钢纤维混凝土工程

钢纤维混凝土工程

钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土。钢纤维混凝土已广泛应用于建筑工程、水利工程、公路桥梁工程、公路路面和机场道面工程、铁路工程、港口及海洋工程等。

1.钢纤维的技术要求：

(1)钢纤维的强度：

一般情况下，钢纤维抗拉强度不得低于380MPa o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。从钢纤维角度，可通过改进钢纤维表面及其形状来改善钢纤维与混凝土之间的粘结。

(2)钢纤维的尺寸和形状：

常见钢纤维外形如表15-88所示。

各类钢纤维混凝土工程，对钢纤维几何参数的要求见表15-89。

钢纤维几何参数参考范围表15-89

注：标称长度指异型纤维两端点间的直线距离；等效直径指非圆截面按截面面积等效原则换算的圆形截面直径。

(3)混凝土用钢纤维技术要求：

混凝土用钢纤维的技术要求如表15-90所示。

2.钢纤维的生产方法与特征：

钢纤维的加工制造方法主要有四种：钢丝切断法、薄板剪切法、钢锭铢削法和熔抽法。四种钢纤维的基本特征如表15-91所示。

3.钢纤维混凝土的配合比设计：

(1)基本要求：

钢纤维混凝土配合比除满足普通混凝土的一般要求外，还要求抗拉强度或抗弯强度、韧性及施工时拌合物和易性等满足要求。在某些条件下尚应满足抗冻性、抗渗性、抗冲磨、抗腐蚀性、抗冲击、耐疲劳、抗爆等性能要求。钢纤维混凝土的配合比设计要保证纤维在混凝土中分散的均匀性以及纤维与混凝土之间的粘结强度。

(2)原材料：

1)钢纤维。所用钢纤维的品种、几何参数、体积率等应符合国家现行有关钢纤维混凝土结构设计和施工规程的规定，满足设计要求的钢纤维混凝土强度、韧性和耐久性，并满足拌合物的和易性与施工要求，避免发生钢纤维的结团和堵塞混凝土泵送管或喷射管。对有耐腐蚀和耐高温要求的结构物，宜选用不锈钢钢纤维。

2)胶凝材料，宜采用高强度等级普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。钢纤维混凝土中的胶凝材料用量比普通混凝土中的大，钢纤维混凝土的胶凝材料用量不宜小于360kg/m\ 当钢纤维体积率或基体强度等级较高时胶凝材料用量可适当增加，但不宜大于550kg/m3。原材料中宜掺加粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料，掺合料掺量的选择应通过试验确定。

3）外加剂。宜选用高效减水剂。对抗冻性有要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂或同时加引气

剂和减水剂。钢纤维喷射混凝土宜采用无碱速凝剂，其掺量根据凝结试验确定。拌制钢纤维混凝土所选用的外加剂性能应符合《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119）的规定。

（3）配合比设计：

钢纤维混凝土配合比设计釆用试验一计算法。步骤如下：

1）根据强度标准值（或设计值）以及施工配制强度的提高系数，确定试配抗压强度与抗拉强度（或试配抗压强度与弯拉强度）。

2）根据试配抗压强度计算水灰比。

3）根据试配抗拉强度（或弯拉强度、弯曲韧度比）的要求，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，如掺用外加剂时尚应考虑外加剂的影响。

5）通过试验或有关资料确定合理的砂率。

6）按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量，确定试配配合比。

7）按试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比。

8）根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。

钢纤维混凝土的水灰比不宜大于0. 50；对于以耐久性为主要要求的钢纤维混凝土，不得大于0.45。钢纤维混凝土胶凝材料总用量不宜小于360kg/m3,但也不宜大于550kg/ n?。钢纤维混凝土坍落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm。

钢纤维混凝土试配配合比确定后，应进行拌合物性能试验，检查其稠度、黏聚性、保水性是否满足施工要求。若不满足，则应在保持水灰比和钢纤维体积率不变的条件下，调整单位体积用水量或砂率，直到满足要求。

4.钢纤维混凝土的施工

（1）搅拌：

钢纤维混凝土施工宜釆用机械搅拌。钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法；也可釆用在混合料拌合过程中分散加入钢纤维的方法。必要时可采用钢纤维分散机布料。

钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1〜2min。采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜少于1. 5min o

（2）运输、浇筑和养护：

钢纤维混凝土的运输应缩短运输时间。运输过程中应避免拌合物离析，如产生离析应做二次搅拌。所采用的运输器械应易于卸料。

钢纤维混凝土的浇筑方法应保证钢纤维的分布均匀性和结构的连续性。在浇筑过程中严禁因拌合料干涩而加水。钢纤维混凝土应采用机械振捣,不得采用人工插捣，还应保证混凝土密实及钢纤维分布均匀。结构构件中应避免钢纤维外露，宜将模板的尖角和棱角修成圆角。

钢纤维混凝土可采用与普通混凝土相同的养护方法。特殊工程的构件养护符合有关规定o " ,'