钢纤维在混凝土中的应用
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１ １ 试 验 用材料 ．
试验采用江南小野 田生产的 Ｐ ５． 级普通硅 Ⅱ ２５
酸盐水泥 ， 细度 模数 为 ２５的 中砂 ， 苏博特 新材 料 ． 江 有 限公 司生 产 的萘 系 减 水 剂 与 聚羧 酸 系 减 水 剂 ， ３ 种 规格 的钢 纤 维 ， 度 为 ７８ｇ ｃ 弹 性 模 量 为 密 ． ／ｍ ，
第 ３卷 ８
Ｖ０ ８ Ｌ３
第１ 期
Ｎｏ ．１
金
属
制 品
Ｐ ｏ ｕ ｔ ｒ ｄ ｃｓ
２１ 年 ２月 ０２
Ｆ ｂｒ ｒ ２ ２ ｅ ｕａ ｙ ０１
Ｍｅａ ｔｌ
ｄｉ１ ．９９ ｊｉ ｎ １０ ４ ２ ．０２ Ｏ ．１ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０３— ２ ６ ２ １ ．１０ ９ ｓ
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ｍ Ｏ Ｏ Ｏ ｇ ．
印
好 。其原 因在 于 ， 波 浪 型 钢 纤维 从 混 凝 土拔 出所 将 需 克服 的阻力 高于 平 直 型钢 纤 维 的 ， 波 浪型 钢 纤 故
细钢纤维时 ， 试验后混凝土 的开裂面积分别为没有 加入 钢纤维 的 ３ ％ 和 １ ％ ， ０ ０ 加入波 浪型钢纤维 的混 凝土 比加入
平直型钢纤维 的抗裂性能更好。其他条件相 同情况下 ， 钢纤 维的直径从 ０ ３ ｍ分别减小到 ０ ２ ，．０ｍ ．０ｍ ．５ ０ ２ ｍ时 ， 混 凝土抗折强度分别提高 １ ％和 ３ ％ 。当微细钢纤维的抗拉强度从 １８０Ｍ ａ提高 至 ２８０ＭＰ ， ３ ３ ０ Ｐ ０ ａ时 混凝土 的抗压 、 抗折强度都增加 １％ 。加入 １０ｋ／ ０ ２ ｇ ｍ 的波浪型钢纤维的混凝 土与相同加入量 的平直 型钢纤维的混凝 土相 比， 抗 压强度 、 抗折强度 、 抗拉强度都有小幅增长。 关键词 活性粉末混凝土 ； 钢纤维 ； 抗裂性能 ； 抗拉强度 ； 抗压强度
金 属制 品行业 近年 来 取得 了显 著 的发 展 ， 相 在 关 领域 如建 筑材 料 的应 用也逐 步扩 大 。将 钢丝 压成
一
的加入大大降低 了｝ 凝土的脆性 ， 昆 使混凝 土既有高
强度又有 强韧 性 、 异 耐久 性 的特 点 。而 拉拔 工 艺 优 的改进 ， 使钢 丝钢纤 维 的抗 拉 强度大 大提 高 ， 一步 进 强化 了混凝 土的力 学性 能 。
表 ３ 混 凝 土 力 学性 能试 验用 材 料 配方
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维与 混凝 土 的黏 结强 度大 于平直 型钢 纤维 的 。当混
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凝土 出现微 裂纹 后 ， 入 混 凝 土 中 的平 直 型钢 纤 维 加 先 于波浪 型钢纤 维 从水 泥基 材 料 中脱 离 ， 裂 纹 不 微 断扩 展形 成裂缝 ， 也 是 加 入平 直 型 钢 纤维 的混 凝 这 土初 裂 时间早 于波浪 型钢 纤维 的主要 原 因。
２ ２ 钢 纤维 直径对 混凝 土力 学性 能 的影响 。
与波浪 型微 细钢 纤 维混 凝 土 ， 裂 面积 试 验 的对 比 开
数 据如 图 １所示 。
一
１２ 配 方 ．
空白 平直型
钢 纤 维 类 型
波浪型
混凝 土抗裂 试 验 用 材 料 配 方 见 表 ２ 力 学 性 能 ， 试验用 材料 配方 见表 ３ 。
表 ２ 混 凝 土 抗 裂试 验 用 材 料 配 方
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１ 试验 概况
定 的形状 并切 断 成钢 纤 维 加入 水 泥 基 材料 中 ， 可
提高水 泥基 材料 的抗拉 、 抗弯 拉 、 冲击 、 抗 抗阻裂 、 抗 爆 和韧 性等 性能 。将 ．８～ ．３ｍｌ的钢 丝 切断 １ ０２ ｉ ｌ 成 微 细钢 纤 维 在 活 性 粉 末 混 凝 土 （ ｅｃｖ ｏ ｄｒ Ｒ ａｔ ｅＰｗ ｅ ｉ Ｃｎｒｔ， ｏｃ ｅ简称 Ｒ Ｃ） ｅ Ｐ 中得 到 了成 功应 用 ¨ ， 到 抗 Ｊ起 裂 、 韧 的作 用 。活性 粉 末 混 凝 土 （ 增 以下 简 称 混 凝 土 ） 由法 国 Ｒｃａｄ等 人 在 ２ 是 ｉ ｒ ｈ ０世 纪 ９ ０年 代 初 率
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图 １ 钢 纤 维 类 型 对 开 裂 面 积 的 影 响
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ＴBaidu Nhomakorabea５８ Ｕ ２ 中图分类号
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由图 １ 以看 出 ， 可 加入 ４ ｇ １ ８ｋ／１ ＿ １ 的平 直 型 和波 浪 型微 细钢纤 维 的混 凝 土开 裂 面积 ， 没 有加 入 钢 与 纤维 的相 比 ， 只有 约 ３ ％ 和 １％ ， 中加 入 波 浪 型 ０ ０ 其
钢纤 维 的｝ 凝 土 比加 入平 直 型钢纤 维的抗 裂性 能更 昆
利用 自 制测量裂缝 的钢模具 ， 鉴 Ｋ ａｉ 出 借 ｒ 提 ａ 的平 板 法 测 试 混 凝 土 的塑 性 开 裂 性 能 ｊ 。将 搅 拌
钢 纤维 在 混 凝 土 中 的应 用
吕 进
（ ．江苏省建筑科学研究院有限公司 ， 江苏 １ 南京 ２００ ； １０ ８
２ ．江苏博特新 材料 有限公 司， 江苏 南京 摘
２０ ０ ） １０ ８
要 为 了降低高强度混凝土的脆性 ， 在混凝土 中加入微细钢纤维 。当分别加入 ４ ｇｍ ８ｋ／ 的平 直型和波 浪型微
０３ ． ０ｍｍ ． ５，０ ２ ｔ０２ ｏ ． ０ ｍｍ ｅ ａａｅｙ，ｔｅ ｂｅ ｋｎ ｔｅ ｇｈ ｏ ｏ ｃｅｅｉ ｎ ｒａｅ ３ ａ ｄ ３ ％ ｓｐ ｒｔｌ． Ｗ ｈ ｎ ｓｐ ｒｔｌ ｈ ｒａ ｉｇｓｒｎ ｆｃ ｎ ｒｔ ｓｉｃｅ ｓｄ １ ％ ｎ ３ ｔ ｅ ａａｅｙ ｅ
１ ３ 试 验 方 法 ．
加 入 钢纤维 可提 高 混 凝 土 的力 学 性 能 Ｊ微 细 ， 钢纤维 的作 用更 为显 著 。加 入 直径０ ３ ，．５０２ ．００２ ，．０ ｍ 加入 量为 ８ ｇｍ Ｅ， ０ｋ／ 的平 直 型 钢 纤 维 的 混凝 土 力学性 能 的试验 数据 如 图 ２所示 。
先研制成功的超高强度新型水 泥基复合材料 ］ ，
高 强度 混凝 土通 常都 伴 随着 高脆 性 ， 微 细钢 纤 维 而
第 １期
吕
进： 钢纤维在混凝土 中的应用
・６ ９・
２０Ｇ ａ其 他性 能见 表 １ １ Ｐ ， 。
表 １ 不同直径钢纤维的类型及力学性 能
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１ １ 试 验 用材料 ．
试验采用江南小野 田生产的 Ｐ ５． 级普通硅 Ⅱ ２５
酸盐水泥 ， 细度 模数 为 ２５的 中砂 ， 苏博特 新材 料 ． 江 有 限公 司生 产 的萘 系 减 水 剂 与 聚羧 酸 系 减 水 剂 ， ３ 种 规格 的钢 纤 维 ， 度 为 ７８ｇ ｃ 弹 性 模 量 为 密 ． ／ｍ ，
第 ３卷 ８
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第１ 期
Ｎｏ ．１
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制 品
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２１ 年 ２月 ０２
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细钢纤维时 ， 试验后混凝土 的开裂面积分别为没有 加入 钢纤维 的 ３ ％ 和 １ ％ ， ０ ０ 加入波 浪型钢纤维 的混 凝土 比加入
平直型钢纤维 的抗裂性能更好。其他条件相 同情况下 ， 钢纤 维的直径从 ０ ３ ｍ分别减小到 ０ ２ ，．０ｍ ．０ｍ ．５ ０ ２ ｍ时 ， 混 凝土抗折强度分别提高 １ ％和 ３ ％ 。当微细钢纤维的抗拉强度从 １８０Ｍ ａ提高 至 ２８０ＭＰ ， ３ ３ ０ Ｐ ０ ａ时 混凝土 的抗压 、 抗折强度都增加 １％ 。加入 １０ｋ／ ０ ２ ｇ ｍ 的波浪型钢纤维的混凝 土与相同加入量 的平直 型钢纤维的混凝 土相 比， 抗 压强度 、 抗折强度 、 抗拉强度都有小幅增长。 关键词 活性粉末混凝土 ； 钢纤维 ； 抗裂性能 ； 抗拉强度 ； 抗压强度
金 属制 品行业 近年 来 取得 了显 著 的发 展 ， 相 在 关 领域 如建 筑材 料 的应 用也逐 步扩 大 。将 钢丝 压成
一
的加入大大降低 了｝ 凝土的脆性 ， 昆 使混凝 土既有高
强度又有 强韧 性 、 异 耐久 性 的特 点 。而 拉拔 工 艺 优 的改进 ， 使钢 丝钢纤 维 的抗 拉 强度大 大提 高 ， 一步 进 强化 了混凝 土的力 学性 能 。
表 ３ 混 凝 土 力 学性 能试 验用 材 料 配方
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维与 混凝 土 的黏 结强 度大 于平直 型钢 纤维 的 。当混
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２ ２ 钢 纤维 直径对 混凝 土力 学性 能 的影响 。
与波浪 型微 细钢 纤 维混 凝 土 ， 裂 面积 试 验 的对 比 开
数 据如 图 １所示 。
一
１２ 配 方 ．
空白 平直型
钢 纤 维 类 型
波浪型
混凝 土抗裂 试 验 用 材 料 配 方 见 表 ２ 力 学 性 能 ， 试验用 材料 配方 见表 ３ 。
表 ２ 混 凝 土 抗 裂试 验 用 材 料 配 方
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提高水 泥基 材料 的抗拉 、 抗弯 拉 、 冲击 、 抗 抗阻裂 、 抗 爆 和韧 性等 性能 。将 ．８～ ．３ｍｌ的钢 丝 切断 １ ０２ ｉ ｌ 成 微 细钢 纤 维 在 活 性 粉 末 混 凝 土 （ ｅｃｖ ｏ ｄｒ Ｒ ａｔ ｅＰｗ ｅ ｉ Ｃｎｒｔ， ｏｃ ｅ简称 Ｒ Ｃ） ｅ Ｐ 中得 到 了成 功应 用 ¨ ， 到 抗 Ｊ起 裂 、 韧 的作 用 。活性 粉 末 混 凝 土 （ 增 以下 简 称 混 凝 土 ） 由法 国 Ｒｃａｄ等 人 在 ２ 是 ｉ ｒ ｈ ０世 纪 ９ ０年 代 初 率
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图 １ 钢 纤 维 类 型 对 开 裂 面 积 的 影 响
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由图 １ 以看 出 ， 可 加入 ４ ｇ １ ８ｋ／１ ＿ １ 的平 直 型 和波 浪 型微 细钢纤 维 的混 凝 土开 裂 面积 ， 没 有加 入 钢 与 纤维 的相 比 ， 只有 约 ３ ％ 和 １％ ， 中加 入 波 浪 型 ０ ０ 其
钢纤 维 的｝ 凝 土 比加 入平 直 型钢纤 维的抗 裂性 能更 昆
利用 自 制测量裂缝 的钢模具 ， 鉴 Ｋ ａｉ 出 借 ｒ 提 ａ 的平 板 法 测 试 混 凝 土 的塑 性 开 裂 性 能 ｊ 。将 搅 拌
钢 纤维 在 混 凝 土 中 的应 用
吕 进
（ ．江苏省建筑科学研究院有限公司 ， 江苏 １ 南京 ２００ ； １０ ８
２ ．江苏博特新 材料 有限公 司， 江苏 南京 摘
２０ ０ ） １０ ８
要 为 了降低高强度混凝土的脆性 ， 在混凝土 中加入微细钢纤维 。当分别加入 ４ ｇｍ ８ｋ／ 的平 直型和波 浪型微
０３ ． ０ｍｍ ． ５，０ ２ ｔ０２ ｏ ． ０ ｍｍ ｅ ａａｅｙ，ｔｅ ｂｅ ｋｎ ｔｅ ｇｈ ｏ ｏ ｃｅｅｉ ｎ ｒａｅ ３ ａ ｄ ３ ％ ｓｐ ｒｔｌ． Ｗ ｈ ｎ ｓｐ ｒｔｌ ｈ ｒａ ｉｇｓｒｎ ｆｃ ｎ ｒｔ ｓｉｃｅ ｓｄ １ ％ ｎ ３ ｔ ｅ ａａｅｙ ｅ
１ ３ 试 验 方 法 ．
加 入 钢纤维 可提 高 混 凝 土 的力 学 性 能 Ｊ微 细 ， 钢纤维 的作 用更 为显 著 。加 入 直径０ ３ ，．５０２ ．００２ ，．０ ｍ 加入 量为 ８ ｇｍ Ｅ， ０ｋ／ 的平 直 型 钢 纤 维 的 混凝 土 力学性 能 的试验 数据 如 图 ２所示 。
先研制成功的超高强度新型水 泥基复合材料 ］ ，
高 强度 混凝 土通 常都 伴 随着 高脆 性 ， 微 细钢 纤 维 而
第 １期
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进： 钢纤维在混凝土 中的应用
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２０Ｇ ａ其 他性 能见 表 １ １ Ｐ ， 。
表 １ 不同直径钢纤维的类型及力学性 能
Ｔａ ｌ Ｔ ｅ ｓ ａ ｅ ａ ｄ ｍ ｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒ ｐ ｔ ｓ ｂｅ １ ｈ ｈ ｐ ｎ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅｒｅ ｐ ｉ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｅ ｔ ｅ ｉｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ａ ｆ ｄ ｔｒ ｅ ｌ ｂ ｒ ｓ ｆ