合物性能检测,调整确定强度试验用基准配合比。
8)根据强度试验结果确定施工配合比。
混凝土钢纤维在拌制过程中钢纤维会相互缠结,流动性下降,施工性能降低。为了保证混凝土钢纤维拌合物的和易性,便于现场施工,故高效减水剂的用量由2.0%提高至2.5%,适当提高砂率至45%,同时水泥用量较未掺加钢纤维的混凝土高10%左右。
具体配合比如下(kg/m3):水泥∶碎石∶中砂∶水∶减水剂∶膨胀剂∶钢纤维=440∶965∶795∶160∶12.0∶50∶50。http://www.gangxianweiyt.com/

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