钢纤维混凝土力学性能报告

合集下载

钢纤维混凝土

钢纤维混凝土在混凝土拌合物中，掺入适量的钢纤维，可配成一种既可浇筑又可喷射的特种混凝土，这就是钢纤维混凝土。

与普通混凝土相比，钢纤维混凝土抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂、抗爆等性能都可得到提高。

因为大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中，与混凝土接触的面积很大，因而，在所有的方向，都使混凝土的强度得到提高，大大改善了混凝土的各项性能。

1．钢纤维的基本要求（1）钢纤维的强度钢纤维混凝土破坏时，发现往往是钢纤维被拉断，这不是因为钢纤维抗拉强度不足，而是因为其韧性不足造成的。

因此，要提高其韧性。

如果材料通过淬火或其他急冷硬化方法获得，尽管其抗拉强度较高，但质地较脆，在搅拌过程中易被折断，反而会降低强化效果。

因此，只要不是易脆断的钢材，通常强度较高的纤维可满足要求。

一般钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa。

当工程有特殊要求时，钢纤维抗拉强度可由需方根据技术与经济条件提出。

（2）钢纤维的尺寸和形状钢纤维的尺寸，主要由强化特性和施工难易性决定。

钢纤维如太粗或太短，其强化特性差，如过细或过长，则在搅拌时容易结团。

为了增强钢纤维同混凝土之间的粘结强度，常采用增大表面积或将纤维表面加工成凹凸形状，按外形可为平直形、波浪形、压痕形、扭曲形、端钩形、大头形等，见图1。

按横截面可为圆形、矩形、月牙形及不规则形等。

图1 钢纤维的外形钢纤维的标称长度指钢纤维两端点之间的直线长度，其尺寸可为15~60mm。

钢纤维截面的直径或等效直径宜在0.3~1.2mm。

钢纤维长径比或标称长径比宜在30~100。

钢纤维混凝土结构对钢纤维几何尺寸参数的要求宜符合表1的规定。

钢纤维几何参数采用范围表1注：钢纤维的等效直径是指非圆形截面换算成圆形截面的直径。

2．钢纤维的种类和特征钢纤维的种类、制造方法及特征见表2。

钢纤维的抗拉强度见表3。

从各类钢纤维对混凝土的增强效果来看，则以切断纤维、冷轧钢板剪切纤维和加工硬度较大的铣削纤维比较好。

CF30钢纤维混凝土力学性能试验研究

CF30钢纤维混凝土力学性能试验研究苑辉，徐亮，杨飞辽宁工程技术大学研究生学院，辽宁阜新（123000）E-mail ：uckyuanhui@摘要：对钢纤维体积率（）为0～1.5%、基体强度为C30的钢纤维混凝土进行了立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验研究。

试验结果表明：钢纤维混凝土抗压强度随的增加小幅度增长，而钢纤维对SFRC 的抗拉、抗折性能起着明显的增强作用。

f V f V 关键词：钢纤维混凝土；抗压强度；劈裂抗拉强度；抗折强度中国图书分类号：TU 528。

572 文献标识码：A引言钢纤维混凝土(简写为SFRC)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复合材料[1]。

它不仅具有普通混凝土的优良特性，同时由于钢纤维的存在限制了裂缝的开展，从而使原来本质上是脆性的混凝土材料呈现出很高的抗裂性能并能推迟裂缝的出现。

以往研究侧重于高强度混凝土，对中等强度混凝土研究较少，因此，本文针对=0、0.5%、1.0%、1.5%，基体强度为C30的SFRC 进行基本力学性能试验研究，以供工程设计参考。

f V 1. 试验概况[2]实验中所采用的钢纤维为常州武进利源钢纤维公司生产的剪切型钢纤维，长度32mm ，长径比 59。

水泥为盘山水泥厂生产的盘山牌P.O 32.5普通硅酸盐水泥。

骨料最大粒径为20mm ；混凝土的配合比为水泥420 kg/m 3，水189 kg/m 3，砂837 kg/m 3，石837 kg/m 3；水灰比0.45。

立方体抗压强度计算公式为AF f cu = （1）式中：— 钢纤维混凝土抗压强度（MPa ）；cu f F — 极限荷载（N ）；A — 受压面积（mm 2）；劈裂抗拉强度计算公式为 A P a P R t 637.022==π （2）式中：—钢纤维混凝土劈裂抗拉强度（MPa ）；t R P —最大荷载（）N a —劈裂抗拉立方体试件的边长；—试件的劈裂面积，A 2a A =抗折强度按下式计算：2bhFl f cf =(3) 式中：—钢纤维混凝土抗折强度（Mpa ）；—荷载（N ）；—支座间距（mm ）； ts f F l b —试件截面宽度（mm ）；—试件截面高度（mm ）。

钢纤维混凝土中纤维含量对力学性能影响的研究

钢纤维混凝土中纤维含量对力学性能影响的研究一、引言钢纤维混凝土是一种新型的混凝土材料，它通过添加钢纤维来增强混凝土的力学性能，从而提高其抗张强度、抗裂性能、抗冲击性能和耐久性等方面的指标。

在工程应用中，钢纤维混凝土已经被广泛应用于地下结构、隧道、桥梁、机场跑道、船坞等重要工程中。

然而，钢纤维混凝土的力学性能受到纤维含量的影响，因此，深入研究纤维含量对钢纤维混凝土力学性能的影响具有重要的理论和实际意义。

二、钢纤维混凝土的力学性能钢纤维混凝土的力学性能包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、裂缝扩展性和抗冲击性能等指标。

其中，抗拉强度和裂缝扩展性是钢纤维混凝土的重要性能指标。

1. 抗拉强度抗拉强度是钢纤维混凝土的重要性能指标之一，它直接影响混凝土的抗裂性能。

研究表明，混凝土中添加钢纤维后，抗拉强度得到了显著提高。

这是因为钢纤维可以在混凝土中形成一种网状结构，有效地阻止了裂缝的扩展，从而提高了混凝土的抗拉强度。

2. 裂缝扩展性裂缝扩展性是钢纤维混凝土的另一个重要性能指标，它反映了混凝土在受力时的变形能力和抗裂性能。

研究表明，混凝土中添加钢纤维后，裂缝扩展性得到了显著提高。

这是因为钢纤维可以在混凝土中形成一种网状结构，有效地阻止了裂缝的扩展，从而提高了混凝土的裂缝扩展性。

三、纤维含量对钢纤维混凝土力学性能的影响纤维含量是影响钢纤维混凝土力学性能的重要因素之一。

纤维含量的变化会直接影响钢纤维混凝土的力学性能。

下面将从抗拉强度、裂缝扩展性和抗冲击性能三个方面探讨纤维含量对钢纤维混凝土力学性能的影响。

1. 抗拉强度研究表明，纤维含量对钢纤维混凝土的抗拉强度有显著影响。

当纤维含量较低时，钢纤维可以形成一个较为松散的网状结构，不能有效地阻止裂缝的扩展，从而抗拉强度较低。

当纤维含量增加时，钢纤维之间的相互作用增强，形成了一个更为紧密的网状结构，可以有效地阻止裂缝的扩展，从而抗拉强度得到了显著提高。

但是，当纤维含量过高时，钢纤维之间的相互作用过于强烈，会导致混凝土中的孔隙率降低，从而影响混凝土的强度和耐久性。

钢纤维混凝土力学性能及其抗冻融性能试验研究

试验与检测
钢纤维混凝土力学性能及其抗冻融性能试验研究
邢建华
（新疆维吾尔自治区林业规划院公路分院，新疆乌鲁木齐８３００００）
摘要：试验以抗拉强度和抗折强度表征钢纤维混凝土的力学性能，以快速冻融试验后的劈裂抗拉抑制基体混凝土中原生或外力作用下裂缝的形成
和发展，具有增强、增韧和阻裂的作用。近年来，钢纤
维混凝土由于其优异的性能被广泛用于路桥等路面工
程中，并在港口、海洋等水工工程中普及应用．１９世纪初，国外学者提出了将钢纤维加入混凝土中强化材料性能的设想，在２０世纪７０年代，美国研究人员开始探索钢纤维增强机理，并将这种纤维混凝土应用于实际工程中。我国在同一时间开始钢纤维混凝
为２７００ｋ９／ｍ。
石子：采用５－１０ａｍ的单粒径碎石，ｒ其中石子的表
维的体积掺量对混凝土的劈裂抗拉强度具有显著影响，在混凝土中加入铜纤维可以提高基体混凝土的抗冻融性能。其中在
钢纤维体积掺量为１．６％时，劈裂抗拉强度普遍高于其他混凝土，即此时铜纤维混凝土的抗冻融性能最好。因此，从施工和易
收稿时期：２０１６ — １２ — ０６作者简介：邢建华（１９６６．７一），女，本科，工程师，从事道路工程规划与设计方面的工作。

混凝土中钢纤维的应用及其对力学性能的影响研究

混凝土中钢纤维的应用及其对力学性能的影响研究一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，但其在受力时容易出现开裂、疲劳等问题。

为了提高混凝土的力学性能，钢纤维作为一种常用的增强材料被引入其中。

本文旨在探讨钢纤维在混凝土中的应用及其对力学性能的影响。

二、钢纤维在混凝土中的应用1. 钢纤维的种类目前常用的钢纤维种类包括普通钢纤维、弹性钢纤维、弯曲钢纤维等。

普通钢纤维主要用于防止疲劳和裂缝扩展，弹性钢纤维主要用于提高混凝土的抗震性能，弯曲钢纤维则可提高混凝土的塑性变形能力。

2. 钢纤维的添加量钢纤维添加量的大小会直接影响混凝土的力学性能。

一般来说，添加量在0.5%~2.0%左右较为适宜。

但具体添加量应根据混凝土所需的力学性能来确定。

3. 钢纤维的形状钢纤维的形状也会影响混凝土的性能。

目前常用的钢纤维形状有直径为0.2~0.4mm的钢丝、直径为0.6~1.0mm的钢钉、长度为25~60mm的钢丝等。

不同形状的钢纤维对混凝土的力学性能影响不同。

三、钢纤维对混凝土力学性能的影响1. 抗拉强度添加钢纤维可以提高混凝土的抗拉强度，减少开裂的发生。

研究表明，添加钢纤维后混凝土的抗拉强度可提高20%~50%。

2. 抗压强度钢纤维的添加对混凝土的抗压强度影响不大。

但在高温下，添加钢纤维可明显提高混凝土的抗压强度。

3. 疲劳性能添加钢纤维可提高混凝土的疲劳性能，减少裂缝的扩展。

研究表明，添加钢纤维后混凝土的疲劳寿命可提高1~2倍。

4. 冲击性能添加钢纤维可提高混凝土的冲击性能。

研究表明，添加钢纤维后混凝土的冲击强度可提高30%以上。

5. 塑性变形能力添加钢纤维可提高混凝土的塑性变形能力，使其具有更好的抗震性能。

研究表明，添加钢纤维后混凝土的塑性变形能力可提高10%以上。

四、结论钢纤维作为一种增强材料，在混凝土中的应用可以显著提高其力学性能。

不同形状、不同添加量的钢纤维对混凝土的力学性能影响不同，应根据具体情况选择合适的钢纤维种类和添加量。

钢纤维高强混凝土动态力学性质的研究共3篇

钢纤维高强混凝土动态力学性质的研究共3篇钢纤维高强混凝土动态力学性质的研究1钢纤维高强混凝土（High Strength Concrete with Steel Fibers，简称“钢纤混凝土”）是一种新兴的材料，它不仅具有优秀的静态强度和耐久性，还具有优异的动态力学性能，如抗冲击、抗爆炸等。

本文将从动态力学性能的角度探讨钢纤混凝土的研究进展。

1. 动态力学验收标准钢纤混凝土的动态力学性能一般用弹性模量、泊松比、剪切模量、动强度参数等指标来评价。

目前，国内外对钢纤混凝土的动态力学性能测试和验收标准尚无统一规范。

通常采用冲击试验、落锤试验、爆炸试验等方法进行研究。

2. 冲击试验研究冲击试验是研究钢纤混凝土动态力学性能的常用方法之一。

冲击试验结果表明，相比普通混凝土，钢纤混凝土的动态冲击强度和残余强度均有所提高。

研究还表明，钢纤混凝土的动态力学性能与纤维类型、纤维体积掺量、混凝土强度等因素有关。

3. 落锤试验研究落锤试验也是评价钢纤混凝土动态力学性能的一种方法。

研究表明，随着钢纤维体积掺量的增加，混凝土的动态强度也增加；但当纤维体积掺量达到一定值（通常为2%~3%），进一步增加掺量并不能显著提高混凝土的动态强度。

4. 爆炸试验研究爆炸试验是一种较为极端的动态加载方式，常用于研究钢纤混凝土对爆炸载荷的抵抗能力。

研究表明，钢纤混凝土的抗爆性能较好，主要是由于钢纤维的加入能够有效控制混凝土的开裂和破坏，提高混凝土的能量吸收能力。

5. 总结综上所述，钢纤维高强混凝土具有较好的动态力学性能，适用于抗冲击、抗爆炸等场合。

但钢纤混凝土的动态力学性能与多种因素有关，需要在实际工程应用中进行综合考虑和优化设计。

因此，加强对钢纤混凝土动态力学性能的研究，探索合理有效的设计和验收方法，对于推广钢纤混凝土的应用具有重要意义。

钢纤维高强混凝土动态力学性质的研究2钢纤维高强混凝土是一种新型的建筑材料，它由水泥、砂、石料和钢纤维等原材料按照一定的比例混合而成。

含超短钢纤维RPC混凝土力学性能

含超短钢纤维RPC混凝土力学性能摘要：本文开展了掺入一定量的超短钢纤维的RPC混凝土相关性能实验，主要研究了超短钢纤维对RPC混凝土的密度、抗压强度、抗折强度、破坏能等相关性能的影响规律。

关键词：超短钢纤维；密度；抗压强度；抗折强度；破坏能1.引言活性粉末混凝土是一种特殊的高性能纤维增强水泥基材料。

添加钢纤维可以通过提高韧性、延展性及拉伸强度来提高RPC混凝土的动载荷下结构性能，减小开裂和爆炸现象。

一般的纤维增强复合材料应遵循以下基本原则：（1）纤维的强度和弹性模量都要高于基体。

（2）纤维与基体之间要有一定的粘结强度，两者之间的结合要保证基体所受的应力能通过界面传递给纤维。

（3）纤维与基体的热膨胀系数比较接近，以保证两者之间的粘结强度不会在热胀冷缩过程中被削弱。

在纤维混凝土中，纤维对基体的作用概括起来主要有三种：阻裂、增强和增韧。

纤维混凝土与普通混凝土相比各种物理力学性能的改善，都和这三种作用有关。

大量研究表明，普通短钢纤维对混凝土抗压强度的增强作用相当有限；而超短钢纤维能大幅度提高混凝土的抗压强度。

由于边壁效应，普通短钢纤维在粗骨料之间的分布与粗骨料界面平行者居多，因而对于粗骨料与水泥浆界面处平行于界面的微裂纹没有多少增强作用；而超短钢纤维长度较短，边壁效应较弱，在界面处有一定数量钢纤维与粗骨料和砂浆的界面相交，一旦平行于界面的初始微裂纹有发展的趋势，这一部分钢纤维就能很好的阻止裂纹发展，由此推迟宏观初裂纹的产生，有效提高混凝土的抗压强度。

2试验过程2.1原材料原材料是由水泥、硅灰、标准砂、蒸馏水、减水剂及钢纤维组成。

水泥：唐山冀东水泥厂生产的42.5#普通硅酸盐水泥。

粉煤灰含量15%，3天和28天压缩强度分别是27.8和51.8MPa。

硅灰：北京鹏昊科技有限公司生产，SiO2含量92.58%，耐火度1600°C以上，尺寸范围0.5~10μm，比表面积2.53×104m2/kg，需水量112%，灼烧量2.46%，28d活性指数104%。

钢纤维混凝土制备及工作力学性能试验研究

短钢纤维、水泥、石等原材料按一定比例混合配制，在其凝结硬化后可形成钢纤维混凝土这一复合材料。

不同于普通混凝土，钢纤维混凝土在工作力学性能上得到了改善，混凝土的各种性能得以提升，这也意味着混凝土材料迎来了革新发展的契机。

因当下人们对建筑的耐久性、安全性有极高的要求，而钢纤维混凝土的工作力学性能较为优越，所以这一材料在我国很多工程项目中得到了广泛运用。

普通混凝土材料的成分、结构较为简单，而钢纤维混凝土材料十分复杂，其结构、组成也趋于多向性、不均匀性。

基于钢纤维混凝土的增强机理，掺入钢纤维来改善混凝土及其阻裂反应，可以提升混凝土的物理性能、力学性能，还方便钢纤维混凝土的结构设计。

对于增强机理而言，本文从复合材料理论与纤维间距理论进行分析。

复合材料理论将诸多单一材料、混合材料作为多相系统，各材料的性能也能多相叠加。

钢纤维混凝土为新复合材料，涉及结合面、基相等部分，所以其工作力学性能很容易受到多方因素的影响。

通过应用线弹性断裂力学，纤维间距理论可以评估钢纤维在混凝土裂缝中的限制作用。

这一理论下，为增强混凝土强度，应适当减少内部缺陷，提升混凝土的韧性。

钢纤维混凝土制备中需要使用搅拌机与振动台设备。

搅拌机可以选择JZC250混凝土搅拌机，其进料容量与出料容量分别是320升、250升，生产率可达每小时7立方米左右，而且此设备的提升功率是4.1千瓦。

振动台可以使用HZJ-0.5型振动台，其规格是500*500（单位：毫米），振动器功率是0.55千瓦，振动频率可达每分钟2850次，最大载重是100千克。

配合比设计过程中，使用的是表观密度法，合理配制普通混凝土试件、钢纤维混凝土试件，具体设计方案如下表所示。

为充分体现钢纤维混凝土的优势、工作性能，不仅要合理设计配合比，还要做好制备工艺。

由于钢纤维加入混凝土中在拌合期间易结团，所以在其达到规定强度钟润平(东莞市建生混凝土有限公司,东莞523960),为进一步了解两者存在的差异,本研究制备比例相同的普通混凝土、钢纤维混凝土,对两者的工作性能、抗压强度进行了试验分析。

钢纤维混凝土性能分析报告

钢纤维混凝土性能分析报告切断型钢纤维混凝土目前已在物流、冷库、工业厂房、停车场等多领域的建筑地坪得到广泛应用，其优点是对建筑地坪开裂现象有着显著的改善并且相比于传统工艺具有更高的施工效率，但对钢纤维混凝土掺量的计算设计，尚未建立起浅显的设计方法。

国外有关机构曾发表过关于钢纤维混凝土配合比相关的资料，甚至提出一些参考用表和经验配合比的分享。

国内有关领域团队也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。

但多数仍按普通硅酸盐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。

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（注：本次研究分析对象为波尔派丝切断型钢纤维）。

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硅酸盐水泥混凝土相比，其主要特点是：1.在普通硅酸盐水泥混凝土的配合拌合料中掺入钢纤维，可以明显的提高混凝土的抗弯、抗拉、抗疲劳的能力和韧性，因此通过配合比设计进行强度控制，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，而普通硅酸盐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。

钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

钢纤维混凝土抗拉性能试验研究一、本文概述本文旨在对钢纤维混凝土的抗拉性能进行深入的试验研究。

钢纤维混凝土作为一种新型的复合材料，通过在传统混凝土中掺入适量的钢纤维，显著提升了其抗拉强度、韧性及耐久性，因此在许多工程领域，如桥梁、道路、隧道等建设中得到了广泛应用。

本文首先对钢纤维混凝土的基本特性进行介绍，包括其组成、制备方法以及主要性能优势。

接着，本文综述了国内外关于钢纤维混凝土抗拉性能的研究现状，总结了现有的试验方法和研究成果，指出了当前研究中存在的问题和不足。

在此基础上，本文提出了一种新的试验方法，以更准确地评估钢纤维混凝土的抗拉性能。

该方法结合了传统的拉伸试验和先进的无损检测技术，可以全面反映钢纤维混凝土在不同条件下的抗拉性能。

本文详细描述了试验过程、数据分析和结果讨论。

通过对比不同掺量、不同纤维类型和不同龄期的钢纤维混凝土试件的抗拉性能，得出了钢纤维掺量对抗拉性能的影响规律，以及纤维类型和龄期对抗拉性能的影响机制。

本文的研究结果对于进一步优化钢纤维混凝土的设计和施工工艺，提高工程结构的耐久性和安全性具有重要的指导意义。

二、钢纤维混凝土基本性能钢纤维混凝土作为一种新型复合材料，其基本性能相较于传统混凝土有着显著的提升。

钢纤维的掺入极大地增强了混凝土的抗拉强度。

在混凝土中掺入适量的钢纤维，可以有效地阻止混凝土内部裂缝的产生和扩展，从而提高其抗拉承载能力。

试验结果表明，随着钢纤维掺量的增加，钢纤维混凝土的抗拉强度呈现出明显的增长趋势。

钢纤维混凝土具有优良的韧性。

在受力过程中，钢纤维能够有效地吸收能量，延缓混凝土的破坏过程，从而提高其延性和耗能能力。

这使得钢纤维混凝土在承受冲击、爆炸等动态荷载时表现出良好的抗破坏性能。

钢纤维混凝土还具有较高的抗疲劳性能。

在循环荷载作用下，钢纤维能够有效地阻止混凝土内部微裂缝的发展，延缓疲劳损伤的积累，从而提高其疲劳寿命。

这对于长期承受重复荷载的混凝土结构来说具有重要意义。

钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇

钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究共3篇钢纤维混凝土力学性能和抗侵彻机理研究1钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，SFRC）是一种新型的纤维材料混凝土，是将纤维加入到混凝土中来改善其力学性能和增强其抗冲击、抗侵彻、抗裂、抗拉、抗疲劳等方面的性能。

本文将介绍钢纤维混凝土的力学性能和抗侵彻机理的研究成果。

一、钢纤维混凝土的力学性能研究1. 力学性能的变化规律首先，对比了无纤维混凝土和钢纤维混凝土的力学性能，其中包括强度、刚度、韧性和疲劳等方面的性能，并且分析了加入钢纤维后其力学性能的变化规律。

研究发现，在同一水胶比条件下，随着钢纤维的加入量的增加，SFRC的抗压强度呈现增加的趋势，而抗拉强度则呈现先增加后减小的趋势，最大抗拉强度在钢纤维约占混凝土体积的1%时出现。

此时，由于钢纤维的作用，有助于增强了混凝土的韧性和疲劳性能，施工时出现的裂缝是比较细小的，而且加入钢纤维后的混凝土表现出更好的变形能力和降低了收缩效应。

此外，研究也显示了加入钢纤维可显著提高混凝土的抗冲击、抗侵彻和抗火性能，使得混凝土的总体性能得到了明显提升。

2. 钢纤维类型对力学性能的影响在SFRC制备的过程中，钢纤维的类型也对混凝土性能的影响是不可忽视的。

一般来说，钢纤维可分为宏观钢纤维和微观（细钢纤维）钢纤维。

前者通常为成捆条形纤维，其长度和直径较大，用于增强混凝土的抗拉强度和韧性；后者相对较短而细，其作用主要在于增强混凝土的抗裂性和耐久性。

研究发现，无论是宏观钢纤维还是微观钢纤维或两者结合使用都有助于改善混凝土的力学性能，但不同类型的钢纤维在性能方面的选择不同。

一般来说，宏观钢纤维最适合用于高性能混凝土中，微观钢纤维则适合用于加固病害混凝土结构。

而若将两者结合使用，既能够增强混凝土的韧性和抗裂性，又有助于提高其抗拉和抗冲击性能，从而全面提升混凝土的力学性能。

二、钢纤维混凝土的抗侵彻机理研究随着钢纤维混凝土的研究深入，其抗侵彻性能的研究也逐渐成为了当前研究的热点。

钢纤维混凝土普通力学性能研究

钢纤维混凝土普通力学性能研究摘要：本文通过对钢纤维混凝土一些基本力学性能进行试验研究，为以后钢纤维混凝土在工程建设上的广泛应用提供参考。

关键词：钢纤维混凝土；力学性能；水泥；建筑引言混凝土是土木建筑工程最重要的材料。

自1824年波特兰水泥的问世及随之诞生的混凝土和钢筋混凝土以来，至今已有100多年历史。

如今，混凝土因具有易成型、能耗低、耐久性好、价格便宜，以及与钢材结合可制成各种承重结构等诸多优点，被大量用于建筑行业，成为应用最广泛的建筑材料。

尽管混凝土的优点不少，但是它同时也有许多不足——如构件的自重大、易于塑性干缩开裂、抗疲劳能力低、韧性差、抗拉强度低、易产生裂纹、抗冲击碎裂性差等，限制了其在工程中的使用范围。

这些弱点随着混凝土强度的提高而显得尤为突出。

因此，长期以来许多专家和学者不断探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能，增强耐久性)的各种方法和途径，于是，提出了一种以传统素混凝土为基体的新型复合材料-----纤维混凝土。

纤维混凝土(Fiber Reinforced Concrete，简称：FRC)是纤维增强混凝土的简称，通常是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体，以金属纤维、无机纤维或有机纤维增强材料组成的一种水泥基复合材料。

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纤维均匀的分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。

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。

由此可见，纤维有效地克服了混凝土抗拉强度低、易开裂、抗疲劳性能差等固有缺陷。

与普通混凝土相比，FRC具有较高的抗拉、抗弯拉、抗冲击、抗阻裂、抗爆和韧性、延性等性能，同时对混凝土抗渗、防水、抗冻、护筋性等方面也有很大的贡献。

钢纤维

钢纤维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。

钢纤维混凝土的力学性能：普通钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间，较之普通混凝土，抗拉强度提高40%—80%，抗弯强度提高60%—120%，抗剪强度提高50%一100%，抗压强度提高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。

根据纤维增强机理的各种理论，诸如纤维间距理论、复合材料理论和微观断裂理论，以及大量的试验数据的分析，可以确定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。

改善的钢纤维混凝土主要办法:1.增加纤维的粘结长度(即增加长径比);2.改善基体对钢纤维的粘结性能;3.改善纤维的形状、增加纤维与基体间的摩阻和咬合力。

以上改善方法的理论依据可以结合钢纤维混凝土抗拉强度、弯拉强度（抗拉强度）设计公式钢纤维混凝土抗拉强度,可通过试验所得的劈裂抗拉强度乘以强度折减系数0.80确定,劈裂抗拉强度试验方法按GB J81规定进行钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk=ftk(1+αt·ρf·lf/df)fftk，ftk－－钢纤维混凝土抗拉强度标准值，设计值；αt－－钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数，宜通过试验确定；ρf－－钢纤维体积率（即钢纤维掺量体积率）lf－－钢纤维长度df－－钢纤维直径或等效直径lf/df－－钢纤维长径比钢纤维混凝土弯拉强度（抗折强度）钢纤维混凝土用于公路路面、机场道面、或其它采用弯拉强度为设计指标的结构时，与钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围，可按国家现行有关水泥混凝土路面、机场道面等行业设计规范的规定采用。

钢纤维高强混凝土力学性能试验研究

表 1 基体混凝土配方
kg/ m3
水泥矿粉粉煤灰硅粉
4 06 8 7
58
29
砂
碎石钢纤维减水剂加水量
67 2 1 05 0
0
14 . 6 1 53 . 2 2
碎块向四周飞溅 ,呈现极明显的脆性破坏形态。对于钢纤维高强混凝土试块 ,由于裂缝形成后 ,桥架于裂缝间的纤维开始工作 ,使裂缝的扩展延迟 ,并由于纤维从基体混凝土间拔出时需消耗大量变形能 ,因而与高强混凝土试块相比 ,其破坏形式发生了很大变化。破坏时先听到嘈杂和撕裂的声音 ,随着一声沉闷的声响而最终破坏。破坏后无碎块迸裂 , 裂纹沿着试块的对角线发展。因而 ,钢纤维的加入极大的改善了高强混凝土的受压、变形和破坏特性 ,由脆性破坏转变为具有一定塑性的破坏形态。
引言随着新的工程结构形式的出现 ,高强混凝土得到越来越多的
应用 ,但强度越高脆性越明显。解决混凝土脆性的有效方法之一就是在混凝土中掺入钢纤维。研究资料表明 ,掺入钢纤维的高强混凝土 ,其断裂后的延伸率要明显高于基体混凝土本身的延伸率 , 并且钢纤维混凝土具有良好的变形性能和抗冲击能力 [1 ] 。目前钢纤维混凝土已广泛应用于建筑、水工、地下工程等领域 ,具有十分广泛的应用前景。下面进一步探索钢纤维对高强混凝土的影响。
王修春韩涛邵红才
摘要 :通过对高强混凝土与钢纤维高强混凝土试件的抗压试验 ,研究了钢纤维体积率对高强混凝土强度和弹性模量的
影响 ,并与现行规范进行了对比 ,以促进钢纤维高强混凝土的应用。

钢纤维混凝土准静态单轴受压力学性能

ｅｐｒｅｔｆｒｈｔｌｂｒｒｎｒｅｏｃｅＳＲ）ｗｒｃｎｕｔｉｈｅｔｉａｓｈｏｍｒｔｎｘｅｉｎｅｓｅｆｅｉｆｅｄｃｎｒｔＦＣｅｅｏｄｃｅｗｔｔｒｅｓａｒｔ．Ｔｅｖｌｅｆｃｉｍｓｏｔｅｉｅｏｅ（ｄｈｒｎｅｕａｏ
维普资讯
第２卷第２期。８
２０年４月６
重庆建筑大学学报
ＪｕｎｌｏｏｇｉｇＪａｚｕＵｎｖｒｉｏｒａｆＣｈｎｑｎｉｎｈｉｅｓｔｙ
Ｖｏ．８Ｎｏ．１２２
ｗｈｌｈｏｇｎｓｎｒａｅｑｉｋｙＷｉｈｎｒａｅｏｈｔａｎｒｔ，ｔｅｓｅｇｈｏＦｎｒａｅｉｔｅｔｕｈｅｓｉｃｅｓｕｃｌ．ｅｔｔｅｉｃｅｓｆｔｅｓｒｉａｅｈｔｎｔｆＳＲＣｉｃｅｓｄ，ｂｔｔｅｈｒｕｈ
（）ｆＦＣｒｎｅｏ％ｔ３，ａｄｔｅｍａｘｗｓＣ０ｃｎｒｔ．Ｔｅｗｏｔｓ —ｓａｎＣｒｅｆｔｘａｄｏＲｇｄｆｍＯｏ％Ｓａｒｎｔａ５ｏｃｅｈｈｌｓｅｓｔｉｕＶＳｒｎｈｉｒｅｅｒｒｏｍａｉ
ＳＲＣｗｒｂａｎｄ，ａｄｔｅｒｓｌｈｗｅｈｔｗｉｈｎｒａｅｏｆｈｏｒｓｉｅｓｅｇｈｉｃｅｓｄｓｏｙＦｅｅｏｔｉｅｎｈｅｕｔｓｏｄｔａｔｔｅｉｃｅｓｆｖ，ｔｅｃｍｐｅｓｔｎｔｎｒａｅｌｗｌ，ｓｈｖｒ

钢纤维混凝土力学性能研究

2.2 构件与加载模型
该试验所选取的形式为缺口形式的钢纤维砼梁，见下图 2 所示，试加载采取集中加载形式。
2.3 试件加载模型
该实验所选取的钢纤维包括定向形式与乱向形式两种，两种形式钢纤维砼构件分别放置在 2000t 的压力试验机设备上，同时通过应变片、位移计、应变箱等设备来完成构件试验过程的检测。
通过计算不同钢纤维形式下的砼构件的断裂韧度来分析定向分配的钢纤维与乱向放置的钢纤维构件对构件影响。
4 结语
该课题对钢纤维力学性能的研究通过不同乱向放置和定向放置的钢纤维骨料制作的试件试验研究。该课题研究通过制作三组不同的试验构件，并对其断裂耗能、韧度分析等指标的统计，对不同形式钢纤维砼试件的力学性能进行了具体分析，通过分析发现如下特点：
3 实验结果分析
钢纤维砼构件的断裂性能。不同组的试件试验的断裂耗能结果如表 1 所示。通过试验结果的对比可以看出不同形式钢纤维在外力作用下的抗裂性能、承载性能等。由构件试验结果能够发现，定向钢纤维形式的砼构件在结构抗弯性能方面都要比乱向放置的钢纤维砼构件要小；对于定向钢纤维砼构件与乱向放置钢纤维构件在断裂过程中所施加的外力做功方面，定向放置的钢纤维较乱向钢纤维通过构建在试验过程中所消耗的外力功要高。通过表 1 可以看出，定向放置的钢纤维砼试件在试验过程中所消耗的能量要高于乱向放置的钢纤维砼构件。
ites,2003(1):3~9. [2] 曹鹏,冯德成等 . 三点弯曲纤维增强混凝土缺口梁的断裂性能试验研究[J]. 工程力学,2013.
试件种类 D80-1 L80-1 D80-2 L80-2 D80-3 L80-3
表 1 三组钢纤维砼试件断裂试验耗能统计表韧带净面积 Ali（g m2）跨中最大挠度 δ（m）重力功 Wo/J 外力功 Wg/J 断裂能 GF（N/m）断裂能增益比（GDF-GLF）/GLF

钢纤维混凝土报告

钢纤维混凝土报告1. 简介钢纤维混凝土是一种利用添加钢纤维的混凝土材料。

相比传统的混凝土，钢纤维混凝土具有更好的强度、韧性和耐久性。

本文将介绍钢纤维混凝土的基本特点、制备方法、应用领域以及优缺点等。

2. 钢纤维混凝土的特点钢纤维混凝土相比传统混凝土具有以下特点：•高强度：添加钢纤维可以显著提高混凝土的抗拉强度和承载能力。

•良好的韧性：钢纤维能够延缓混凝土的开裂扩展，提高其韧性和抗冲击性。

•耐久性好：钢纤维可以提高混凝土的抗冻融性能、耐碱性和耐荷载性。

•施工简便：相比传统混凝土，钢纤维混凝土的施工过程更加简便，不需要铺设钢筋。

3. 钢纤维混凝土的制备方法钢纤维混凝土的制备方法主要有以下几种：•混凝土预制品中添加钢纤维：将钢纤维直接添加到混凝土的原材料中，然后进行搅拌、浇筑和养护等工序。

•现场搅拌钢纤维混凝土：在施工现场，将钢纤维和混凝土原材料放入搅拌机中进行搅拌，然后进行浇筑和养护等工序。

4. 钢纤维混凝土的应用领域钢纤维混凝土广泛应用于以下领域：•道路和桥梁建设：钢纤维混凝土能够提高道路和桥梁的承载能力和耐久性，减少维护和修复的成本。

•地下工程：钢纤维混凝土的高强度和良好的韧性使其成为地下工程中的理想材料，能够有效增加地下工程的稳定性和安全性。

•隧道和地铁工程：钢纤维混凝土能够提高隧道和地铁结构的抗裂和抗震能力，确保工程的安全可靠。

•工业建筑：钢纤维混凝土在工业建筑中广泛应用，可以增加建筑物的抗风能力和抗震能力。

5. 钢纤维混凝土的优缺点钢纤维混凝土具有以下优点：•提高混凝土的抗拉强度和承载能力。

•增加混凝土的韧性和抗冲击性。

•提高混凝土的耐久性和抗冻融性能。

然而，钢纤维混凝土也存在一些缺点：•成本较高：相比普通混凝土，钢纤维混凝土的成本较高。

•难以控制纤维分散均匀性：钢纤维在混凝土中分散均匀性较差，容易导致局部强度不均匀。

6. 结论钢纤维混凝土是一种具有优良性能的混凝土材料，广泛应用于道路、桥梁、隧道、地铁和工业建筑等领域。

超钢纤维混凝土性能实验报告

超钢纤维混凝土性能实验报告
一、纤维外观及参数
二、分散性
测试方法：将纤维掺加到混凝土中，搅拌3min，目测纤维在混凝土中的分散性。

实验总结：超钢纤维均匀分散，分散性良好。

三、混凝土性能
1 对混凝土坍落度的影响
新拌混凝土坍落度试验方法参照JTG E30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中T0522-2005水泥混凝拌合物稠度试验方法进行，验验结果见下表：
实验总结：对于大流动性混凝土,掺入超钢纤维后其混凝土坍落度没有太大变化,说明此纤维对砼的工作性能无明显影响。

2、硬化混凝土性能
试验配合比
硬化水泥混凝土力学抗压强度、抗弯拉强度参照JTG E30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中T0553-2005和T0558-2005方法进行，实验结果见下表：
实验总结：
1、掺入超钢纤维后,混凝土7天抗压强度提高13.3%,说明此纤维能提高砼的抗压强度。

2、掺入超钢纤维后,混凝土7天抗弯拉强度提高55.8%,说明此纤维能明显提高砼的抗
弯拉强度。

技术报告——钢纤维混凝土

Asv s
h0
V fcs

1.75
1
ft bh0 (1 v f
)
f yv
Asv s
h0
V ——构件斜截面上最大剪力设计值； Vfcs ——构件斜截面上钢纤维混凝土和箍筋的受剪承载
力设计值；
Vp ——由预应力所提高的构件受剪承载力设计值； Np0 ——计算截面积上混凝土法向预应力等于零时的纵向
d）按抗拉强度： 400级（抗拉强度不小于400MPa，小于700MPa）、 700级（抗拉强度不小于700MPa，小于1000MPa）、 1000级（抗拉强度不小于1000MPa，小于1300MPa）、 1300级（抗拉强度不小于1300MPa，小于1700MPa）、 1700级（抗拉强度不小于1700MPa）。
ak ——几何参数标准值；
例：配筋构件受弯正截面抗裂计算
M f ftkW0
• 结构设计方法第二类：按混凝土结构模式稍作修改，引入考虑钢纤维影响的修正项
R Rf fc, fs,ak,f ,f
载Rf（力…函）数—为—基以础有，关并混考凝虑土钢结纤构维设影计响规的范钢规纤定维的混承凝土构件的承载力函数；构设fc—计—规据范钢确纤定维的混混凝凝土土强强度度等设级计按值有；关混凝土结
级确定的基体抗拉、抗弯强度； λf ——钢纤维的含量特征参数。 αt、 αtm——钢纤维对抗拉、抗弯强度的影响系数。
钢纤维对混凝土抗拉强度、弯拉强度的影响系数
钢纤维品种
纤维外形
基体强度等级
at
atm
钢丝切断型
端钩形
C20~C45
0.76
1.13
C50~C80
1.03
1.25