鋼纖維混凝土
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鋼纖維混凝土范文第1篇
1、硬度高。
2、抗風化能力強。
3、抗沖擊能力強。
鋼纖維混凝土范文第2篇
關 鍵 詞：斷裂韌度 鋼纖維混凝土 裂紋擴展 疊加原理
1、鋼纖維混凝土概述
鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。
2、斷裂判據
在工程中通常是通過判斷結構構件應力是否超過了其材料的容許應力值來判定結構是否失效，而針對開裂破壞的結構，由于裂紋尖端處的應力場存在奇異性，這種判斷依據就失效了，通?？梢圆捎脩姸纫蜃幼鳛槔碚撆袚M行判定。
3、應力強度因子求解
3.1 數學物理模型建立
現在采用混凝土薄板為例進行討論。假設該鋼纖維混凝土板的破壞是在材料的線彈性范圍內，且符合平面應力條件，在研究微小裂紋時可近似為無限寬板，鋼纖維混凝土模型局部微小裂紋如圖1所示：
研究表明，裂紋擴展遇到鋼纖維時會繞過纖維向前繼續擴張，當鋼纖維處裂縫寬度變大時，由于鋼纖維和混凝土之間應當滿足變形協調關系，鋼纖維周圍裂縫邊界處混凝土將發生小范圍剝落，并產生縱向伸長的拉應變，從而對裂縫產生一組使裂縫閉合的集中力，將該力沿水平和縱向分解，整體受力如圖2所示：
3.1.1 橢圓孔上無邊界力情況下應力強度因子求解
3.1.2 橢圓孔上邊界力情況下應力強度因子求解
在裂紋面上z=d處的上下面上作用一對等大反向集中力R=P+Q，邊界力示意圖如圖2所示。通過變換函數 映射到 平面上進行簡化求解。
3.1.3 疊加原理
由于線彈性斷裂力學方法是建立在彈性基礎上，故可通過線性累加每種類型載荷所產生的應力強度因子來確定一種以上的載荷對裂紋尖端應力場的影響。
4、討論
從上式可以看出在鋼纖維的作用下，應力強度因子增加了負項，也就是鋼纖維提供的斷裂韌度，因為該項的存在，裂紋端部的應力強度因子顯著減小。由于變形協調，鋼纖維在裂縫擴展過程中隨著裂紋的張開被拉伸，假設裂紋寬度為 ，鋼纖維與混凝土之間的剝落總長度為 ，則鋼纖維的拉應變
從而鋼纖維提供的拉力R= ，其中E為鋼纖維的彈性模量，A為鋼纖維截面積。也就是說決定拉力R大小的就是鋼纖維的應變 ，在相同裂紋寬度 情況下，若剝落長度 越小，則產生的拉力愈大。剝落長度 值是由鋼纖維的嵌固作用決定的，因此在鋼纖維體積相同的前提下，增大鋼纖維長細比就能增加鋼纖維與混凝土之間總的有效接觸面積和嵌固深度，且將鋼纖維端部彎曲也能有效增加嵌固作用，從而大幅減小混凝土裂紋端部的應力強度因子。當應力強度因子降低到斷裂韌度 ，裂紋將停止擴展。
5、結論
1） 增加纖維的粘結長度（即增加長徑比）、改善基體對鋼纖維的粘結性能、改善纖維的形狀、增加纖維與基體間的摩阻和咬合力可以有效提高混凝土的斷裂韌性。
2） 該篇文章中所闡述的是鋼纖維混凝土的工作機理，實際上是可以應用于其他各種纖維混凝土以至于其他材料添加纖維的工作情況。
6、參考文獻
[1] 洪起超. 工程斷裂力學基礎[M]. 上海：上海交通大學出版社，1986
鋼纖維混凝土范文第3篇
【關鍵詞】鋼纖維混凝土拌和澆筑
鋼纖維混凝土（Steel fiber reinforced concrete 簡稱SFRC）是最近20年發展起來的一種復合型材料，具有良好的性能。應用于道路路面工程，可以充分發揮其彎拉強度高，抗裂，抗疲勞， 耐磨，抗沖擊性能好的特點，可取代鋼筋,減薄道面厚度，加大縮縫間距，縮短施工周期，提高工程質量,降低工程維修費用，延長工程使用壽命。銑削鋼纖維道面混凝土具有普通混凝土一樣的施工性能，即使鋼纖維在混凝土中摻量達到120千克/立方米時，也能分布均勻，不結團，并能滿足商品混凝土攪拌站組織生產和現場泵送施工要求。銑銷鋼纖維混凝土具有良好的材料性能，與普通混凝土相比，其抗壓1強度提高5%到20%；彎拉強度提高20%-50%；抗拉強度提高20%到40%；耐磨性能提高約40%。在人工快速試驗條件下，銑銷鋼纖維摻量為30千克/立方米時，收縮裂縫的總量是參比試件的40%到50%，在沖擊荷載作用下，銑銷鋼纖維混凝土的抗裂性能是普通混凝土的3到4倍，當疲勞次數為100萬次時，其彎拉強度是普通混凝土的1.62到2.5倍。
一、 鋼纖維混凝土的性能及應用
鋼纖維混凝土強度主要取決于基體強度（fm），纖維的長徑比（lf/df），纖維的體積率（ρf），纖維與基體間的粘結強度（τ），以及纖維在基體中的分布和取向的影響（η），鋼纖維混凝土的強度ff，半經驗半理論公式如下：
ff＝F（fm；lfdf•f•ρf•τ•η）
鋼纖維混凝土因其優良的力學性能，可以減薄鋪裝層厚度并相應降低標高；不設或少設縱縫、橫向縮縫提高了路面性能和行車舒適性，延長路面使用壽命，減少維護費用等諸多優點。
鋼纖維混凝土在舊路基上使用，在充分利用其優越的性能同時還能減少鋪裝后厚度，滿足標高限制時使用，提高抗凍、美觀等作用。
二、 工程概況
甬（寧波）－金（金華）高速公路義烏段巖坑尖隧道群的長隧道內路面，原設計為水泥砼路面，但考慮到隧道外為瀝青砼路面，汽車在兩種路面上行駛時因摩擦系數發生改變，容易發生交通事故。最后經過專家論證，采用20cm鋼纖維混凝土加4cm瀝青砼的復合路面，以保證路面的強度、舒適和安全等要求。
1、 配合比確定：由于本工程為高速公路，交通比較繁重，要求混凝土具有較高的抗彎拉抗折、抗疲勞強度。經專家、設計等多方決定采用抗壓強度40Mpa，抗折強度為7Mpa，20cm厚的鋼纖維混凝土路面，實際施工配合比確定為：水泥∶水∶砂子∶石子∶鋼纖維=1∶0.48∶2.5∶2.05∶0.219。
2、 材料選用：鋼纖維混凝土用水泥為525號普通硅酸鹽水泥。石子粒徑5～15mm，含泥量
三、 下承層準備
將找平層上的雜物清理干凈，對過高的部分進行鑿除，然后對路面進行清洗，并進行測量放樣、立模。
四、 混合料拌和及運輸
鋼纖維砼拌和料中，由于摻入一定量的鋼纖維，構成為水、分散粘體和短線體的材料體系，其性能與普通混凝土有較大變化。為使鋼纖維在混凝土中分散均勻，采用二次投料三次攪拌法。先將石子和鋼纖維干拌1min，加入砂子、水泥再干拌1min，最后注水攪拌?？倲嚢钑r間不超過6min，超攪拌會形成濕纖維團。每次攪拌量應在攪拌機公稱容量的1／3以下為宜。
混凝土運輸采用自卸運輸車，運至施工地點進行澆筑時的卸料高度不應超過1.5m，以防混凝土離析。
五、 鋼纖維混凝土澆筑
模板采用12號角鋼支設，并應支設穩固，接頭緊密平順，不得有離縫、錯茬、不平等現象。模板面應涂隔離劑，模板與基層在澆筑前應灑水濕潤。
鋼纖維混凝土采用人工攤鋪。攤鋪后用平板振動器振搗，振搗的持續時間應以混凝土停止下沉，不再冒氣泡并泛出水泥漿為準，且不宜過振。振搗時輔以人工找平，并隨時檢查模板，如有下沉、變形或松動，應及時糾正。
混凝土整平采用振動梁振搗拖平，再用鐵滾筒進一步整平，不得有鋼纖維外露現象，做面分兩次進行，先找平抹平，待混凝土表面無泌水時，再做第2次抹平，抹平后沿模坡方向拉毛，拉毛深度1～2mm。
鋼纖維混凝土路面設有多種接縫。脹縫與路中心線垂直，縫壁必須垂直，縫隙寬度必須一致，縫中不得連漿，縫隙內應澆灌填縫料，并設置傳力桿和拉桿。當混凝土達到強度25%～30%時，采用切縫機進行縮縫切割，切縫深3cm，縮縫每16m設置一道。
施工縫位置宜與脹縫或縮縫設計位置吻合，施工縫應與路中心線垂直，并設置傳力桿。
對已澆混凝土板的縱縫縫壁涂刷瀝青，澆筑鄰板與其形成平頭縫，縱縫不設傳力桿。對脹縫、縮縫均采用10號石油瀝青，灌式填縫。
混凝土做面完畢后，應及時采用濕法養護；終凝后覆蓋草袋，每天均勻灑水，保持潮濕狀態，養護14～21d。
鋼纖維混凝土范文第4篇
Abstract: Along with the development of market economy, China's urbanization process accelerates. Chinese infrastructure construction is gradually increasing, road and bridge projects construction increases, and the demand for building materials to road and bridge projects bwcomes higher and higher. Steel fiber reinforced concrete as a new type of composite material, can effectively enhance the construction of concrete tensile, flexural and impact performance. This paper briefly outlines the basic concepts and performance of steel fiber reinforced concrete, deeply discusses the specific applications of steel fiber reinforced concrete in road and bridge engineering, and briefly introduces construction technology of steel fiber reinforced concrete for reference.
關鍵詞:鋼纖維混凝土;施工工藝
Key words: steel fiber reinforced concrete;construction technology
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)23-0063-01
1鋼纖維混凝土概述
隨著我國城市化建設的迅速發展,我國居民對建筑工程質量要求越來越高,為了增強混凝土的強度,在工程施工中一般在普通的混凝土中加入一定量的鋼纖維混合成鋼纖維混凝土,以此來改善混凝土的拉伸強度,增加其承載能力,鋼纖維混凝土在我國的基礎建設工程中已經得到了廣泛應用。
鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性。
鋼纖維混凝土(簡稱SFRC)是指把占混凝土體積的1%～2%的,直徑為0.3～0.6mm、長度為20mm,40mm的短鋼纖維均勻地混合到混凝土中,可以是特定方向也可以是隨機的方向。新形成的混凝土便是鋼纖維混凝土,根據摻入的鋼纖維的加工工藝的不同,鋼纖維混凝土主要可以分為四種,其中冷拔型鋼纖維抗拉強度最高,性能最好。根據纖維增強機理的各種理論,諸如纖維間距理論、復合材料理論和微觀斷裂理論,以及大量的試驗數據的分析,可以確定纖維的增強效果主要取決于基體強度(fm),纖維的長徑比(鋼纖維長度l與直徑d的比值,即l/d),纖維的體積率(鋼纖維混凝土中鋼纖維所占體積百分數),纖維與基體間的粘結強度(τ),以及纖維在基體中的分布和取向(η)的影響。當鋼纖維混凝土破壞時,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強度是改善纖維增強效果的主要控制因素之一。
鋼纖維混凝土主要是通過取代建筑工程中的鋼筋,減小構件的截面尺寸或減小路面的厚度,調整伸縮的縫間距等來提高路橋工程的質量,有效地縮短工期,降低路橋工程的造價,保證其較長的使用壽命。
2鋼纖維混凝土在路橋工程中的具體應用
2.1 在路面工程中的應用鋼纖維混凝土在路面工程中應用時,主要是通過減少路面的鋪設厚度,少設縫隙,提高路面的耐磨性等來提高路面的使用壽命,從具體的應用來看,主要包括兩個方面的應用,一方面是鋼纖維混凝土在新建路面工程中的應用,另一方面是鋼纖維混凝土在罩面修補路面中的應用。在新建路面的工程中,采用鋼纖維混凝土,減小路面的厚度,保證雙車道路面不設縱縫,增加路面的使用壽命。在罩面修補路面中,可以采用結合式罩面面層與舊混凝土相互粘結為一整體,共同發揮結構的整體強度作用。也可以采用分離式罩面層,在中間設置一個隔離層,各層獨立發揮作用。
2.2 在橋梁工程中的應用鋼纖維混凝土一般在橋梁工程中應用于以下幾個方面,在橋面鋪裝上,可以利用鋼纖維混凝土達到上述道路工程的效果,有效改善橋梁的受力情況,在橋梁結構的局部加固方面,可以采用轉子Ⅱ型噴射機噴射5~20cm鋼纖維混凝土以滿足結構的整體性和抗震性要求。
2.3 在隧道工程中的應用在隧道工程中采用鋼纖維混凝土,一般是通過鋼纖維混凝土對隧道進行支護加固,可以有效的加強隧道結構的整體性,增強其承載能力,同時在隧道工程中,可以采用鋼纖維混凝土減少隧道的襯砌結構厚度,增強隧道的抗震能力,減少隧道的開挖數量,降低隧道工程的成本,增強隧道工程的經濟效益。
3施工中應注意的問題
鋼纖維混凝土因其低成本和有效提升混凝土強度的作用,在路橋工程上應用廣泛。鋼纖維的分布是否均勻對鋼纖維混凝土的工程質量有很大的影響。為了保證鋼纖維混凝土發揮出其應有的作用,在施工中,除了依據混凝土的施工規范進行施工外,還要關注以下幾個方面:
3.1 施工流程中需要注意的將鋼纖維放入攪拌機與混凝土攪拌在一起時,必須要先通過分散機,采用分級投料,按照砂、鋼纖維、碎石的次序,先干后濕,進行攪拌,避免出現結團現象。同時在進行鋼纖維混凝土澆注時必須連續保持連續進行,振搗時使用平板振動器振搗成型,并將振搗過的混凝土表面壓平,避免鋼纖維外露。
3.2 施工工具方面在鋼纖維混凝土施工時要避免攪拌機的超負荷工作,一般在進行鋼纖維混凝土施工中采用的工具是強制式攪拌機。在鋼纖維混凝土工程即將完工時,可以采用攤鋪機將其做成整幅式。
4結語
隨著我國城市化建設的深入發展,路橋工程作為城市基礎建設的重要組成部分,將會逐步增加,鋼纖維混凝土作為新型的混凝土符合材料,可以提高混凝土的強度,降低路橋工程成本,可以預見,其將會在路橋工程中廣泛使用,同時隨著生產方法的成熟和生產技術的改進,鋼纖維混凝土的成本將逐漸降低,因此其應用范圍將進一步拓寬,在具體的施工過程中,一定要嚴格按照混凝土的施工規范進行指導操作,保證鋼纖維混凝土最大效用的發揮。
參考文獻:
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[3]郭艷華.鋼纖維混凝土增韌性能研究及韌性特征在地下結構計算中的應用[D].西南交通大學,2008.
鋼纖維混凝土范文第5篇
【關鍵詞】道路橋梁；鋼纖維；混凝土；應用
隨著科技水平的提高，國家和人民對道路橋梁的施工質量提出了更高的要求，道路橋梁的施工技術和工藝水平在不斷提高，鋼纖維混凝土作為一種新型的水泥基復合材料具有良好的力學性能，因此廣泛應用于道路橋梁施工中。鋼纖維混凝土與一般混凝土相比，抗剪性能和受力強度等都比較高，將適量的鋼纖維摻入到混凝土中，能夠改善混凝土的承載能力和拉伸強度，進一步延長道路橋梁的使用壽命。
1 鋼纖維混凝土的性能概況
1.1 鋼纖維增強混凝土強度機理
混凝土是道路橋梁施工中主要的原材料之一，混凝土裂縫問題是道路橋梁施工的主要問題，經過長時間的重力承載，混凝土路面或橋梁往往容易產生裂縫現象，影響到道路橋梁的使用壽命，也為道路橋梁的安全問題帶來隱患。近幾年來，鋼纖維混凝土的應用受到施工單位的青睞，鋼纖維在混凝土中的主要作用是有效控制道路橋梁在外力作用下集體中裂縫的擴展。道路橋梁在運行使用過程中，路橋的水泥基料是外力的主要承受者，容易在受荷初期發生開裂現象，這時橫跨于裂縫中的鋼纖維就會代替基料，成為主要的外力承受者。如果鋼纖維摻入的體積大于規定的一個臨界值，這種鋼纖維混凝土混合材料可以繼續承受較高的荷載，這時復合材料將會產生一定的變形，長時間超負荷使用，鋼纖維就會從基料中拔出或者是在基料中被拉斷，從而導致復合材料受到破壞。
1.2 鋼纖維混凝土的基本性能
鋼纖維混凝土不同于普通的混凝土，它是在普通的混凝土中，混入一定量呈均勻分布狀態的鋼纖維，通過硬化加工制成鋼纖維混凝土，這種混凝土具有比較優越的基本性能，比普通混凝土更為耐用，因此廣泛應用于道路橋梁施工建設中。鋼纖維混凝土的抗壓能力較強，自身具有的抗彎、抗拉強度比較高，將一定量的鋼纖維混入普通混凝土中，能夠提高混凝土的極限抗壓強度，其中單軸抗拉強度能夠提高一半左右，抗彎極限強度能夠提高百分之五十至百分之一百五。鋼纖維混凝土的強度與重量的比值大于普通混凝土，具有較好的抗沖擊性能，在普通混凝土中摻入的鋼纖維量在0.8%～2.0%的范圍中，混凝土的沖擊韌性指標能夠提高將近100倍，甚至超過100倍。鋼纖維混凝土具有較強的抗剪性能，能夠抑制由于溫度因素產生的裂縫的擴展，抗裂性能較好。此外，鋼纖維混凝土的變形性能得到明顯增強，對于混凝土長期收縮變形的影響較大，可以降低混凝土的收縮率，提高混凝土的抗拉彈性模量，其耐磨性能和抗凍性能也優于普通混凝土。
2 道路橋梁施工中鋼纖維混凝土的應用
由于鋼纖維混凝土具有諸多優良的性能，已經廣泛應用于道路橋梁施工中。鋼纖維混凝土的基本性能會受到一定因素的影響，例如鋼纖維的類型、摻入含量、長徑比以及摻雜的粗骨料的最大粒徑等都會影響到鋼纖維混凝土的性能，其中，最主要的影響因素是鋼纖維的類型、摻入量和長徑比。將鋼纖維混凝土應用于道路施工建設中，面層板通常比較薄，還會受到地下排水情況的影響，因此，在施工過程中，施工人員要認識到鋼纖維混凝土性能的影響因素，嚴格執行各項施工標準，避免鋼纖維混凝土的性能受到影響。
2.1 道路施工中鋼纖維混凝土的應用
道路施工中應用鋼纖維混凝土，不用設置或者可以少設縱縫，鋪裝厚度較薄，具有良好的凍融性和耐磨性等，能夠進一步延長道路路面的使用壽命，因此在道路施工中應用較為廣泛。道路施工中應用鋼纖維混凝土，有以下幾種應用情況：新建全截面鋼纖維混凝土路面，這種混凝土路面的厚度與普通混凝土路面相比較薄，相當于普通混凝土厚度的一半以上，在混凝土中摻入的鋼纖維含量為0.8%～1.2%，這種路面的雙車道路面橫縫間距一般設為二十米到三十米之間，量長為五米米，一般情況下可以不必設置縱縫。新建復合式鋼纖維混凝土路面，這種路面分為雙層式路面和三層式復合路面，雙層式路面是指將全部厚度的50%左右的鋼纖維混凝土鋪設在普通全路面板厚度的表面；三層式復合路面是指在普通混凝土層的上下兩層都鋪設上鋼纖維混凝土，這種施工方案較為復雜，適用于機械化鋪設條件比較高的地區。在碾壓混凝土中置于鋼纖維，可以增強混凝土路面的韌性，提高路面強度，增強結構的力學性能。
2.2 橋梁施工中鋼纖維混凝土的應用
在橋梁施工中應用鋼纖維混凝土，包括以下幾種應用情況：首先，在橋面鋪裝層采用鋼纖維混凝土，能夠增強橋梁的抗裂性，提高橋面的耐久性和舒適性，進一步提高橋梁的抗折強度，強化橋體的剛度，將鋼纖維混凝土應用到橋梁中，通過減小鋪裝厚度，可以減輕橋體結構的重量，改善橋梁受力狀況。其次，將鋼纖維混凝土應用到橋梁墩臺等結構，可以起到局部結構的加固作用，利用噴射機將鋼纖維混凝土噴射到橋面板裂縫及橋梁墩臺部位，也可以噴射到表層剝落損壞的部位，不僅能夠加固橋梁結構，還能夠提高橋體的抗震性。加固局部結構的混凝土材料采用的鋼纖維類型為剪切鋼纖維，含量大約為百分之一左右，利用硫鋁酸鹽快硬水泥和TS速凝劑來提高橋梁的抗裂性能。將鋼纖維混凝土應用到鋼筋混凝土樁的加強工序中，能夠大大提高樁的穿透力，減少錘擊次數，有效提高打擊速度。一般情況下，鋼纖維混凝土應用于樁頂和樁尖部位，用來增強樁頂的抗沖擊韌性，增強樁尖的入土能力。除此之外，鋼纖維混凝土還可以用于襯砌隧道和邊坡防護加固，能夠避免隧道滲漏，進一步增強橋梁結構的整體性。
3 結語
總而言之，隨著科學技術水平的不斷提高，鋼纖維混凝土的應用技術也在不斷改善，施工單位在施工過程中應當合理應用鋼纖維混凝土的應用技術，認識到鋼纖維混凝土性能的影響因素，有效將基礎理論與實際施工結合在一起，提高道路橋梁的施工質量，在保證施工質量的前提下節約建設成本，為道路橋梁施工工程帶來更多的經濟效益。
參考文獻：
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