钢纤维混凝土发展和应用现状综述论文
钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用毕业论文
2012届毕业生毕业设计(论文)钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用Application of steel fiber reinforced concrete in bridgeengineering系专班学姓指完别:业:级:号:名:土木工程系工程造价造价10・1班2010015210422013年4月26日河北交通职业技术学院2. 论文的构造与展开具有条理性,易于为读者理解和接受3. 语言表述要严谨、准确、流畅4. 论文正文不少于3000字,査阅文献资料不少于8篇三、重点研究的问题;1.钢纤维混凝上的性能2.钢纤维混凝上在桥梁工程应用中的优越性四、主要技术指标:[1]J. P. Romualdi and G ・ B. Batson. Mechanics of Crack Arrest in Concrete, Proc. ASCE, Vol. 89, EMS, Junal 1963 (pp. 147-168) •[2]离丹盈, 刘建秀-钢纤维混凝上基本理论[M] •北京:科学技术文献出版社.1994. [3]赵国藩, 彭少民,黄承逵等.钢纤维混凝上结构.北京:中国建筑工业出版社,1999. 11. [4]张春漪. 集-大连理工大学,1990・钢纤维喷射混凝止实验研究及苴应用.钢纤维混凝土结构设计与施工规程专题研丸告[5]卢良浩.钢纤维混凝土工程应用三例.南京:全国第四届纤维混凝土与纤维水泥学术会议论文 集.1992-[6]小林一辅著,蒋之蜂译.钢纤维混凝土.冶金部建筑研究总院情室.1984. [71CECS 13: 89钢纤维混凝土试验方法.河北交通职业技术学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:钢纤维混蜃上在桥梁□呈中的他用一、设计(论文)内容:钢纤维混凝土的发展状况、性能、在桥梁工程中的应用及其发展前景二. 基本要求:1.论文应具有思想性、学术性、科学性、创造性本任务书下达给:工程造价 专业造价10-1班班学生 王腾蛟[8]冯永乾•桥而铺装层损坏的原因分析及解决方法[J]•公路,2004 (7) : 40.五.其他要说明的问题:下达任务的日期:要求完成的日期:指导教师:尚新洪2013 年3月2013年4月毕业设计(论文)开题报告2013年03月15日题tl:钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用报告人: 王腾蛟■班级;造价10・1班一.文献综述:1.《公路工程质量问题及防治措施百问》:分析了公路工程沥青路面可能产生的质量问题及防治措施。
钢纤维混凝土的应用与研究
钢纤维混凝土的应用与研究一、引言钢纤维混凝土是一种新型的建筑材料,其具有高强度、高韧性、高耐久性等优点,因此在建筑行业中得到了广泛的应用。
本文将从钢纤维混凝土的定义、性能、应用领域、施工与试验等方面进行详细介绍和研究。
二、钢纤维混凝土的定义钢纤维混凝土是在混凝土中加入一定量的钢纤维,使混凝土具有更好的抗拉强度和韧性。
钢纤维混凝土可以分为两种类型,一种是钢筋混凝土,另一种是钢纤维增强混凝土。
钢筋混凝土是在混凝土中加入钢筋,增强混凝土的抗拉性能,而钢纤维增强混凝土是在混凝土中加入钢纤维,增强混凝土的抗拉性能和韧性。
三、钢纤维混凝土的性能1.高强度:钢纤维混凝土具有比普通混凝土更高的抗拉强度和抗压强度。
2.高韧性:钢纤维混凝土具有比普通混凝土更好的韧性,能够在受到冲击或震动时不易破裂。
3.高耐久性:钢纤维混凝土具有比普通混凝土更好的耐久性,能够长时间地保持其强度和韧性。
4.施工性能好:钢纤维混凝土的施工性能比较好,能够适应不同的构造形式和施工环境。
四、钢纤维混凝土的应用领域1.工业建筑:钢纤维混凝土可以用于各种工业建筑的地面、墙体和屋顶等部分,具有较好的耐磨性和承重能力。
2.公路和桥梁:钢纤维混凝土可以用于公路和桥梁的路面、桥墩和桥梁板等部分,具有较好的抗冲击性和耐久性。
3.隧道工程:钢纤维混凝土可以用于隧道工程的衬砌、地面和顶板等部分,具有较好的防火性能和耐久性。
4.水利工程:钢纤维混凝土可以用于水利工程的水泵房、水箱和水塔等部分,具有较好的防水性能和耐久性。
五、钢纤维混凝土的施工与试验1.施工流程:钢纤维混凝土的施工流程与普通混凝土的施工流程类似,包括原材料的搅拌、浇注、养护等步骤。
2.试验方法:钢纤维混凝土的试验方法包括抗压强度试验、抗拉强度试验、韧性试验等。
这些试验可以通过国家标准进行。
六、结论钢纤维混凝土是一种新型的建筑材料,具有较好的性能和应用前景。
随着建筑行业的不断发展,钢纤维混凝土的应用将会越来越广泛。
2024年钢纤维混凝土市场发展现状
钢纤维混凝土市场发展现状引言钢纤维混凝土是一种以钢纤维为增强材料的混凝土材料,它具有优异的抗拉强度和耐久性,在工程领域中有着广泛的应用。
本文旨在分析当前钢纤维混凝土市场的发展现状,探讨其潜在的市场前景。
钢纤维混凝土的特点钢纤维混凝土相对于传统的混凝土材料具有以下优点:1.抗裂性能好:钢纤维的添加可以有效地阻止混凝土在受力时的裂缝扩展,提高混凝土的抗裂性能;2.抗冲击性能强:钢纤维能够增加混凝土的抗冲击性能,提高工程结构的安全性;3.耐久性好:钢纤维的添加可以提高混凝土的耐久性,延长工程的使用寿命;4.施工便利:钢纤维混凝土相对于普通混凝土施工更加便利,无需添加钢筋,减少了施工的工作量。
钢纤维混凝土市场的发展现状钢纤维混凝土市场在过去几年取得了较快的发展,主要得益于其独特的材料特性和广泛的应用领域。
以下是钢纤维混凝土市场的发展现状:应用领域钢纤维混凝土在不同领域有不同的应用,包括:•工业建筑:钢纤维混凝土广泛用于工业建筑的地面、斜坡和车道等部位,能够提供更好的抗压强度和耐磨性;•交通建设:钢纤维混凝土在桥梁、隧道和道路等交通建设项目中得到广泛应用,能够提高结构的抗震性能和耐久性;•地下工程:钢纤维混凝土在地下管道、地下停车场等地下工程中使用,能够提供更好的抗渗性和承重能力;市场规模钢纤维混凝土市场在过去几年实现了稳定增长,据统计数据显示,预计市场规模将达到XX亿元人民币,年复合增长率约为XX%。
市场规模的增长主要受到以下因素的影响:•城市化进程加速:城市化进程的推进需要大量的基础设施建设和房地产开发,这为钢纤维混凝土市场提供了巨大的机遇;•工业化发展:工业化进程的加快需要大量的工业建筑和交通建设,这为钢纤维混凝土市场带来了增长的动力;•政策扶持:政府对于建筑材料行业的支持政策及环保政策的实施也为钢纤维混凝土市场提供了有利条件。
市场竞争格局当前,钢纤维混凝土市场存在着一定的竞争格局,主要由以下几个主要企业主导市场,包括:1.企业1:企业1是钢纤维混凝土领域的领先企业,其产品质量和技术水平在行业内处于领先地位;2.企业2:企业2在钢纤维混凝土市场上占据一定的市场份额,主要通过价格和服务来竞争;3.企业3:企业3在技术研发方面具有明显的优势,能够提供更加创新的产品解决方案。
钢纤维混凝土综述
建 筑 科 学
钢 纤 维 混凝 土综 述 ①
潘庆祥 蔡 陈之 ( 中南大学土木建 筑学院 长 沙
4 0 5 1 7 ) 0
摘 要 : 文主要 分析 了铜纤堆 混凝 土的 国内外研 究现状 和铜 纤堆混 凝土增 强机理 , 本 并从 力学 强度 、 性及抗 裂性 能 、 冲击性 能 耐 韧 抗 磨性和耐 久性这 些方 面来说 明铜纤堆 混凝土 的优越性 。 后 , 铜纤维混 凝土 在工程 中的应 用和未来 的发展 趋势做 了一个 简单介 绍 。 最 对 关键 词 : 钢纤堆混凝土 增强机理 工程应 用 中 图分类 号 : V4 T 文 献标 识 码 : A 文章 编号 : 6 2 3 9 ( 0 0 0 () 0 9 — 1 1 7 — 7 1 2 1 ) 4 c一 0 6 0 钢纤 维 混 凝 土 是 在 普 通 混 凝 土 中掺 入 适 量 的 钢 纤 维而 浇 筑 形 成 的 一种 新 型 复 合 材 料 。 国P re于 1 1年 提 出在 混凝 中均 美 o tr 9 1 匀 掺 人 钢 纤维 , 作为 增 强 材 料 的 建议 。 设 其 想与现在的钢纤维混凝土 大体相同。9 1 1 1 年 , 国G a a 美 r h m通 过研 究搞 清 了在普 通 钢 筋混凝 土中掺入钢纤维后 , 强度 和稳 定 性 得 以 提 高 的 道理 。 后 直 至 四 十 年 代 , 、 此 美 英 、 、 等 国 相继 公布 了钢 纤 维混 凝 土 专 法 德 利 文 献 。 后 的 几 十年 , 纤 维混 凝 土 的 研 随 钢 究 得 到 了飞速 地 发 展 且 在 工 程 中也 得 到 了
展, 最终 导 致 结 构 破 坏 ; 纤 维加 入 脆 性 的 其 它钢 板 泵 管 、 铁 泵 管 、 而 铸 自应 力 水 泥 泵管 混 凝 土 基 体 中 , 以 减 少裂 缝 源 的 数 量 , 可 缓 和钢 筋 混 凝 土 泵 管 等 比 较 , 纤 维 混 凝 土 钢 和裂缝尖应 力集中。 泵 管 耗 钢 量 最 小 , 其 它 方 面 来 说 , 板 从 钢 管 、 铁 管 易 生 锈 , 修 费 用 高 。 筋 混 凝 铸 维 钢 土 管 及 自应 力水 泥 管 维 修 费 用 虽 小 , 体 但 2 钢纤维混凝土 的特性及优点 运输 及 安 装 不 方 便 。 且 自应 力水 泥 并 与 普 通 混 凝 土 相 比 , 纤 维 混 凝 土 的 积大 , 钢 而 很 多性 能 都 得 到 了不 同 的 改 善 。 1力 学 强 管需 要 具 备 特 殊 的 生 产 工 艺 与 设 备 。 钢 () 度 。 纤 维 对 混 凝 土 的 抗 压 强 度 的 影 响 不 纤 维 混 凝 士 管 则 可 弥 补 上 述 泵 管 的 不 足 。 钢 显 , 抗 压 强 度 主 要 取 决 于 混 凝 土 基 体 的 () 构 工 程 应 用 。 其 2结 由于 钢 纤 维 混凝 土 具 有 强度 等 级 。 计 资 料 表 明 , 纤 维混 凝 土 抗 良好 的抗 裂 性 、 曲特 性 、 冲 击 性 、 疲 统 钢 弯 耐 耐 压 强 度仅 提 高 了 1 %左右 。 钢 纤 维混 凝 土 劳性 等 特 点 , 它 应 用 于 要 求 较 高 的 工 程 0 但 将 的 劈 拉 强 度 、 剪 强 度 、 弯 强 度等 均 比普 部 位 会 达 到 较 好 的 效 果 , 构 的 承 载 力 能 抗 抗 结 国 通 混 凝土 有大 幅 度 的 提 高 。 中 , 拉 强 度 得 到 大 幅 度 的 提 高 。 内 外 几 次 大 地 震 的 其 抗 节 和 抗 弯 强 度提 高 5 %~8 %, 0 0 抗折 强度 提 高 对 比 表 明 , 点 是 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 1 %~3 %, 剪 强度 提高 5 %~8 %。2 钢 弱点 n, 节 点 处采 用 钢 纤 维混 凝 土 将 有效 5 5 抗 0 O () 1 若 纤 维 混 凝 土 的 韧 性 及 抗 裂 性 能 。 纤 维 掺 提 高 抗 震 能 力和 抗 拉 能 力 。 3 路面 工程 应 钢 () 因 抗 入 到 混 凝 土 基 体 中起 到 阻 止 裂 缝 引 发 、 扩 用 。 钢 纤 维 混 凝 土 有 优 良 的 抗 裂 、 冲 散 并 在 混 凝土 的受 力 破 坏过 程 中吸 收 大 量 击 、 收 缩 、 韧 性 及 耐 磨 性 等 物 理 性 能 , 抗 抗 能 量 的作 用 , 混 凝 土 开 裂 前 后 的 性 态 发 因此 , 纤 维 混 凝 土 在 路 面工 程 领 域 中得 使 钢 如 机 生 根 本 性 变 化 , 而 改 善 了混 凝 土 的 变 形 到较 广 泛 应 用 , 高 速 公路 路 面 、 场跑 道 从 与 由于 钢 纤 维混 凝 性能。 当荷 载 作 用 于钢 纤 维 混 凝 土 基 体上 , 等 。 以 往 的路 面 相 比 较 , 伸 应 力 通过 纤维 和 基 体 的 界 面 粘结 传 递 给 纤 工 的这 些 优 良性 能 使 得 面 层 厚 度 减 少 , 路 维 维, 同时 混 凝 土 受 到钢 纤 维 的 约 束 作 用 , 限 缩 缝 间距 加长 , 面 的 抗 裂性 能 提 高 , 修 寿 制 了 新 裂缝 的 发 生 , 迟 了裂 缝 的扩 展 , 推 因 费用 降低 , 命 延 长 。 此 钢 纤 维 混 凝 土 具 有 较 好 的 韧 性 和 抗 裂 性。 与普 通 混 凝 土 相 比抗 裂 性 能 提 高 了2 4 结语 ~ 3 , 性 得 到 了显 著 改 善 。 3 钢 纤 维 混 凝 倍 韧 () 钢 纤维 混 凝 土 的 抗 压 强 度 、 抗拉 强度 、 土 的 抗 冲 击性 能 。 纤 维 混 凝 土 的 抗 冲 击 抗 弯 强度 、 剪 强 度 、 击 韧 性 、 磨 性 等 钢 抗 冲 抗 因 特 性 是 混 凝 土 吸 收 动 能 能 力的 一种 表 征 , 较 普 通 混 凝 土 有 很 大 的 提 高 , 此 在 高 大 高 荷 国内 外 对钢 纤 维 混 凝 土 冲 击性 能 作 了大 量 层 、 跨 建 筑 工 程 , 速 公 路 路 面 , 载 较 研 究 。 内外 没 有 统一 的试 验 方 法 , 种 材 大 的 仓 库 地 面 、 场 、 水 池 等 结 构 中 都 国 同 机 贮 料 采 用 不 同 的 试 验 方 法 得 出的 规 律 相 近 。 得 到 广 泛 应 用 。 普 通 的 混 凝 土 相 比 , 与 钢 若 纤 维 对混 凝 土 抗 冲 击 特 性 的影 响 主 要 取 决 纤 维 造 价 较 高 , 能 开 发 出更 好 的 钢 纤 维 于 混 凝 土 基体 强 度 等 级 及 纤 维 的 掺 量 , 掺 制 造 工 艺 , 用较 少 的 钢 纤 维 量 达 到 更 好 的 量 多 而 杂 的 抗 冲 击 性 能 明 显 提 高 。4 钢 纤 性 能 , 能 降 低 成 本 , 一 步 推 广 钢 纤 维 () 必 进 随 钢 维 混 凝 土 的耐 磨性 和 耐 久 性 。 混 凝 土 中 混 凝 土 的 应 用 。 着 研 究 的 深 入 , 纤 维 在 钢 掺 入钢 纤 维 后 , 其耐 磨 性 提 高 了很 多 。 内 轻 质混 凝 土 、 纤 维 高 强混 凝 土 等 也 将 是 国 个研 究的趋势 。 采 用标 号 为 C 5 C 3 的普 通 混凝 土 和 钢 3和 F 5 纤维 混 凝土 5 m c ×5 m的试 件在 国产 c X m 5 c 耐磨 机 上 做 等 条 件 磨损 试
钢纤维混凝土的研究现状和发展动态
± 的推广应用 ,因纤 维在 混凝 土中的分布情况不 同,主要有四 它是将少量的钢纤 维均匀撒 布于路面板的上下两个表层 ,而中 类 :钢 纤 维 混 凝 土 、混杂 纤 维 混凝 土 、层 布 式 钢 纤 维 混 凝 土 和 间仍为素混凝 土层。上下层布式钢纤维混凝土中的钢纤维一般
层 布式 混 杂 纤 维混 凝 土 。 ( )钢 纤维 混 凝 土 一 由 人工 或 机械 撒 布 ,钢 纤 维较 长 ,长 径 比一 般7 —10 间 ,呈 0 2之
磨性及对防止混凝土早期塑性 收缩等还存在正反( 提高与降低) 两
一
、
纤维混 凝土的 发展和现状
方面甚至居中的观点。此外 ,钢纤维混凝土用量较大价格较高,
纤维混凝土 ,是纤维增强混凝 土的简称 ,通常是 以水泥净 有生锈问题 ,对 由于火灾引起 的爆裂几乎无效等 ,这些 问题都 浆 、砂浆或者混凝土为基体 ,以金属纤维 、无机纤维或有机纤 在不 同程 度影 响 了 其应 用 。 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 目前 ,尽管单一纤维混凝土有着 自身的优 点,但是低模量 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 合成纤维混凝土 由于模量低 ,变形大 ,乱 向而松散地掺入混凝 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 土中 ,对提高混凝土 的抗压 、抗拉 、抗弯 、抗折强 度等很不显
与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉 、抗弯拉 、 渗 、防水、抗冻、护筋性等方面也有很大的贡献 。
鉴 于 纤 维 混 凝 土 具有 素 混凝 土 不 具 有 的 优 点 ,纤 维 混 凝 土
合材料各 组份 的关 系 、增强效果及增强机理 、抗疲劳性 能 、破
钢纤维混凝土的发展与抗火性研究现状综述
善 暾钕
料 , j在混凝土基体 中掺入适 量钢 纤维 的一 种水 泥基复 合材料 ,
为解决混凝 土的强度和延性问题提供 了一种新途径 。 钢纤 维喷射混 凝 土 首次 于 17 9 3年 在美 国爱 达荷 州 得 到应
堡
坼
用, 其后将其成 功应用 于隧道 衬垫 、 坡稳 定 、 洞 、 库等 其他 斜 涵 水 结构工 程 J 。近些 年 , 国内已成功地将 钢纤维 混凝土应 用到高层
po e iso ihsrn t o cee Ju a tr si ii rp r e f g —t gh cn rt ,o r l o mae a ncvl t h e m f i l
[ ] Le T T e. t c r r r etn M u f rcc ,S E 8 i,. ,dSr t a fep tco : a a o pat eA C u u ki o i n l i
温 度, ℃
m u n p r f n n e n rci , o 7 , S E, e — n l a a a dr o so e g e r gp at e N . 8 A C N w e t i i c
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b 钢纤维混凝土断裂韧性 )
注: )6S0代表体积率为 l 水胶比为 0 6的钢纤维混凝土 ; ) 12 1 %、 . 2 26 0 S0 1 代表 体积 率为 l 水胶 比为 O %、 . 6的钢 纤维混凝土
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温度/ ℃
钢纤维混凝土性能研究及其应用现状
张
摘 题, 并给出 了一些建议 , 以推广 钢纤维混凝土 的应用 。 关键词 : 钢纤维混凝土 , 组成 , 学性 能, 力 应用 中图分类号 : U5 2 T 0 文献标识码 : A
建
要: 对钢 纤维混凝土 的组成 、 基本 力学性能、 作用机 理以及工 提
混凝土是 当代应 用最 广泛 、 用量 最大 的建筑材料 , 凝土 强 4 % ~8 %, 混 0 0 并且不同等级 的混凝土均呈现类似的规律。 度是结 构设计 和施 工 的重 要依 据 , 通混凝 土因其抗 拉强 度低 、 2 3 抗 弯 强 度 普 .
易开裂 、 脆性大 、 变形 性能差 、 自重大 等因素 , 在工程 中的应用大
第3 6卷 第 5期
・
10 ・ 8
2010年 2月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHn n E
Vl. 6 No. o 3 1 5 Fe b. 2 O O1
文章编号 :0 962 2 1 }50 8 —2 10 —85{0 0 0 .100
钢 纤维 混 凝 土 性 能研 究 及 其应 用 现 状
. 按一定 的比例配制 , 经凝结 、 硬化后 形成 。为简便起见 , 我们简化 2 4 抗 冲击性 能 钢纤 维混凝土有着 良好 的延性和控制混凝 土裂缝 的能力 , 其 为钢纤维、 混凝土基体和外加剂组成的三相复合材料 。
钢纤维增强混凝土的应用及研究现状
钢纤维增强混凝土的应用及研究现状【摘要】钢纤维增强混凝土不仅具有普通混凝土的优良特性,并且能够显著改善混凝土的抗拉和抗弯性能,能够有效的控制裂缝的发展,具有较好的延性。
本文阐述了钢纤维增强混凝土的应用及研究现状。
【关键词】钢纤维增强混凝土;性能特点;增强机理;应用1、钢纤维高强混凝土的性能特点1.1钢纤维增强混凝土的强度大多数学者均认为,混凝土在初裂前,纤维对基材中的微裂缝有限制约束作用,可以提高基材的初裂强度,尤其是在混凝土初裂之后,由于应力集中而导致裂缝的进一步延伸和扩展。
而跨越裂缝的纤维主要接受和承担通过基体和纤维界面传递的应力,减少与缩小裂缝源的数量和尺度,缓和裂缝尖端应力集中程度,并发生塑性变形,吸收大量能量,达到纤维对混凝土增强增韧的目的。
所以,改善钢纤维与基体间的粘结强度是提高钢纤维增强增韧效果的关键。
1.2钢纤维增强混凝土的变形性能钢纤维增强混凝土弹性阶段的变形与普通混凝土性能相比无显著差别,受压弹性模量和泊松比与普通混凝土基本相同,受拉弹性模量随钢纤维的掺入量增加有小幅提高。
但钢纤维可大幅度提高钢纤维增强混凝土韧性,构件的韧性反映了其塑性变形性能。
1.3钢纤维增强混凝土的耐腐蚀性国内外很多学者的试验表明,未开裂的钢纤维增强混凝土在空气和海水中都呈现良好的耐腐蚀性。
但是跨接裂缝处的钢纤维发生腐蚀后,会降低结构的强度。
在荷载或其他因素作用下已经开裂的钢纤维增强混凝土,长期跨越裂缝暴露在腐蚀环境中钢纤维的腐蚀速度取决于环境和裂缝状况,腐蚀会降低纤维与混凝土基体的粘结性能,从而影响钢纤维增强混凝土构件的承载能力和变形性能。
2、钢纤维高强混凝土的增强机理2.1钢纤维增强机理的基本观点2.1.1结构层次观点研究材料的力学性能,首先应考虑内部结构单元聚集的层次。
一般材料内部结构单元聚集的层次可分为:宏观结构层次或工程结构层次、细观结构层次、微观结构层次。
在宏观结构层次上,材料被视为连续的和均质的,它由性能相同的有限尺寸和体积单元组成。
钢纤维混凝土的发展和应用现状综述
钢纤维混凝土的发展和应用现状综述作者:朱文建来源:《城市建设理论研究》2013年第09期摘要介绍了钢纤维混凝土及其发展历史,并对其力学性能,材料特性进行了简单分析,综述了目前其在支护工程、道面工程、管道工程等工程的应用现状,以推广钢纤维混凝土的使用。
关键词钢纤维;混凝土;中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:引言近几十年来,纤维混凝土发展迅速,已广泛应用于建筑、交通、水利、矿山、冶金等有较高要求的土木工程领域。
纤维混凝土采用纤维提高钢筋混凝土的性能,使混凝土的抗拉强度、变形能力、耐动荷能力大大提高。
常用的几种纤维混凝土有:钢纤维混凝土(SFRC),玻璃纤维混凝土(GFRC),碳纤维混凝土(CFRC)以及合成纤维混凝土(SNFRC)。
目前,以钢纤维混凝土应用最多,现就钢纤维混凝土的发展和应用现状综述如下。
1 钢纤维混凝土概述1.1钢纤维混凝土的概念纤维混凝土(Fiber Reinforced Concrete,简称FRC)是以水泥净浆、砂浆或混凝土作为基材,以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料所组成的水泥基复合材料的总称,通常简称为“纤维混凝土”。
而钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,简称SFRC)是在普通混凝土中掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维后形成的一种比较均匀而多向配筋的混凝土[1-3]。
1.2 钢纤维的类型钢纤维按材质分,有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维。
按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形;按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形;按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型;按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。
2 钢纤维混凝土的发展早在1849年,法国花匠莫尼尔(1823-1906)在水泥中加入细铁丝制成花盆和种桔树用的铁丝水泥桶。
1855年法国工程师用细铁条增强水泥,制成一艘水泥船并获专利。
1907年原苏联专家B.П.HekpocaB开始用金属纤维增强混凝土。
关于路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用论文
关于路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用论文【关键词】路桥施工;钢纤维混凝土;施工技术钢纤维混凝土从本质上来说是一种特别高质量的水泥复合材料,这种混凝土具有优良的特性,在目前的道路和桥梁施工工程中应用比较广泛,对于提高道路和桥梁的相关性能发挥着非常重要的作用。
然而然而钢纤维混凝土施工是一个冗杂的系统性过程,其应用质量会受到方方面面因素的影响,因此我们必需要实行主动有效的措施,努力提高钢纤维混凝土在道路和桥梁施工方面的应用质量,使钢纤维混凝土的优良特性得到更好的发挥。
一、钢纤维混凝土的主要特性分析钢纤维混凝土是一种特别高质量的混凝土,具有特别好的特性,从总体上来说,钢纤维凝土的主要特性主要有以下几个方面。
1、抗冷冻耐磨损钢纤维具备特别好的伸缩性,当外界自然环境的温度发生猛烈改变的时候,钢纤维能够随着温度改变而自动发生肯定程度的伸缩改变,所以在这种状况下,钢纤维混凝土的抗冷冻的性能要远远高于一般的混凝土[1]。
另外,钢纤维可以随着温度的改变而渐渐发生改变,这样就使得钢纤维混凝土可以具备良好的自我调整力量,因此削减了裂缝等不良问题的发生,使得钢纤维混凝土具备良好的耐磨损性能。
因此,抗冷冻耐磨损是钢纤维混凝土的一种重要特性。
2、抗剪力量比较强在混凝土施工的实际过程中,裂缝问题是一个特别普遍的难点问题,如何做好对裂缝问题的解决是混凝土施工所面临的重要任务[2]。
通常状况下来说,钢纤维混凝土结构的体积在不断变大的过程中,它的各项荷载性能都会随着体积的增大而增大,在这种状况下,无论混凝土结构是否发生了位移,钢纤维混凝土都能够表现出很高的承载力量,这说明钢纤维混凝土具有很强的抗剪力量。
3、抗拉性能比较强钢纤维混凝土是由传统的混凝土和钢纤维混合而成的,所以钢纤维混凝土不仅具备了传统混凝土的主要优点,而且还在很大程度上发挥了钢纤维的优势。
通常状况下来说,钢纤维以不规章的形式分布在钢纤维混凝土的结构中,这样在很大程度上提高了钢纤维混凝土的抗拉力量,从而使采纳钢纤维混凝土的道路和桥梁更加稳固和平安。
钢纤维论文钢纤维溷凝土论文:钢纤维水泥溷凝土道路施工技术研究.doc
钢纤维论文钢纤维混凝土论文:钢纤维水泥混凝土道路施工技术研究摘要:钢纤维混凝土是一种新型的复合材料。
与普通混凝土相比,其抗弯、抗拉、抗裂、抗疲劳性能都有明显提高。
本文主要简述钢纤维水泥混凝土的特性以及在工程中的应用。
关键词:钢纤维复合材料工程应用1 纤维水泥混凝土性能钢纤维水泥混凝土简称(SFRC-Steel-fiberRein-forced Concrete)是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维合成的复合材料。
由于钢纤维的掺入,使得原有混凝土的抗弯、抗拉、抗裂、抗疲劳性能,抗冲击强度和耐磨性能、疲劳寿命都有显著提高,并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。
在修筑桥面,加铺混凝土路面等方面取得了很好的效果。
2 钢纤维混凝土的增强机理钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。
在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。
若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拔出,以至复合材料破坏。
3 纤维水泥混凝土性特性研究已有的研究表明钢纤维混凝土是一种新型路面材料,由于钢纤维的掺入,提高了混凝土的抗拉强度和抗弯强度,也提高了抗冲击性、抗耐磨性和抗疲劳性。
图1和图2显示了在实验室通过掺入不同量的钢纤维(掺入量为30~45kg/m3)混凝土的抗压强度可高(5.8%~12.6%,有的提高约20%;抗弯强度可提高2.4%~20%,可减小厚度10%左右。
试验表明钢纤维混凝土的收缩值较普通混凝土小,其收缩值随钢纤维掺量的增加而减小(图3),所以混凝土面板的横向伸缩缝间距可加大。
我国试验研究表明,伸缩缝间距在30m以下未发现有裂缝产生,一般可为15~20m。
因此,钢纤维混凝土路面不仅减少了因行车荷载作用导致的损坏,还减少了路面结构中薄弱点处的伸缩缝数量,而且在伸缩缝处因集料的啮合与钢纤维的作用,提高了接缝传荷能力。
钢纤维混凝土的研究现状和发展动态(一)
钢纤维混凝土的研究现状和发展动态(一)摘要:钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料,其物理和力学性能优于普通混凝土,在建筑工程界具有很大的实用价值,鉴于其结构形式不同将其大致分为四类,简述各类的研究现状和发展动态。
关键词:钢纤维钢纤维混凝土1前言随着1824年波特兰水泥的诞生,在1830年前后出现了混凝土,作为当时的一种新型建筑材料,就广泛地应用于土木和水利工程。
尤其是在19世纪中叶以后,伴随着钢铁的发展,人们把钢筋和混凝土结合起来,诞生了钢筋混凝土(ReinforcedConcrete)这种新型的复合建筑材料,大大提高了结构的抗裂性能、刚度、承载能力和耐久性,从而使建筑业经历了一场革命。
尽管混凝土的固有优点是高抗压强度,然而它也有固有弱点——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(一般仅为抗压强度的7%-14%)、易产生裂纹、抗冲击碎裂性差等,限制了在工程中的使用范围。
这些弱点随着混凝土强度的提高显得尤为突出。
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。
2纤维混凝土的发展和现状纤维混凝土(FiberReinforcedConcrete,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。
钢纤维混泥土的研究现状和发展动态
钢纤维混泥土的研究现状和发展动态摘要钢纤维混凝土就是在普通混凝土中掺入适量钢纤维而成的一种新型复合材料,近年来在国内外得到迅速发展。
它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点,具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能。
由于钢纤维混凝土的力学特性,从而应用范围比较广泛。
目前我国的交通事业发展迅速,随着交通量与行车荷载的增长,对道路的要求也越来越高,对结构与路面品质的要求也尤其重要,对增加结构尺寸和路面厚度,已不是解决问题的上策。
在水泥混凝土中加入钢纤维,能增强水泥混凝土强度,提高水泥混凝土韧性,增加抗疲劳性。
由于钢纤维混凝土具有这些优良的力学特性,应用范围广泛。
所以说钢纤维混凝土在我国发展势头方兴未艾。
钢纤维混凝土应用在桥面铺筑中,不仅避免了钢筋网片下沉而紧贴桥梁大梁表面,从而丧失了钢筋网片在铺装层中防止和改善裂缝的作用,而且施工简易,可减薄桥面层厚度,减小桥梁自重,延长使用年限等优点。
路面中使用,山于钢纤维混凝土面板缩缝比普通混凝土面板减少了近 80%,不仅能提高行车质量,降低劳动强度,延长路面的使用寿命,而且能在较长时间内保持较高的服务水平,相对减少行程时间费、车辆运行费、事故费,在使用期内,由于无需大、中修,且养护工作量小,可大大减小时间延误费,因此,钢纤维混凝土桥面、路面、撒布式钢纤维混凝土路面的综合社会经济效益是显著的,其推广前景也是广阔的。
关键词:混凝土,钢纤维,钢纤维混凝土,耐疲劳,高韧性AbstractSteel fiber reinforced concrete is mixed in the general amount of concrete steel fiber from a new type of composite material, in recent years, rapid development in China and abroad. It overcomes the low concrete tensile strength, ultimate elongation of small, brittle, such as sexual shortcomings, has an excellent tensile, bending, shear, crack resistance, fatigue resistance, high toughness properties. Steel fiber reinforced concrete as a result of the mechanical properties, thus a much wider range of applications.At present, the cause of China's rapid development of traffic, with traffic growth and traffic loads on the roads is getting higher and higher requirements on the structure and surface quality requirements are particularly important to increase the size and thickness of pavement is not the solution the question of the best. In cement by adding steel fiber reinforced concrete, reinforced cement concrete strength can improve the toughness of concrete, an increase of anti-fatigue. Steel fiber reinforced concrete as a result of these excellent mechanical properties, a wide range of applications. Steel fiber reinforced concrete so that the development momentum of China's rise. Application of steel fiber reinforced concrete used in bridge, not only to avoid the sinking of the steel mesh and close to the surface of the bridge girders, which lost its steel mesh layer in the pavement cracks to prevent and improve the role of, and construction of simple, can be reduced thin thickness of the bridge, the bridge to reduce weight, extend service life and so on. The use of the road, mountains of steel fiber reinforced concrete panels in the seam shrinkage than ordinary concrete panels have decreased by almost 80%, not only can improve the traffic quality, reduce labor intensity, to extend the life of the road, but also for a long time to maintain a high the level of service, reduced travel time costs, vehicle operating costs, accident costs, the use of period, as there is no need, and in the repair and conservation work in small, can greatly reduce the time delay costs, therefore, steel fiber reinforced concrete bridge deck , road, spreading type of steel fiber reinforced concrete pavement comprehensive socio-economic benefits are significant, and its prospects for the promotion of broadKey Words:Concrete, steel fiber, steel fiber reinforced concrete, fatigue resistance, high toughness目录1 引言 (1)2纤维混凝土的和现状 (1)3钢纤维混凝土 (2)3.1钢纤维的基本性质 (2)3.2钢纤维的基本性能 (2)4钢纤维混凝土在水利水电工程中的应用 (4)4.1支护工程 (4)4.2储水、防渗、输水管道工程 (4)4.3高速水流冲刷磨损部位 (4)4.4处于腐蚀环境中的构件 (5)4.5动力荷载作用部位和抗震结构节点 (5)4.6复杂应力部位 (5)4.7部分应用钢纤维混凝土的水利水电工程 (5)5钢纤维混凝土在桥面改建中的施工工艺 (5)5.1基层处理 (5)5.2钢纤维混凝土搅拌及运输 (6)5.3钢纤维混凝土的浇注、养生 (6)6施工质量控制 (7)7纤维混凝土在其他领域的应用 (7)结束语 (8)参考文献 (9)致谢 (10)1引言随着1824年波特兰水泥的诞生,在1830年前后出现了混凝土,作为当时的一种新型建筑材料,就广泛地应用于土木和水利工程。
钢纤维混凝土的应用与发展
钢纤维混凝土的应用与发展一、引言钢纤维混凝土是一种混凝土,它添加了特殊的钢纤维,从而提高了混凝土的强度和韧性。
钢纤维混凝土可以用于各种不同的工程项目,包括建筑物、桥梁、隧道、机场跑道和停车场等。
钢纤维混凝土的使用已经得到了广泛的应用,这是因为它的优点,例如高强度、高韧性、抗裂性好、耐久性强和施工方便等。
二、钢纤维混凝土的应用1.建筑物钢纤维混凝土可以用于建筑物的结构中,例如墙壁、地板和屋顶等。
由于钢纤维混凝土的高强度和韧性,可以减少建筑物的重量和体积,从而减少建筑材料的使用量和成本。
此外,钢纤维混凝土的抗裂性好,可以有效地防止建筑物的裂缝和变形,从而增加建筑物的安全性和耐久性。
2.桥梁和隧道钢纤维混凝土可以用于桥梁和隧道的建设中,例如桥墩、桥面和隧道墙壁等。
由于钢纤维混凝土的高强度和韧性,可以提高桥梁和隧道的承载能力和抗震性能,从而增加其使用寿命和安全性。
此外,钢纤维混凝土的施工方便,可以减少施工时间和成本。
3.机场跑道和停车场钢纤维混凝土可以用于机场跑道和停车场的建设中,例如跑道和停车位的铺设等。
由于钢纤维混凝土的高强度和韧性,可以提高跑道和停车场的承载能力和耐久性,从而减少维护保养的成本和时间。
三、钢纤维混凝土的发展随着科技的不断进步和人们对建筑材料性能的要求越来越高,钢纤维混凝土的应用在不断发展。
未来,钢纤维混凝土的发展将呈现以下几个方面的趋势:1.材料的改进钢纤维混凝土的性能取决于添加的钢纤维的类型和数量。
未来,随着钢纤维材料的不断改进和发展,将会出现更高强度、更高韧性和更耐久的钢纤维材料,从而进一步提高钢纤维混凝土的性能。
2.应用领域的扩展钢纤维混凝土目前已经被广泛应用于建筑物、桥梁、隧道、机场跑道和停车场等领域。
未来,钢纤维混凝土的应用领域将会进一步扩展,例如在海洋工程、地下结构和高速公路等领域的应用。
3.施工技术的改进钢纤维混凝土的施工技术对钢纤维混凝土的性能和质量有着至关重要的影响。
钢纤维混凝土的性能综述
附件1:外文资料翻译译文钢纤维混凝土的性能综述摘要钢纤维混凝土(SFRC),作为一种新的土木工程复合材料,近年来已经得到广泛研究。
本文对钢纤维混凝土的基本性能作出了简单的介绍,并通过以下几个方面的研究对钢纤维混凝土进行了讨论:钢纤维的含量和尺寸;三轴试验;拉伸和压缩性能;耐疲劳性能;动态力学性能;延性和一些其他性能。
本文提出的问题还有待解决,且对高性能钢纤维混凝土的进一步发展前景提出了建议。
关键词钢纤维混凝土SFRC 性能1 引言作为最常用的建筑材料,混凝土具有悠久的历史。
在19世纪中期,由于钢筋混凝土(RC)的广泛使用,形成了新的工程结构形式,推动了设计和计算新理论,此外还有新的建筑技术。
然而,混凝土有一些固有的缺点,如抗拉强度低,延性差和能量吸收少。
随着混凝土的强度增加,这些缺点就越显著。
因此,很多专家努力改善混凝土的性能。
改善普通混凝土性能的有效方法是在骨料和水泥混合时通过加入一小部分的钢筋(在大多数情况下为0.5%-2%)来实现的。
钢纤维混凝土的研究起步于20世纪60年代。
这些年来经过广泛研究之后,人们普遍认为,加钢纤维的混凝土可以显著提高混凝土的性能。
在钢纤维混凝土中钢筋的作用是限制裂缝的发展。
在负载的初期状态,由骨料和钢纤维负荷,前者是主要载体。
开裂发生后,靠近裂缝的钢纤维成为主要载体。
如果钢纤维的体积分数超过某一临界值时,钢纤维混凝土能够承受较高的载荷和较大的变形,直到钢纤维被破坏或拉出。
因此,与传统的普通钢筋混凝土相比,钢纤维混凝土具有较高的抗压强度、抗拉强度以及韧性。
2 钢纤维混凝土的性能2.1 钢纤维的尺寸和含量对于几种不同类型的钢纤维,它们具有不同的长度,直径,形状,以及不同的制造工艺。
因此,20世纪90年代末对钢纤维混凝土的研究越来越普遍,而对于研究人员设计的实验室测试,他们关注的第一点就是钢纤维的含量和尺寸。
C.X.Qian等人研究了优化的钢纤维尺寸,钢纤维含量等参数。
综述钢纤维混凝土技术的应用
综述钢纤维混凝土技术的应用目前,我国社会经济正迅速发展,公共基础设施的建设力度也在逐渐加大,为我国建筑产业的发展创造了巨大的机遇。
由于人们对建筑质量的要求越来越高,促使建筑技术也在不断改进。
在这种时代背景下,钢纤维混凝土技术应运而生。
通过大量的建筑实践证明,作为一种新型的水泥基复合材料,钢纤维混凝土在道路桥梁的施工中进行应用具有非常显著的优势,所以有必要对其性能和实际应用进行探讨。
一、钢纤维混凝土概述(一)钢纤维混凝土的主要类型由于钢纤维混凝土的制造方式存在较大差异,可以據此将它分为四种类型:剪切钢纤维混凝土、熔抽钢纤维混凝土、切断钢纤维混凝土以及切削钢纤维混凝土[1]。
其中剪切钢纤维混凝土是混凝土和经过剪切的冷轧薄板混合而成的,最主要的特点是具有较好的粘连强度。
熔抽钢纤维混凝土的主要制造材料为混凝土和经过熔融的钢水。
这种钢纤维混凝土的表面不规则,主要是因为它表面的氧化层的强度较低[2]。
切断钢纤维混凝土的主要优势就是具备非常强的抗拉强度;切削钢纤维混凝土则是由混凝土和厚钢板混合产生的,所以强度远远高于原材料.(二)应用钢纤维混凝土的优越性和普通的混凝土比较,钢纤维混凝土具有更好的综合性,具体表现在如下方面:第一,具备比常规混凝土更强的抗拉性、抗压性和抗弯性;第二,具有较好的抗裂、抗剪和抗疲劳的性能。
受到温度应力等因素的影响,混凝土会经常出现一些裂缝,但是应用钢纤维混凝土就可以有效避免此类问题的发生,这是由他本身的耐磨性和抗裂抗冻性能所决定的[3]。
二、钢纤维混凝土技术在道路施工中的具体应用以某道路工程为例,对该技术在道路施工中的应用进行分析。
该工程的道路为是双向6车道,道路的总长度为31350米,最大的长度直径约为780米。
钢纤维混凝土技术在该工程施工中的具体应用如下:(一)复合式钢纤维混凝土路面的应用复合式的钢纤维混凝土可以分为两层和三层两种形式。
其中两层式的结构主要表现为:第一层采用厚度约为35%的钢纤维混凝土,第二层则使用普通的混凝土。
钢纤维混凝土研究与应用
钢纤维混凝土研究与应用摘要:相较于普通混凝土材料,钢纤维混凝土更具优势,如性能良好、应用范围广。
同时钢纤维可以减少混凝土的裂缝情况,不论是在抗剪强度还是抗拉性能等方面,都远优于普通混凝土,在抗冲击能力、耐久性能上也不断改善。
近些年,我国和其他国家的学者对钢纤维混凝土的结构、力学性能等进行了大量研究,这一新型复合材料也广泛应用到了建筑工程、桥梁工程等领域。
关键词:钢纤维混凝土;复合材料;应用现状;研究引言:随着各类工程的发展,混凝土成为应用最为广泛的施工材料,不同于其他类型材料,混凝土材料的来源较广、施工工艺简单、具有较强的适应性,而且有利于施工人员的操作。
不过,混凝土材料也存在一些弊端,如收缩和脆性较大,容易开裂且断裂韧性低,这也极大程度地制约了混凝土材料的发展与使用。
如今,水泥与材料抗压强度要求不断升高,怎样提高混凝土的抗裂性、抗冲击与延性等性能,成为业界最为关注的问题。
1、钢纤维混凝土分析相较于普通混凝土材料,钢纤维混凝土在其基础上添加了适量的短钢纤维。
随着各工程行业的发展,钢纤维混凝土因性能佳、应用范围广,所以具有极佳的应用前景。
钢纤维的材质是短纤维,其涉及很多种类,如熔抽型、切断型等。
通过将钢纤维掺入普通混凝土拌合物中,可以起到防裂的作用,混凝土内部的裂缝情况能得到改善,其材料的抗剪强度与各种性能也能提高。
2、钢纤维混凝土的性能及强度相较于普通混凝土材料,钢纤维混凝土的工作性能、强度等更具优势。
在钢纤维混凝土中,其纤维体积率达到2%左右,抗拉强度、抗弯强度大幅提升,通常比普通混凝土高出45%、67%以上。
相较于抗拉强度与抗弯强度,抗压强度的增幅相对较小,基本在24%内,但其抗压韧性得到了很大程度的提高。
2.1抗拉强度普通混凝土的脆性大,实际应用时很可能发生脆性破坏,且无征兆性。
而且普通混凝土的弹性模量偏低,应用期间容易扩大裂纹,如果大量使用普通混凝土材料,也会对周边的环境造成影响。
因混凝土裂缝的出现会使其耐久性大幅降低,所以将钢纤维加入混凝土中可以提高其抗拉强度,还能保证混凝土的延展性。
钢纤维砼在市政工程中的应用
钢纤维砼在市政工程中的应用本文就钢纤维砼在国内外发展应用的情况作了简单的介绍,并详细说明了我公司在该领域所做的研究和成果。
钢纤维砼具有比普通砼更优良的物理力学性能,在市政工程中有着广泛的应用前景。
以往它应用于商品砼生产中存在纤维不易分布均匀,坍落度小,难以运输等难点。
合理选择材料,特别是钢纤维品种,调节配合比,可使其应用于市政工程中,适应商品砼生产、运输和泵送施工。
关键词:钢纤维 钢纤维砼 配合比 工艺 应用一、概况:钢纤维砼是60年代在国外开始提出并申请专利的,最早的实用性研究报告是1963年J.P.Romualdi所做的。
经过广大学者、研究人员的广泛细致的研究,钢纤维砼作为一种较佳的纤维复合材料已得到了广泛认可,国外已在许多工程中加以运用。
根据试验室与工程运用的情况,美、英、日等国家相应制定了本国关于钢纤维砼的试验、应用检测的有关标准。
我国也早就开始了这方面的研究工作,并取得了一定成果,制定了有关标准,也在一些工程中加以了运用。
目前,国内外运用钢纤维砼的领域主要在以下方面:1、隧洞衬砌和护坡:此领域主要采用喷射钢纤维砼。
较之传统工艺,它具有节省断面、强度高、韧性好、施工简便、成本少的优点。
挪威国内隧洞衬砌工程的60%工程量采用此方法,我国浙江齐溪电站输水隧洞也采用了此方法 。
2、路面、桥面、机场跑道:此领域使用主要包括新建和修补工程,由于钢纤维砼的良好抗裂性、弯曲特性、耐冲击性、耐疲劳性,可使面层厚度减少,伸缩缝间距加长,维修费用降低、寿命延长。
上海虹桥机场由我公司进行了钢纤维砼施工,迄今该工程情况良好。
德国法兰克福机场也有运用。
3、桥梁结构和铁路轨枕:此领域运用较少,工程项目有四川省大足县珠溪河桥及石太线上一段曲线轨道。
4、水工建筑物:此领域主要为提高坝面抗渗、抗裂性能及高速水流作用部位的增强。
如美国贝利泄洪洞、美国莫纽门特水闸坝、浙江省百丈涧高压引水洞和姚岭水库坝面以及葛洲坝泄水闸等。
5、港口和海洋工程 :由于担心海水环境下钢纤维砼的腐蚀问题,此领域应用仍在探索中,但已施工的工程如:Forsmark核电站、浙江半升洞码头靠船结构等目前情况良好。
钢纤维混凝土发展及现状
摘要:纤维混凝土是一种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建筑材料。
其物理和力学性能优于普通混凝土,在建筑工程界具有很大的实用价值,鉴于其结构形式不同将其大致分为四类,而本文重要简述四种中的一种——钢纤维混凝土的研究现状和发展动态。
关键词:钢纤维钢纤维混凝土1前言随着1824年波特兰水泥的诞生,在1830年前后出现了混凝土,作为当时的一种新型建筑材料,就广泛地应用于土木和水利工程。
尤其是在19世纪中叶以后,伴随着钢铁的发展,人们把钢筋和混凝土结合起来,诞生了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,大大提高了结构的抗裂性能、刚度、承载能力和耐久性,从而使建筑业经历了一场革命。
尽管混凝土的固有优点是高抗压强度,然而它也有固有弱点——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(一般仅为抗压强度的7%-14%)、易产生裂纹、抗冲击碎裂性差等,限制了在工程中的使用范围。
这些弱点随着混凝土强度的提高显得尤为突出。
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。
2 纤维混凝土的发展和现状纤维混凝土(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新型建筑材料,钢纤维混凝土就是其中一种。
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,与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉、抗弯拉、抗冲击、抗阻裂、抗爆和韧性、延性等性能,同时抗渗、防水、抗冻、护筋性等方面也很强。
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钢纤维混凝土的发展和应用现状综述
摘要介绍了钢纤维混凝土及其发展历史,并对其力学性能,材料特性进行了简单分析,综述了目前其在支护工程、道面工程、管道工程等工程的应用现状,以推广钢纤维混凝土的使用。
关键词钢纤维;混凝土;
中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:
引言
近几十年来,纤维混凝土发展迅速,已广泛应用于建筑、交通、水利、矿山、冶金等有较高要求的土木工程领域。
纤维混凝土采用纤维提高钢筋混凝土的性能,使混凝土的抗拉强度、变形能力、耐动荷能力大大提高。
常用的几种纤维混凝土有:钢纤维混凝土(sfrc),玻璃纤维混凝土(gfrc),碳纤维混凝土(cfrc)以及合成纤维混凝土(snfrc)。
目前,以钢纤维混凝土应用最多,现就钢纤维混凝土的发展和应用现状综述如下。
1 钢纤维混凝土概述
1.1钢纤维混凝土的概念
纤维混凝土(fiber reinforced concrete,简称frc)是以水泥净浆、砂浆或混凝土作为基材,以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料所组成的水泥基复合材料的总称,通常简称为“纤维混凝土”。
而钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,简称sfrc)是在普通混凝土中掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤
维后形成的一种比较均匀而多向配筋的混凝土[1-3]。
1.2 钢纤维的类型
钢纤维按材质分,有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维。
按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形;按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形;按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型;按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。
2 钢纤维混凝土的发展
早在1849年,法国花匠莫尼尔(1823-1906)在水泥中加入细铁丝制成花盆和种桔树用的铁丝水泥桶。
1855年法国工程师用细铁条增强水泥,制成一艘水泥船并获专利。
1907年原苏联专家b.п.hekpocab开始用金属纤维增强混凝土。
1910年,美国h.f.porter发表了有关短纤维增强混凝土的研究报告,建议把短钢纤维均匀地分散在混凝土中用以强化基体材料。
1911年,美国graham曾把钢纤维掺入普通混凝土中得到了可以提高混凝土强度和稳定性的结果;到20世纪40年代,美、英、法、德、日等国先后做了许多关于用钢纤维来提高混凝土耐磨性和抗裂性。
1963年j.p.romualdi和g.b.batson发表了关于钢纤维约束混凝土裂缝开展的机理的论文,提出了纤维间距理论,从而开始了这种新型复合材料的实用开发阶段。
1989年在英国召开的纤维增强水泥基混凝土发展国际会议认定:
“钢纤维混凝土已是研究最多、应用最广的水泥复合材料”。
1992年开始,日本、美国陆续用sfrc构筑停机坪、飞机场跑道表层、高等级公路路面和旧路面罩面修复。
我国从上世纪70年代着手对钢纤维混凝土进行材料力学性能的实验研究, 1992年颁布《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(cecs 38:92),1995年提出了sfrc技术规范征求意见稿。
钢纤维混凝土在90年代后期,随着钢产量的提高,施工工艺的发展,使其推广应用有了长足的进展。
3 钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维混凝土是将长度为25mm~60mm,直径为0.25mm~1.25mm,长度与直径的最佳比值为50~700的钢纤维均匀地分散在混凝土基体中形成的一种建筑材料。
钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学
性能。
3.1 抗拉及抗裂增韧能力
在混凝土中掺人适量钢纤维,其抗拉强度提高25%~50%。
分布在混凝土内不规则的钢纤维,其钢纤维间距要比置放在混凝土里面的钢筋和箍筋的间距要小的多,因此阻止了裂缝的形成,使混凝土的抗裂强度也得到提高。
3.2 抗冲击和收缩性能
在通常的纤维掺量下,冲击抗压韧性可提高2~7倍,钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%-9% 。
zollo r f发现[2],混
凝土中掺入0.1%~0.3%的聚丙烯纤维,可使塑性收缩减少12%~25%。
3.3 抗疲劳性能
当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×106次时应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51;当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2x106次时[4]。
应力比为0.92,而普通混凝土仅为0.56。
3.4耐久、耐冻性和耐磨性
由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐磨性和抗腐蚀性均有显著提高。
掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环.其抗压和抗弯强度下降约20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上,经过200次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好[4]。
耐磨性为素混凝土的1.5倍。
因此,用钢纤维混凝土修筑的公路服务年限较素混凝土路面可延长3~5倍。
4 钢纤维混凝土的应用
目前钢纤维混凝土在支护工程、道面工程、管道工程、结构工程、地下结构及其他特种结构工程等领域得到了比较广泛的应用。
4.1支护工程
钢纤维混凝土由于抗拉、抗弯、抗剪强度高,能承受较大的围岩和土体的变形作用而保持良好的整体性,因此可用于隧洞支护、山体护坡等工程。
如浙江省开化县齐溪水电站有压隧洞在两个工程段内采用喷射钢纤维混凝土衬砌,使围岩能在较大程度上发挥作用,
减少了衬砌厚度 [4]。
4.2道面工程
钢纤维混凝土应用于道面工程,可取代钢筋,减薄道面厚度,加大缩缝间距,缩短施工周期,降低工程维修费用,延长工程使用寿命。
钢纤维混凝土能有效降低路面厚度50%~60% ,能够显著提高道路承载能力,并能延长使用寿命。
日本则用钢纤维混凝土铺设桥面,其桥面厚度仅2.5cm~10cm。
4.3储水、防渗、输水管道工程
钢纤维混凝土由于抗裂性能好、收缩率低,因而防水、防渗性能较好。
如浙江省余姚岭水库混凝土坝面多次出现裂缝、下游面局部出现渗水,在混凝土面层采用喷射钢纤维混凝土,厚度50mm,达到了防渗效果。
4.4高速水流冲刷磨损部位
钢纤维混凝土具有较高的抗冲磨、抗气蚀能力,因此可用于溢洪道、消力池、闸底板等承受高速水流作用的部位[4]。
如:大渡河支流南桠河石棉二级电站,该电站在当年汛期后,冲砂闸底板和护坦
被冲成深槽,最深处达0.7m,埋设的28mm钢筋全部磨断,1968年和1969年先后两次用辉绿岩铸石板、环氧混凝土进行修补加固对比试验,除环氧混凝土在一个汛期内磨损10~50mm外(后来也被冲毁了),其余材料不到一个汛期全部被砸碎冲掉。
1977年在毁坏处采用钢纤维混凝土进行补强试验,结果表明钢纤维混凝土是较好的抗冲耐磨材料。
4.5处于腐蚀环境中的构件
钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性,暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀。
4.6动力荷载作用部位和抗震结构节点
由于钢纤维混凝土具有较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能,因此,可用于承受动力荷载的机墩、抗震结构的框架节点等部位。
1977年,美国首先提出在框架节点应用钢纤维来代替钢筋的设想。
通过试验证明:采用钢纤维混凝土节点具有强度高,刚度大,抗裂性好,经济等优点。
4.7复杂应力部位
钢纤维混凝土中的钢纤维一般呈三维乱向分布,沿每个方向都有增强和增韧作用。
钢纤维对混凝土结构复杂应力区增强是非常有利的,而且容易浇筑成型,比钢筋更能适应各种复杂的结构形式。
5 结语
钢纤维混凝土虽然有很多优点,但在应用上目前还受到一定的限制。
主要的问题是钢纤维生产成本较高。
为了使钢纤维混凝土得到广泛应用。
一方面,要对钢纤维混凝土作出合理的经济评价;另一方面,在应用时,需要对长期利益和短期利益、一次投资和维修保养费用等进行综合考虑。
随着生产方法的改善和技术设备的更新,钢纤维的制造价格也将不断降低。
在不远的将来,它一定会在国内
外更多的应用范围内显示出强大的优越性。
参考文献:
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