钢纤维混凝土十篇

钢纤维混凝土篇1

关键词：钢纤维混凝土；技术；应用

中图分类号：TV431+.3文献标识码： A

一 引言

伴随着混凝土在工程方面使用更加广泛，不能满足工程要求的缺点就越来越明显。针对此情况长期以来，国内外许多专家和学者不断探索改善混凝土的性能的各种方法和途径，提出了一种以传统素混凝土为基体的复合材料钢纤维混凝土。

二 钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土的特点是抗裂,抗拉,抗弯,抗剪,耐磨性能,疲劳强度和抗冻融性能均较普通混凝土有大幅提高。而发生这些变化的是因混凝土中掺入了钢纤维，下面我们就其的基本性能和引发的增强机能进行如下分析。

2.1 钢纤维基本性能

2.1.1钢纤维的类型及特征参数

钢纤维按材质分,有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维,其中以普通钢钢纤维用量居多。

2.1.2钢纤维的主要性能

钢纤维的主要性能包括抗拉强度与黏结强度。试验表明,由于普通钢纤维混凝土主要是因钢纤维拔出而破坏,并不是因钢纤维拉断而破坏,因此钢纤维的抗拉强度一般能满足使用要求,而其与混凝土基体界面的黏结强度是钢纤维混凝土性能的主要因素。

2.2钢纤维混凝土的增强机能

目前对于混凝土中均匀而任意分布的短纤维对混凝土的增强机理存在着两种不同的理论解释。其一为美Romualdi提出的“纤维间距机理”;其二为英国的Swamy,mangat等人提出的“复合材料机理”。

三钢纤维混凝土的技术要求

因为不同的纤维类型对混凝土的增韧效果也有差异，还有其他原材料的采用都会影响混凝土的性能，所以我们对其有要求。同时，在一般情况下，纤维掺量影响着纤维对混凝土的增韧效果，而且纤维掺量的增加，会增大经济成本，因此这要求我们按照相关规范进行配合比设计、拌和，按照相关规范进行质量控制和施工。

3.1 原材料的质量要求

钢纤维：表面应洁净无锈无油，无粘结成团现象，保证钢纤维与混凝土的粘结强度，尺寸和抗拉强度符合技术要求。

水泥,骨料,水,外加剂和混合材料应符合国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》中的关规定。

3.2钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝土的配合比是指钢纤维混凝土中各组成材料之间的比例关系。

钢纤维混凝土的配合比设计与普通水泥混凝土相比，在水泥混凝土拌合料中掺入钢纤维，主要是为了提高混凝土的抗弯、抗拉、抗疲劳的能力和韧性。

3.3钢纤维混凝土的拌和

对于钢纤维混凝土宜采用机械拌和。当钢纤维体积率高,拌和物稠度较大时,搅拌机一次拌和量不大于其额定拌和量的80%。

3.4钢纤维混凝土的质量控制

钢纤维混凝土的质量检验除应对原材料配合比施工主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外,尚应检验下列项目:对钢纤维进行质量检验。取样制作抗压,抗折强度标准试件,坍落度不大于50mm的钢纤维混凝土用震动台振实;大于50mm的用木槌振实。抗压试块采用边长150mm的立方体为标准试件标准养护28天测定其抗压强度,抗折试件采用150m×150mm×550mm的标准试件经标准养护,在龄期达90天时进行测试。

3.5钢纤维混凝土的设计与施工要求

我国于1996年出版了《钢纤维混凝土试验》CECS13:89和《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》CECS38:92,但本规程只对钢纤维混凝土结构不同于混凝土结构设计与施工的专门要求作出规定。在进行钢纤维混凝土结构设计和施工时,尚应与相应的规范配合使用。

四钢纤维混凝土的应用技术

钢纤维混凝土作为一种新型复合材料，以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等物理力学性能，目前已被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、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域。

4.1钢纤维混凝土在水利工程应用

水利工程钢纤维混凝土在水利工程中的应用比较广泛，主要将其用于受高速水流作用以及受力比较复杂的部位，水利工程中相关方面使用钢纤维混凝土的有：支护工程、储水、防渗、输水管道工程、高速水流冲刷磨损部位、处于腐蚀环境中的构件、动力荷载作用部位和抗震结构节点、复杂应力部位等。

4.2钢纤维混凝土在道路和桥梁工程应用

钢纤维混凝在道路和桥梁工程方面，主要广泛应用于路面、桥梁、机场跑道等工程中，包括新建及修补工程。钢纤维混凝土较普通混凝土有较好的韧性，抗冲击、抗疲劳性。它可使面层厚度减少，伸缩缝间距加长，使用性能提高，维修费用减低，寿命延长。

4.3钢纤维混凝土在铁路工程应用

在铁路工程方面，钢纤维混凝土主要用于预应力钢纤维混凝土铁路轨枕、双块式铁路轨枕及抢修铁路桥面防水保护层中。铁路工程承受较大的荷载、较高的速度和数万次的振动，所以要求混凝土必须具有较高的强度、较高的抗冲击性及较大的塑性。这正好利用了钢纤维混凝土的抗冲击性及较好的塑性。钢纤维混凝土的应用，使维修工作量大为减少，并提高了线路的使用寿命，效果良好。

铁路方面在西康线椅于山隧道工程采用湿喷钢纤维混凝土取得成功，由于钢纤维混凝土的抗压、抗拉和抗剪强度大，具有很强的支护功能。

4.4钢纤维混凝土在港口及海洋应用

钢纤维混凝土在海洋工程中的使用主要是钢纤维混凝土的腐蚀问题，所以有待进一步研究，但在日本和挪威的使用经验是令人鼓舞的。日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土作钢管桩防腐层，在海水中浸泡10年，钢纤维混凝土防腐完好，钢管表面无锈蚀，仍有金属光泽。挪威将钢纤维混凝土用于北海海底输气管道的隧道衬砌、Forsmark核电站海底核废料库的支护、海洋平台后张预应力管道孔的封堵以及码头混凝土受海水腐蚀部位的修补等。

五钢纤维混凝土的经济和社会效益

根据各个工程方面事例，我们从钢纤维混凝土与普通混凝土性能对比上就可以直观的看出产生的经济效益。综合分析，对于旧混凝土路面，若采用钢纤维混凝土进行罩面修复，则一次性投资的费用比挖掉重建混凝土路面要节省许多。同样，从一次性投资、使用年限、维修费用、资金的时间价值来全面评价钢纤维混凝土路面工程的经济效益，与新铺沥青混凝土路面评价综合效益，钢纤维混凝土路面虽一次性投资较前者高，但从其维修费用、使用年限的不同考虑，以及和资金的时间效益，用年成本法计算其等值年金，结果表明钢纤维混凝土路面每年支出的费用比沥青混凝土路面要低35％。采用钢纤维混凝土修补法，不但可使钢纤维混凝土的质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济效益和社会效益。

由以上可以看出钢纤维混凝的优越性，不仅仅体现在结构性能上，还在经济效益和社会效益上。

六 结语

钢纤维混凝土篇2

关键词：钢纤维混凝土；公路路面；分类；基本性能；施工要点

公路是支持经济发展的骨骼，在“十二五”期间，公路建设必将迎来新的发展机遇和建设高潮。车辆的增多、运量的增加、建筑的造价都为公路提出了一个共同的要求——如何在不多的公路投资中取得更高的综合效益，为经济建设和社会服务，目前，在公路建设中推出钢纤维混凝土路面施工技术作为此项要求的回应。钢纤维混凝土路面具有易施工、长寿命和低成本的优点成为当今公路建筑的主体路面施工技术。公路建设施工应该提高钢纤维混凝土路面施工工作的重视，从钢纤维混凝土的分类入手，明晰钢纤维混凝土的性能和钢纤维混凝土的影响因素，做好钢纤维混凝土施工的关键控制工作，提高钢纤维混凝土公路路面的质量。

1 钢纤维混凝土的概述

1.1钢纤维混凝土的分类

首先，普通钢纤维混凝土，普通钢纤维抗拉强度高，对钢纤维表面进行变形处理可以改善其力学性能。其次，剪切钢纤维混凝土，由剪切冷轧薄板制得，与水泥砂浆的粘结性比较好，其强度非常高。其三，切削钢纤维混凝土，由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得，切削钢纤维混凝土的强度较高，混凝土的粘结较好。最后，熔抽钢纤维混凝土，由熔融的钢水甩制而成，其弹性模量与抗拉强度都比高，方便制成各种变截面形状，自身强度完美。

1.2钢纤维混凝土的优点

首先，钢纤维混凝土强度与重量比值增大。其次，钢纤维混凝土具有较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。其三，钢纤维混凝土具有良好的抗冲击性能和变形性能。其四，钢纤维混凝土具有较高的抗裂、抗疲劳、抗剪性能和良好的抗冻性与耐磨性能。最后，钢纤维混凝土具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝。

1.3钢纤维混凝土的机理

钢纤维在混凝土中可以对抗外力作用下基体中裂缝的扩展，通过形变提高整个钢纤维混凝土复合材料承受荷载的能力。

1.4钢纤维混凝土性能的影响因素

首先，钢纤维类型、钢纤维掺量、钢纤维长径比等。其次，混凝土原料中砂率、粗骨料最大粒径、减水剂、掺和料等因素都是影响钢纤维混凝土性能的主要因素。

1.5钢纤维混凝土在公路路面建设的应用

钢纤维混凝土具有优异的性能，目前在建筑领域已得到广泛应用，特别是在公路建设领域应用钢纤维混凝土作为路面主要材料的做法正逐渐普遍。由于钢纤维混凝土路面缩缝的间距为10m左右，比普通水泥混凝土路面的大，引起错台颠簸的横向缩缝大幅减少，从而明显减少了错台。因此，钢纤维混凝土路面的行车舒适性明显比普通水泥混凝土路面的高。但是，钢纤维混凝土路面的施工较普通混凝土路面复杂，如果在施工过程中控制不好，很容易出现钢钎维结团、拌合物工作性差等问题，反而降低了路面质量。因此，在钢钎维混凝土路面施工中，一定要严格控制各环节的施工质量，从而达到令人满意的效果。

2 钢纤维混凝土路面施工的要点

2.1做好钢纤维的分散控制工作

为使钢纤维充分分散，在搅拌机上安装上振动式钢纤维分散机，切忌人工分散。

2.2规范钢纤维混凝土的搅拌工作

采取先干后湿的工艺。首先，在搅拌机里干拌，再加水湿拌，每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。其次，采用强制式搅拌机，推荐使用双锥反转出料搅拌机，适当降低搅拌机的输出功率。

2.3做好钢纤维混凝土的运输工作

采用自卸运输车，尽量缩短运输距离，确保混凝土卸料过程中不发生离析现象。同时注意钢纤维混凝土运输时的温度控制。

2.4做好钢纤维混凝土路面的摊铺与振捣

首先，钢纤维混凝土在浇注时，不得有明显的浇注接头确保钢纤维混凝土浇筑的整体连续性。其次，钢纤维混凝土路面采用摊铺机摊铺，辅以人工整平。其三，钢纤维混凝土振捣作业应使用插入式振动棒，振捣持续时间以混凝土停止下沉、不再冒气泡并泛出泥浆为准，同时防止过振。

2.5做好钢纤维混凝土路面的抹面和压纹工作

将外露的钢纤维压入混凝土中，同时在抹平的钢纤维混凝土表面采用滚式压纹机沿路线横断面方向压纹。

2.6做好钢纤维混凝土路面切缝与养护工作

首先，当钢纤维混凝土养生强度达到设计强度的一半时，用切割机切缝。其次，保持施工缝与胀缝或缩缝设计位置吻合，施工缝与路中线垂直。其三，混凝土路面采用洒水养生，终凝后用麻袋覆盖。其四，钢纤维混凝土路面应该做的每天洒水养护，保持潮湿状态。最后，钢纤维混凝土路面养生时间在10-15d。

钢纤维混凝土篇3

关键词：路桥施工技术；钢纤维混凝土

中图分类号：U41 文献标识码：A

钢纤维混凝土是一种在普通的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的阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地提高了混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗冲性、抗冻性、抗磨性、抗疲劳性，并且具有良好的延性。因为钢纤维混凝土的众多优越性，国内外更深入的研究，使得它成为一种使用越来越广泛的建筑材料。本文对从钢纤维混凝土的性能探讨了钢纤维混凝土在路桥中的施工技术。

1钢纤维和钢纤维混凝土的性能

1.1钢纤维及其性能

钢纤维是一种用钢质材料加工而成的短纤维。钢纤维的制成方法主要有以下4种：

a.钢丝切断法

钢纤维的抗拉强度可达1000～2000MPa。但它的表面较光滑，使其粘结强度较差。通常可以使用改变钢纤维外形，以增加其粘结强度，如波形法、压棱法、弯钩法。

b. 薄钢板剪切法

用冷轧薄钢板剪切而成。剪切前，用特制的纵剪机将冷轧薄钢板剪成带钢卷，然后将带钢卷用普通旋转道具或冲切床切成矩形截面的钢纤维。

c.铣削法

将厚板或钢锭用旋转的平刃铣刀进行铣削而成。铣削法产生的钢纤维与混凝土的粘结性能很好，因为铣削法会使钢纤维产生很大变形导致钢纤维截面形成月牙形。

d.熔钢抽丝法（熔抽法）

熔抽法制成的钢纤维成本低，制造工艺简单，生产效率高。但是由于荣熔抽法制成刚纤维过程中是完全暴露在空气中的，钢水容易氧化，形成一层氧化层，降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。

钢纤维具有很高的抗拉强度。冷拔钢丝切断法制成的钢纤维抗拉强度可高达600～1000MPa，而其它方法的钢纤维抗拉强度一般在380～800MPa。钢纤维的弹性模量为200GP，极限伸长率为0.5%～3.5%。钢纤维混凝破坏的主要原因是因为钢纤维的拔出，所以为了增加混凝土和钢纤维的咬合力，可以将钢纤维的表面形状进行改变。

1.2钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料，由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的发生和开展，其抗弯、抗拉和抗剪强度等级都比普通混凝土有显著提高，同时钢纤维混凝土的抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也比普通混凝土较高。当纤维量掺量在1%～2%时，抗弯强度提高40%～50%，抗拉强度也提高了25%～50%，当使用直接双面剪试验时，所得到的试验结果为抗剪强度提高了50%～100%。而抗压强度提高较小。、

复合理论和纤维间距理论是钢纤维混凝土增强机理的两种理论。根据这两种理论钢纤维混凝土的强度ff为：

式中：fm为基体强度；lf/df为纤维的长径比；ρf为纤维的体积率；τ为纤维与基体间的粘结强度；η为以及纤维在基体中的分布和取向的影响。

钢纤维混凝土的变形性能力也有明显提高，在弹性阶段钢纤维混凝土的变形能力与普通混凝土没有显著差别。韧性是衡量塑性变形性能的重要指标，在塑性变形阶段不论抗弯还是抗压和冲击韧性都随着纤维增强效果而提高。钢纤维混凝土随着纤维掺量的增加而收缩值有所降低，其抗压和抗弯疲劳性能比混凝土却有很大提高。

2 路桥施工中钢纤维混凝的应用

2.1 钢纤维混凝土在路面工程中的应用

在路面中的应用主要包括：（1）罩面路面中钢纤维混凝土的应用。（2）钢纤维混凝土在路面建设施工中的应用。

由于钢纤维混凝土在动荷载下具有良好的抗冲击、抗拉、抗弯、耐磨性能，钢纤维混凝土可以有效的抑制因温度引起裂缝的产生与扩展，并且具有良好的抗冻性能。而这些优点性质与路面的要求比较符合，不仅可以有效减小钢纤维混凝土路面的厚度，延长路桥面使用寿命，改变路面性能，同时可以实现设计要求。

当旧的混凝土路面损坏时，可以采用钢纤维混凝土结合式罩面修补路面，使旧的混凝土与罩面层相互粘结在一起，成为一个整体，共同发挥结构整体强度作用。

2.2钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用

钢纤维混凝土在桥梁中应用不仅可以达到利用钢纤维混凝土铺设的路面的工程效果，并且钢纤维混凝土可以增加桥梁刚度和桥梁抗折强度，增强桥梁面的耐久性、抗裂性和提高舒适性。桥梁结构自重也得到降低，使桥梁的受力情况也得到相应改善。同时也可采用转子Ⅱ型喷射机喷射5～20cm钢纤维混凝土以满足桥梁局部结构的整体性和抗震性的加固要求。

3 钢纤维混凝土施工技术

3.1施工中的问题

在钢纤维混凝土施工中，由于钢纤维的存在，不仅仅是混凝土的配合比和钢纤维的性能决定了钢纤维混凝土的路桥面的质量优劣，钢纤维在混凝土中的分布是否均匀也同样影响着工程质量。

钢纤维混凝土路面在施工过程中，应当注意使钢纤维混凝土在混凝土中的分布均匀，禁止结团现象的产生；应避免钢纤维混凝土表面出现纤维露出现象；要严格控制路面厚度。

钢纤维混凝土施工的技术难题是因为钢纤维的存在导致的，而施工机械的选择及使用对钢纤维混凝土路桥工程质量产生较为严重的影响。施工成为了钢纤维混凝土质量优劣的重要影响因素。

3.2 材料的基本要求

钢纤维混凝土的特性与基本混凝土相关。同时钢纤维品种、长径比、方向性及掺率同样影响钢纤维混凝土的特性。抗拉强度不可低于550MPa。纤维直径为0.4mm～0.7mm，长度为钢纤维直径的50～70倍。

粗集粒最大粒径对钢纤维混凝土中纤维的咬合力有很大影响，粒径过大对抗拉弯强度有较显著影响，规定最大粒径应低于纤维长度的1/2，但不应大于20mm。其它材料要求与普通混凝土相同。

3.3 设置钢纤维分散装置

将钢纤维与混凝土放入搅拌机搅拌时，必须要先通过功率为和1分散率为0.75～1.0KW，20～60Kg/min的分散机分散然后再加入搅拌机。以避免结团现象的产生。

3.4投料顺序和搅拌

搅拌机可采用强制式搅拌机和自由落体式搅拌机，搅拌时应该采用先干后湿分级投料工艺。即按照先投砂，然后钢纤维，最后碎石的顺序进行投方材料，并且需要采取先与混凝土在搅拌机先干搅1min，再进行加水和添加剂的2min湿搅。并且为防止因搅拌时间过长而引起的纤维团结，总的搅拌时间应尽量控制在6min内，并且搅拌量在搅拌机容量的1/3为宜。

3.5 摊铺和振捣

钢纤维混凝土浇注时浇注接头不应过于明显。钢纤维混凝土必须连续浇注，并且每次倒料时应相压15～20min，以保证浇注的连续性。浇注一段后就应该及时的采用平板振动器振捣密实，切忌采用插入式振动器，平板振动器可以使钢纤维成二维分布，而插入式振动器促使钢纤维的分布方向朝向振动棒。振捣好后，可将露出的钢纤维压回混凝土，以确表面保平整。

3.6 表面拉毛、成型

砂率大、粗骨料细、纤维乱向分布是钢纤维混凝土所具有的特点，所以当钢纤维混凝土路桥面铺设完毕后，应对路桥面进行拉毛、收桨毛处理和机械拉平，防止钢纤维外露，以保证路桥面平整密实。同时采用滚式压纹机压纹1～2mm，方向为沿路线横断方向。

3.7 接缝设置

钢纤维混凝土具有良好的收缩性、抗裂性。一般可不设置伸缩缝。当钢纤维混凝土的养生强度达到设计强度的50%时，采用切割机割缝设置伸缩缝。应该保证伸缩缝与施工缝位置吻合。

3.8 养护

早期钢纤维混凝土的强度较高，所以应该加强湿润养护。可采用自来水养护，并使用塑料薄膜覆盖湿养以防止水分蒸发过快，确保钢纤维混凝土与沥青结合面清洁。待养生时间7～12d后，当混凝土测试达到规范规定的强度后，方可进行交通开放。

结语

由于钢纤维混凝土具有的种种优异性，所以被广泛用于基础设施建设中，取得了重大的经济和社会效益。钢纤维混凝土技术不仅提高了混凝土的强度，也降低了路桥的成本。但是，钢纤维混凝土施工较为复杂，如施工中操作不当，混凝土中钢纤维很容易导致结团现象，反而会降低了路面的质量。所以，钢纤维混凝土路桥在施工中，要严格施工规范进行操作，确保钢纤维混凝土的性能得到最好的发挥。

参考文献

[1]赵国藩，彭少民，黄承民.钢纤维混凝土结构[M].中国建筑工业出版社.1999.

[2]高丹盈.钢纤维混凝土设计与应用[M].中国建筑工业出版社.2002.

钢纤维混凝土篇4

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.

关键词:钢纤维混凝土;施工工艺

Key words: steel fiber reinforced concrete;construction technology

中图分类号:TU37 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0063-01

1钢纤维混凝土概述

随着我国城市化建设的迅速发展,我国居民对建筑工程质量要求越来越高,为了增强混凝土的强度,在工程施工中一般在普通的混凝土中加入一定量的钢纤维混合成钢纤维混凝土,以此来改善混凝土的拉伸强度,增加其承载能力,钢纤维混凝土在我国的基础建设工程中已经得到了广泛应用。

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(简称SFRC)是指把占混凝土体积的1%～2%的,直径为0.3～0.6mm、长度为20mm,40mm的短钢纤维均匀地混合到混凝土中,可以是特定方向也可以是随机的方向。新形成的混凝土便是钢纤维混凝土,根据掺入的钢纤维的加工工艺的不同,钢纤维混凝土主要可以分为四种,其中冷拔型钢纤维抗拉强度最高,性能最好。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l/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。

钢纤维混凝土主要是通过取代建筑工程中的钢筋,减小构件的截面尺寸或减小路面的厚度,调整伸缩的缝间距等来提高路桥工程的质量,有效地缩短工期,降低路桥工程的造价,保证其较长的使用寿命。

2钢纤维混凝土在路桥工程中的具体应用

2.1 在路面工程中的应用钢纤维混凝土在路面工程中应用时,主要是通过减少路面的铺设厚度,少设缝隙,提高路面的耐磨性等来提高路面的使用寿命,从具体的应用来看,主要包括两个方面的应用,一方面是钢纤维混凝土在新建路面工程中的应用,另一方面是钢纤维混凝土在罩面修补路面中的应用。在新建路面的工程中,采用钢纤维混凝土,减小路面的厚度,保证双车道路面不设纵缝,增加路面的使用寿命。在罩面修补路面中,可以采用结合式罩面面层与旧混凝土相互粘结为一整体,共同发挥结构的整体强度作用。也可以采用分离式罩面层,在中间设置一个隔离层,各层独立发挥作用。

2.2 在桥梁工程中的应用钢纤维混凝土一般在桥梁工程中应用于以下几个方面,在桥面铺装上,可以利用钢纤维混凝土达到上述道路工程的效果,有效改善桥梁的受力情况,在桥梁结构的局部加固方面,可以采用转子Ⅱ型喷射机喷射5~20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。

2.3 在隧道工程中的应用在隧道工程中采用钢纤维混凝土,一般是通过钢纤维混凝土对隧道进行支护加固,可以有效的加强隧道结构的整体性,增强其承载能力,同时在隧道工程中,可以采用钢纤维混凝土减少隧道的衬砌结构厚度,增强隧道的抗震能力,减少隧道的开挖数量,降低隧道工程的成本,增强隧道工程的经济效益。

3施工中应注意的问题

钢纤维混凝土因其低成本和有效提升混凝土强度的作用,在路桥工程上应用广泛。钢纤维的分布是否均匀对钢纤维混凝土的工程质量有很大的影响。为了保证钢纤维混凝土发挥出其应有的作用,在施工中,除了依据混凝土的施工规范进行施工外,还要关注以下几个方面:

3.1 施工流程中需要注意的将钢纤维放入搅拌机与混凝土搅拌在一起时,必须要先通过分散机,采用分级投料,按照砂、钢纤维、碎石的次序,先干后湿,进行搅拌,避免出现结团现象。同时在进行钢纤维混凝土浇注时必须连续保持连续进行,振捣时使用平板振动器振捣成型,并将振捣过的混凝土表面压平,避免钢纤维外露。

3.2 施工工具方面在钢纤维混凝土施工时要避免搅拌机的超负荷工作,一般在进行钢纤维混凝土施工中采用的工具是强制式搅拌机。在钢纤维混凝土工程即将完工时,可以采用摊铺机将其做成整幅式。

4结语

随着我国城市化建设的深入发展,路桥工程作为城市基础建设的重要组成部分,将会逐步增加,钢纤维混凝土作为新型的混凝土符合材料,可以提高混凝土的强度,降低路桥工程成本,可以预见,其将会在路桥工程中广泛使用,同时随着生产方法的成熟和生产技术的改进,钢纤维混凝土的成本将逐渐降低,因此其应用范围将进一步拓宽,在具体的施工过程中,一定要严格按照混凝土的施工规范进行指导操作,保证钢纤维混凝土最大效用的发挥。

参考文献:

[1]徐平.钢纤维聚合物混凝土机床基础件静动态力学性能及损伤机理研究[D]. 辽宁工程技术大学,2006 .

[2]范小春.层布式钢纤维混凝土基本性能与应用研究[D].武汉理工大学, 2008.

[3]郭艳华.钢纤维混凝土增韧性能研究及韧性特征在地下结构计算中的应用[D].西南交通大学,2008.

钢纤维混凝土篇5

关键词：市政路桥工程；钢纤维混凝土；施工技术；质量控制

市政路桥工程对混凝土要求是比较高的，一般混凝土是由石头、砂子、水泥、水一起搅拌形成，由于其构成物本身特性抗拉伸能力较小这样在受到外界因素影响时容易发生断裂，这样形成的桥梁也容易发生坍塌及道路不平崎岖，不利于交通发展及居民生活。而在搅拌混凝土过程中按一定比例投入钢纤维形成新的复合型材料，钢纤维自身物理特性使其能够均匀分布其他材料之中，发挥不同材料特性。钢纤维混凝土具有强的耐久性、高强度、高效负荷性能，而且相比较经济成本低，使用性能高，因此，钢纤维混凝土的施工技术要不断地提高，更好的应用于道路、桥梁工程中，促进路桥工程事业的发展。

1关于钢纤维混凝土的简要介绍

钢纤维混凝土顾名思义就是钢纤维与混凝土混合搅拌新兴复合材料。相对比其他普通混凝土其物理特性具有较强的优越性，把钢纤维与混凝土二者的优点充分发挥出来。钢纤维混凝土已经被广泛应用到路桥工程中，将钢纤维的柔韧性及强度与混凝土的硬度结合起来发挥1+1>2的效应，现在针对钢纤维混凝土研究技术不断发展，保障路桥工程事业的进步发展。

2钢纤维混凝土运用于道路施工的重要意义

在市政路桥工程中运用钢纤维混凝土施工技术，能够有效地降低市政工程道路的厚度，提高道路耐磨型及抗压性，同时能够简化工序有效延伸道路使用周期，确切表现在以下几方面：2.1降低市政工程道路的厚度。钢纤维混凝土施工技术在市政工程道路施工中主要应用的是复合式路面铺设方式，复合式路面铺设方式主要分为双层铺设方式及三层铺设方式，不管哪种方式都能有效降低道路的厚度，但施工人员需要结合现场实际情况决定采取哪种方式从而提高钢纤维混凝土在道路施工中应用性能。2.2简化道路施工的工序。钢纤维混凝是属于复合型材料，比普通混凝土的性能及施工工艺高出很多，在道路施工中运用钢纤维混凝土施工技术有效降低道路厚度进而减少道路施工程序。2.3可有效的延长道路的使用寿命。在道路施工中运用钢纤维混凝土施工技术不仅减低道路厚度，简化道路施工程序，同时能够提高道路增强道路耐磨、抗压、抗冻性能，有效提高道路使用寿命，钢纤维混凝土施工技术的优越性能使得其广泛应用到道路施工中。

3桥梁施工中钢纤维混凝土的应用价值

3.1提高桥面的力学性能。在桥梁施工中运用钢纤维混凝土施工技术能够提高桥面的抗冻性及抗压性同时增加桥面舒适度，因为桥面本身有一定刚度对钢纤维混凝土的铺设可以减小这样就可以降低桥梁承载能力。3.2提高主梁的承载力。运用钢纤维混凝土施工技术能够发挥桥梁力学结构作用预防桥梁变形保障桥梁质量，提高桥梁承载力减轻桥梁结构重量降低材料使用率，减少材料成本支出提高桥梁工程带来经济效益。3.3增加桩的力学性能。在市政桥梁工程施工中运用钢纤维混凝土施工技术能够有效提高桥梁桩的穿透力从而减少桥梁桩的锤击工序进而加快桥梁工程的施工进度。

4市政路桥施工中钢纤维混凝土质量的控制措施

4.1关于原材料的检验与控制。首先，需要对原材料进行入库前的数量、质量检查，并且严格按照相关规定进行原材料存放工作。同时，对于不合格原材料要拒绝入库处理，做好相应处理工作。其次，在材料发放的过程中要进行自检，对原材料进行分类存放，严格把控材料质量。最后，投料作为材料在工艺过程中最后程序要严格进行材料自检，避免不合格品出现。因此，这就要求负责材料相关人员对材料存放分类、规格等有一定熟悉度，并且相关质检工作要从仓库到施工现场进行监督。4.2关于工地实验室相关配置。工地实验室是进行钢纤维混凝土施工技术研究的专业化场所，加强对工地实验室的相关配置及对实验工作人员工作能力培训，对于实验工作人员要求有专业技术水平及相关工作经验。4.3关于施工过程中工序的质量控制。加强对施工过程中每一道工序的质检工作，保证每一道工序质量，从源头开始对质量进行控制，确保在施工过程中避免因质量问题出现返工及停工，保证工程正常运行。同时对实验室机器设备进行定期检查，并做好相应文字记录。

5钢纤维混凝土施工技术的可持续发展策略

5.1提高人们对路桥钢纤维混凝土高性能化的意识。通过对技术施工人员进行积极知识技能培训，让相关人员了解钢纤维混凝土的性能及优势，加大社会、政府、施工单位各方对钢纤维混凝施工技术的重视，强化对其性能的认识，推广钢纤维混凝土施工技术在市政路桥工程中的应用，从而实现钢纤维混凝土技术的可持续发展。5.2健全钢纤维混凝土施工技术体系。建立健全钢纤维混凝土施工技术体系，并制定相关规章制度，保障钢纤维混凝土施工技术质量，并建立相关奖惩制度加强对钢纤维混凝土的技术管理，促进钢纤维混凝土施工工艺的不断创新发展。5.3加强对钢纤维混凝土施工技术创新应用。为适应市政路桥工程发展，要不断加强对钢纤维混凝土施工技术的创新，这样才能充分发挥钢纤维混凝土性能，能够加强路桥工程质量，促进钢纤维混凝土施工技术的可持续发展。

6结论

钢纤维混凝土由于其具有良好的抗压力及负荷性能在市政路桥工程中被广泛应用，加强对钢纤维混凝土施工技术创新，使钢纤维混凝土整体性能得到提高。同时加强市政路桥工程钢纤维混凝土质量控制，工程施工人员对钢纤维混凝土的性能及应用范围有清晰的认识，可以更好地将钢纤维混凝土技术应用到路桥工程中，为推动路桥工程事业不断发展提供技术支持。

参考文献

[1]李进兴.市政路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用研究[J].中华民居（下旬刊），2014（7）：302-303.

[2]李勤剑.市政路桥建设中钢纤维混凝土施工技术要点探究[J].科技展望，2014（8）：72.

钢纤维混凝土篇6

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(Reinforced Concrete)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。

鉴于FRC具有素混凝土不具有的优点，纤维混凝土尤其是钢纤维混凝土在实际工程中日益得到学术界和工程界的关注。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、钢纤维混凝土制造工艺、改进钢纤维形状以提高纤维与混凝土基体的粘结强度等方面的研究；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，提出了钢纤维混凝土开裂强度是由对拉伸应力起有效作用的钢纤维平均间距所决定的结论(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。到目前，随着钢纤维混凝土的推广应用，因纤维在混凝土中的分布情况不同，主要有四类：钢纤维混凝土、混杂纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土和层布式混杂纤维混凝土。

2.1 钢纤维混凝土

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。钢纤维的掺入量按体积一般为l－2%，而按重量计每立方米混凝土中掺70－100Kg左右钢纤维，钢纤维的长度宜为25－60mm，直径为0.25－1.25mm，长度与直径的最佳比值为50－700。

与普通混凝土相比，不仅能改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂性能，而且能大大增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能，显著提高结构的疲劳性能及其耐久性。尤其是韧性可增加l0－20倍，美国对钢纤维混凝土与普通混凝土力学性能比较的试验结果见下表：

物理力学性质指标

普通混凝土

SFRC

极限抗弯拉强度

2－5.5MPa

5－26 MPa

极限抗压强度

21－35 MPa

35－56 MPa

抗剪强度

2.5 MPa

4.2 MPa

弹性模量

2☓104－3.5☓104 MPa

1.5☓104－3.5☓104 MPa

热膨胀系数

9.9－10.8m/m·k

10.4－11.1 m/m·k

抗冲击力

480N·m

1380 N·m

抗磨指数

1

2

抗疲劳限值

0.5－0.55

0.80－0.95

抗裂指标比

1

7

韧性

1

10—20

耐冻融破坏指标数

钢纤维混凝土篇7

文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0014-01

摘要：

城市的快速发展对建筑材料提出了更高的要求，钢纤维混凝土因其性能优越、施工方便、价格低等优点在路桥工程中得到了广泛应用。本文首先介绍了钢纤维混凝土的性能，然而结合具体的工程实例剖析了钢纤维混凝土的施工工艺，为同行提供一些借鉴。

关键词：路桥施工；钢纤维混凝土；施工技术

混凝土加入钢纤维是为了增强混凝土的强度，是一种新型复合建筑材料，可以提高建筑工程的质量，所以近几年来在国内外得到了广泛的应用。和普通混凝土相比较，它不仅质量轻、强度高且抗变形能力强，能够明显地减轻路桥的自身重量，提高桥梁的耐性，增强裂韧性与抗冲击性，加之施工简便，价格低廉，在路桥等工程建筑领域得到广泛应用。 

1钢纤维混凝土

将直径为0.3-0.6mm、长度为20mm或40mm的短钢纤维均匀地混合到混凝土中就构成了通常所说的钢纤维混凝土（SFRC），其中钢纤维占总混凝土体积的 1% 至2%的。根据掺入的钢纤维的种类不同，可以将钢纤维混凝土分为以下四类，加入切断钢纤维的混凝土，加入切削钢纤维的混凝土，加入剪切钢纤维的混凝土和加入熔抽钢纤维的混凝土，其中熔抽钢纤维拉强度最高，性能最优。依据有关纤维增强机理的各种理论，如纤维间距理论、微观断裂理论与复合材料理论等等，同时借助大量的试验数据，可以得出纤维的增强效果主要取决于以下因素的影响：基体强度（fm），钢纤维长度和直径的比，一般长度用L表示，直径用d表示；纤维的体积率，即在钢纤维混凝土中钢纤维所占总体积的比；钢纤维和基体间的粘结强度，一般用表示，和钢纤维在基体（混凝土）中的分布与方向，一般用字母表示。当钢纤维混凝土被破坏时，大都是钢纤维被拔出而不是被拉断，所以改善钢纤维和混凝土间的粘结强度是提高钢纤维效果的主要策略。

钢纤维混凝土主要是通过代替路桥建筑等工程中的钢筋，缩减构件的截面面积或是减小路桥的厚度，调整缝间距等措施提高路桥工程的质量的同时，缩短施工工期，减少路桥工程的成本，还能确保路桥的使用寿命，可以看出钢纤维的优点还是比较显著的。

2钢纤维混凝土的应用

2.1桥梁中钢纤维混凝土的应用

2.1.1桥面装修。钢纤维混凝土的使用不仅可以增强桥面的抗裂性、耐久性与舒适性，还可以提升桥梁的抗折强度、桥梁自身的刚度，降低铺装厚度，改变桥梁结构自重，桥梁的受力状况也能得到改善。另外，采用钢纤维混凝土与橡胶沥青混凝土复合使用也是路桥施工中一个很好的选择。桥面铺装如图1所示：



2.1.2桥梁上部载荷部位。桥梁主拱圈采用钢纤维混凝土可以改善结构受力性能，防止结构变形，减轻桥梁自身的重量，是桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展的有效措施。另一方面采用钢纤维混凝土，使桥梁结构性能良好，造型美观大方，同时可减少桥梁上部用料，使下部墩台数量减少，从而降低成本，进而提高了经济效益。另外通过钢纤维混凝土的使用可以降低梁高，进而满足使用上的特殊要求。

2.1.3钢纤维混凝土的使用可以对桥梁墩台等局部结构进行加固。对桥梁墩台和桥面板裂缝或表层剥落等情况，采用转子Ⅱ型喷射机喷射 5-20cm钢纤维混凝土以解决上述问题。一般的钢纤维类型大都用剪切钢纤维，其掺量为1.0%；对旧混凝土表面则喷砂或是凿毛，以提升其整体性。

2.1.4钢纤维混凝土对桩的加强。采用钢纤维混凝土对桩尖局部结构进行增强，这样可以提高桩的穿透力，减少桩的锤击次数，从而大大提升打击速度。通常在桩的顶部或桩尖部位加入钢纤维混凝土，即增强了桩顶的抗冲击韧性，有效避免桩顶在打入预计深度以前出现破裂，又可提升桩尖的入土能力，打击速度提高明显。桩身等其他部位仍可用预应力或者非预应力钢筋混凝土。当然也可全断面整体浇筑钢纤维混凝土，但这样做会降低其经济效益。

2.2路面中钢纤维混凝土的应用。

钢纤维混凝土在路面施工时，可有效减少路面的铺设厚度，减少缝隙的设置，增强路面的耐磨性等优点，进而延长路面的使用时间。具体来看，钢纤维混凝地在路面的应用主要有以下两个方面：第一钢纤维混凝土在新建路面工程中的应用。在新建路面施工中，主要是减小路面的厚度，双车道路面无纵缝设置，进而延长路面的使用时间；第二是钢纤维混凝土在修补路面中的应用。在修补路面时，可采取结合式罩面面层和旧混凝土相粘结，使其成为一体，进而发挥结构的整体强度；也可采取分离式罩面层，即在中间设一个隔离层，使各个层次独立起作用。

3钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土的施工过程中主要注意从以下几个方面：

3.1 设置钢纤维分散装置。

钢纤维易结团，所以在投入搅拌机时，应多次少量进行。分散机功率设置成0.75kw-1.0kw最佳，分散力在20kg/min-60kg/min之间较合适。在投入搅拌机前应将钢纤维与细骨料均匀搅和，或搅拌多次。

3.2 搅拌时间与顺序。

为了达到钢纤维均匀分布于混凝土中的目的，就必须严格控制搅拌时间与投料顺序，这是与普通混凝土搅拌的不同之处，也是确保施工质量的关键环节。搅拌顺序一般为先填入砂，再钢纤维，第三放放碎石，最后投入水泥。料在搅拌机内先干拌一分半钟之后，再加水等其他外加剂，再搅拌两分钟。通常来说选择强制式搅拌机或双锥反转出料搅拌机较好。

3.3 浇注与振捣。

钢纤维混凝土在浇注时，应注意：第一不应该有明显的浇注接头。倒料必须相压15cm至20cm，保持钢纤维混凝土的整体连续性；第二，浇注必须连续进行。这是因为在使用插入式振动棒对钢纤维混凝土振捣时，会使钢纤维朝振动棒聚集，引发集束效应，所以应使用平板振动器振捣。当使用振捣棒时，要确保边角混凝土的密实，必须使钢纤维条状集束排列，这样有利于抵抗温度应力和载荷的传递。

3.4 成型。

因为钢纤维混凝土有砂率大、纤维乱向分布与粗骨料细等特征，所以钢纤维混凝土路面宜适合应用真空吸水技术，并用机械抹平以预防钢纤维暴露。采取压纹机压纹技术防止拉毛将纤维外露，若已外露，应及时采取措施。

3.5 接缝施工。

钢纤维混凝土具有收缩性小且抗裂性能好的优点，有的施工路段可以封闭交通的情况下进行，则可以将钢纤维混凝土整幅摊铺，不设纵缝。

3.6 运输。

在运输过程中，一方面钢纤维混凝土的坍落度与含气量都会有所损失，拌和物稠度下降；另一方面，在振动与重力的作用下使钢纤维下沉，造成钢纤维混凝土质量下降，所以应该尽可能缩短钢纤维混凝土的运输距离，尽量增大料斗的出口尺寸，有条件的可以采取泵送。

3.7 养护。

钢纤维混凝土浇筑完成以后，应该及时封闭交通，安排专人保养，尽可能避免干缩裂纹的产生，一般来讲，养护时间不得低于一周，必要时还可以采取塑料薄膜覆盖以湿养。

4结论

4.1钢纤维混凝土是一种具有优良力学性能、优质的复合材料，可以根据要求而调整的材料。伴随着钢纤维生产技术的逐步进步与基础理论的不断完善，钢纤维混凝土在路桥工程的应用将得到进一步的拓宽。

4.2复合路面结构的采用能够充分发挥钢纤维混凝土路用性能，并且可以大大降低工程的造价。应该加强钢纤维混凝土的施工质量，是确保证其性能发挥的关键环节。

4.3 开发砂浆渗浇高含量钢纤维与采用聚合物浸渍钢纤维可以进一步提高钢纤维混凝土的物理力学性能，提升路桥的经济效益等，推广应用价值很高。

参考文献

［1］赵冠鹏.钢纤维混凝土应用技术研究［J］.河北工业大学成人教育学院学报，2006(3).

［2］程庆国，高路彬.钢纤维混凝土理论及应用［M］.北京：人民大学出版社.2007.

钢纤维混凝土篇8

关键词:钢纤维混凝土;桥梁施工;浇筑;振捣

1钢纤维混凝土设计

在施工之前，为了保障工程施工质量，就需要对赶下哪位混凝土的配比进行科学设计，结合施工现场所处实际情况对钢纤维混凝土进行相应的配比。在对配比进行设计的过程中，需要保障钢纤维混凝土和基材的强度相适应，保障其抗拉强度在在500MPa以上。在对其进行设计的过程中，还需要严格控制钢纤维的最小直径以及长径之间的比值，从而使桥梁施工过程中的规范要求得到满足。通常情况下，长径比应当保持在50～80之间，其中的最小直径应当在0．4mm之上，保持其在0．45～0．70mm这一范围内，以某桥梁工程为例，其直径的取值为0．55mm。

2钢纤维混凝土浇筑

当配置完钢纤维混凝土之后，需要实施浇筑施工。要想使浇筑工作得到有效实施，需要保障每次浇筑的距离在15～20cm的范围内，浇筑要具备一定的连续性，从而防止出现中断现象，导致浇筑接头过于明显，为浇筑的效果提供保障。

3钢纤维混凝土振捣

对钢纤维混凝土进行振捣，需要使用平板振捣器进行，这样可以使振捣效果得到提升，为钢纤维混凝土的均匀分布提供一定的帮助，同时还能防止过振或者漏振的现象。铜鼓振捣棒进行钢纤维混凝土振捣时，钢纤维通常是以条状集束的方式排列组合的，这样使得混凝土的分布十分均匀，边角也相对密实。在这种情况下，就会使其收缩应力以及温度应力能力得到有效增强，以防止裂缝现象发生。当振捣完成之后，需要将混凝土进行抹平处理，同时将在外的钢筋向混凝土内压，使得外观足够美观，提升混凝土的振捣效果。

4钢纤维混凝土的搅拌技术

在施工之前，需要对钢纤维混凝土进行搅拌，在搅拌过程中，最好使钢纤维进入散机，然后再进入搅拌机，还需要对分散机的功率以及分散力进行有效控制，保证钢纤维能够得到更好的分散。采用分级投料的方式，按照砂、钢纤维以及碎石和水泥的顺序进行投料。先对这些材料搅拌1min，然后在其中加入水以及外加剂进行湿拌，湿拌的时间控制在2min。搅拌时所使用的机械通常是强制式搅拌机。对钢纤维的掺量以及坍落度进行科学合理的控制，并对搅拌的时间进行科学控制，让不同材料之间得到有效配合，促使搅拌的效果得到有效提高，以防结团现象发生。

5钢纤维混凝土成型

在实施钢纤维混凝土施工过程中，成型属于一项十分重要的工作，其直接影响着施工的效果，因此要高度重视这一环境的工作。钢纤维混凝土中的含水量较大，粗骨料相对较细，会导致纤维的分布不够均匀。为了科学应对这一问题，提高施工效果，通常是使用真空吸水工艺对钢纤维混凝土进行施工。当施工完成之后，为了保证效果，需要将钢纤维混凝土的表面进行抹平处理，以防止钢纤维外漏。将模具拆除之后，如果存在着钢纤维外露现象，需要进行及时处理，为施工完的效果提供保障。

6钢纤维混凝土接缝

钢纤维混凝土接缝也是施工中的一项重要环节，仍旧不可忽视。针对这一环节的施工，施工人员一定要严格遵循规范要求进行。钢纤维混凝土具有极强的抗裂性能，同时也具备较小的收缩性。如果可以进行施工地点的密封，可以对混凝土摊铺机做出整幅式，这就不必设置纵缝。当钢纤维混凝土的强度达到50%之后，可以切出伸缩缝，这样就能够保障施工效果。

7进行桥面铺装施工

如果在桥面施工中使用钢纤维混凝土，其厚度只占普通混凝土厚度的50%～60%，在这种情况下，就会使桥身的自重减轻，并且降低施工成本，使桥梁的耐久性、抗裂性以及稳固性得到有效提高，使得整个工程质量有所提高。对钢纤维混凝土进行施工的过程中，其设计通常为两层或者三层。在两层结构当中，其中的上层一般利用的是钢纤维混凝土，而下层采用的则是普通混凝土，这种方式的施工，实施起来较为简单，可以有效提升施工质量。在施工中还存在着三层结构，对于这种结构而言，上下层采用的材料是钢纤维混凝土，而中层采用的则是普通混凝土材料。在施工过程中，方法相对复杂，同时也为施工人员带来了较大的难度。对于这种结构进行施工的过程中，需要采用先进的机械设备，并且严格按照工艺流程进行施工，只有这样才能为工程质量提供保障。

8进行桥梁加固处理

为了使桥梁工程的施工质量得到提高，采用钢纤维混凝土进行施工的过程中，需要采用相应的加固措施，对桥梁结构进行加固。因为车辆荷载对桥梁会有较大的影响，会导致桥梁的墩台出现裂缝或者表层的剥落现象。为了预防这种情况的发生，可以采用喷射机进行钢纤维混凝土的喷射，喷射过程中保证混凝土厚度在5～20cm范围内。通过这样的方式，就可以使其成为一个不可分割的整体，使得结构的稳固性以及抗震性得到提升。为了使结构的抗裂性得到提高，可以对硫铝酸盐块进行使用，从而使水泥硬化，同时也可以使用S形速凝剂，使新旧混凝土的整体性得以提升，此外，还可以利用凿毛方式进行处理。另外，对桥梁的上部分结构进行加固，桥梁上部分的结构主要是采用钢纤维混凝土作为主梁，同时进行集中区域的加固，针对结构受力的具体情况控制结构变形，继而为结构的稳固提供保障。桥梁施工过程中，采用的是钢纤维混凝土，这不仅可以为工程质量提供一定的保障，同时还能够在很大程度上节约成本，从而降低下部分结构墩台的数量，节省施工费用。

参考文献:

［1］温昌鑫．分析钢纤维混凝土施工技术在路桥施工中的应用［J］．广东科技，2012，(7):99－100．

钢纤维混凝土篇9

关键词：钢纤维；混凝土；抗冻性能；冻融循环

中图分类号：TU528.572

文献标志码：A

文章编号：1674-4764（2012）04-0080-05

Experimental Analysis on the Frost Resistance of Steel Fiber Reinforced Concrete

NIU Ditao, JIANG Lei, BAI Min

（School of Civil Engineering, Xian University of Architecture and Technology, Xian 710055, P.R. China）

Abstract:The frost resistance of steel-fiber reinforced concrete (SFRC) was studied based on the fast freeze-thaw tests in water and in a 3.5% sodium chloride solution, with different mass fraction of steel fiber in concrete at 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5% and 2.0%, respectively. The effects of the number of freeze-thaw cycles and the volume fraction of steel fiber on the mass lose rate, the splitting strength loss rate and the dynamic modulus of elasticity of SFRC were analyzed. The reinforcement mechanism of the steel fiber under the action of freeze and thaw was also discussed. Moreover, mercury intrusion method and SEM analysis were carried out to study the pore size distribution features and the performance of microstructure on the impact of frost resistance of SFRC. The results show that adding an appropriate amount of steel fiber into concrete can reduce the pore porosity and improve the compactness of concrete. Furthermore, the presence of steel fiber proves to shrink the porosity and improve evidently the frost resistance of concrete. It is also shown that the steel fiber content has a great influence on the frost-resisting property of SFRC. The best performance of SFRC can be achieved when the volume fraction of steel fiber is 1.5%.

Key words:steel fiber; concrete; frost resistance; freeze-thaw cycle



钢纤维混凝土篇10

（西安工业大学建工学院陕西西安710000）

【摘要】钢纤维混凝土作为一种新型复合材料，以其优良的抗拉、抗弯、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等物理力学性能，目前已被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、铁路公程、管道工程、内河航道工程、防暴工程和维修加固工程等各个专业领域，本文在对钢纤维混凝土的增强机理进行进行介绍的基础上，对其在建筑工程方面的应用做一介绍。

关键词 混凝土；钢纤维；性能及应用

Ontheperformanceofsteelfiberreinforcedconcreteanditsapplication

ZhengAi-wu

(Xi´anUniversityofTechnologyInstituteofTechnologybuiltXi´anShanxi710000)

【Abstract】Asanewtypeofcompositematerial,steelfiberconcretehasbeenwidelyusedinvariousareasofexpertiseforitspropertiesofphysicalmechanicsinexcellenttensile,bending,crackresistance,impactresistance,fatigueresistance,hightoughness,suchasarchitecturalengineering,hydraulicengineering,highwayandbridgeengineering,highwayandairportpavementengineering,railwayengineering,pipelineengineering,inlandwaterwayengineering,explosion-proofengineering,repairandreinforcementengineeringandsoon.Basedontheintroductionofstrengtheningmechanismofsteelfiberconcrete,itsapplicationinarchitecturalEngineeringwillbeintroducedinthispaper.

【Keywords】Concrete;Steelfiber;Propertiesandapplication

1.引言

（1）随着1830年前后混凝土的诞生，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。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。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。而且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——钢纤维混凝土。

（2）钢纤维混凝土，通常是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体，以金属纤维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钢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。

（3）与普通混凝土相比，钢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，同时对混凝土抗渗、防水、抗冻、护筋性等方面也有很大的贡献。我国对钢纤维混凝土基本理论的研究开始于上世纪70年代，近年来对钢纤维混凝土做了大量的研究工作，在钢纤维混凝土基本性能和增强增韧机理方面取得了很大的进步。但同欧美和日本相比，我国在钢纤维混凝土的开发与应用方面还有一定的差距。

2.钢纤维混凝土的增强机理

钢纤维混凝土增强机理的研究主要有两种理论：复合力学理论和纤维间距理论。这两种理论从不同角度，解释钢纤维对混凝土的增强作用，其结果是一致的。

2.1复合力学理论。

复合力学理论将钢纤维增强混凝土看作是一种纤维强化体系，应用混合原理推导钢纤维混凝土的应力、弹性模量和强度等，并引入纤维方向系数，考虑在拉伸应力方向上有效纤维体积率的比例和非连续性短纤维应力沿纤维长度的非均匀分布。

2.2纤维间距理论。

纤维间距理论根据线弹性断裂力学原理解释钢纤维对裂缝发生和发展的约束作用。该理论认为，要想增强混凝土这种本身带有内部缺陷的脆性材料的抗拉强度，必须尽可能地减小内部缺陷的尺寸，降低裂缝尖端的应力场强度因子。对于混凝土这样的脆性材料，由于其内部的水泥浆-细骨料界面区，砂浆-粗骨料界面区薄弱环节的存在，尽管各组分材料都有较高的抗拉强度，但混凝土一般均发生断裂破坏，宏观抗拉强度很低。钢纤维的加入能跨越裂缝的两边，使钢纤维与裂缝两边混凝土之间的粘结应力起着约束裂缝开展的作用。

3.钢纤维混凝土在屋面防水和楼地面中的应用

传统的刚性防水屋面易开裂而发生渗漏，钢纤维混凝土具有较强的抗裂性能，用于防水屋面时可将刚性屋面的保护层和防水层融为一体，不需配筋，具有很好的防水功能，且价格适中，可用于绿化屋面、屋而停机坪和屋面活动场地等。

3.1钢纤维混凝土在结构局部重要部位中的应用。

（1）节点是框架梁柱的传力枢纽，也是框架的薄弱环节。国内外几次大地震表明，不少钢筋混凝土框架节点在地震作用下发生了不同程度的破坏，节点的抗震问题引起了工程界的重视。按照传统的方法，为提高钢筋混凝土节点的抗震强度和延性，需要在节点配置多而密的箍筋，而节点箍筋施工比较困难。节点中钢筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑质量。在框架节点部分用钢纤维配筋取代部分箍筋，能有效地解决这个问题。

（2）最早由哈尔滨建工学院樊承谋教授提出，经试验室试验后应用于工程。应用最早的是吉林省1661电台办公楼（1988年5月）及黑河市建委试验楼（1989年5月）。以上两项工程施工地点的年温差和昼夜温差都较大。为使防水层脱离找平层以便减少收缩和温度应力的影响，在钢纤维混凝土中掺有一定数量的膨胀剂，取得了良好的效果。每m3钢纤维混凝土的材料用量是水泥：砂：碎石：钢纤维：水：减水剂：膨胀剂=450：720：720：72：198：4.5：63。减水剂采用上海产高效减水剂，减水率15%。膨胀剂采用合肥产品，自由膨胀值小于0.1%。刚性防水屋顶采用分仓设计，每个分仓均为3×6m。各分仓之间以及与四周墙壁之间均设置分仓缝。分仓缝用PVC防水油膏充填。分仓木条尺寸为20×30mm，施工24小时后取出。防水层厚度为40mm。

3.2受动力荷载、有抗冲切要求及复杂应力等特殊部位。无梁楼盖中柱顶与楼板接触部位的柱帽、筏形基础的筏板、桩基承台板等的厚度要满足局部应力和抗冲切要求，采用钢纤维混凝土可大大提高板的承载力和抗裂性能，提高结构的耐久性，并可以减少板厚。在柱上牛腿部位、有抗震要求的结构重要部位及其它受动力荷载的复杂应力区，用钢纤维混凝土可改善受力情况，易满足抗剪、抗弯和局部抗压等要求。

3.3钢纤维混凝土在高层建筑转换层大梁中的应用。

在高层建筑中常遇到上下功能不同而需要设置中间结构转换层，通过结构转换层进行不同结构体系的转换。转换层的大梁是结构的重要构件，由于结构转换层受力情况复杂，承受较大的荷载，在多数情况下转换梁为偏心受拉构件，且承受较大的剪力，对抗剪和抗裂要求高。某市华福大厦工程在第八层顶的转换层所有大梁上全体积采用钢纤维混凝土，钢纤维的掺入量为混凝土体积的1％，由于采用了钢纤维混凝土，大梁的抗剪能力有了显著提高，与同一等级的混凝土抗剪能力相比提高了45％，比采用厚板转换层经济合理，并争取了一层的建筑空间。在高层建筑框架——剪力墙和框架——筒体结构中，联肢墙洞口的连梁跨高比一般较小(短梁)，极易发生脆性剪切破坏，掺入一定量的钢纤维就可以有效地改善连梁中混凝土的粘结和塑性条件，提高抗震性能。

3.4钢纤维混凝土在高层建筑柱和剪力墙中的应用。

在多高层建筑的底层，为了提高承载力，减少柱和剪力墙构件截而尺寸，常采用高强度混凝土。但高强度混凝土脆性大，超过100MPa后其材质变得非常脆，在轴压作用下呈突然性爆裂破坏，若加入钢纤维可以改善其性能，能够大幅度提高柱子受压边缘的极限压应变，从而提高柱子的延性。

3.5钢纤维混凝土在一般墙体工程中的应用。

钢纤维混凝土用于墙体工程，作为墙体承重部分可以结合墙体使用功能要求构成复合墙体结构(如保温墙体)。目前有干法和湿法两种施工类型，湿法施工是采用钢纤维混凝土膨胀水泥砂浆材料，以喷射或抹压的方法，在充当墙体保温层的苯板表面形成覆盖层，从而形成混凝土一苯板复合墙体；干法施工是用钢纤维混凝土预制成薄墙板，作为保温层的覆盖层，通过预制金属同定件与原墙体相连接。钢纤维增强混凝土预制墙板施工速度快，有利于建筑工业化发展，另外，在房屋建筑的地下结构护坡、地下室剪力墙、旧房改造和加固等方面，可以采用钢纤维喷射混凝土技术，在桩基中可以采用钢纤维增强的预制桩。合理地采用钢纤维混凝土技术可以较好地解决工程中复杂应力部位的技术难题。

4.综上所述

钢纤维混凝土由于一系列突出的优点和巨大的技术发展潜力，可以预见在未来21世纪必将取得更大的技术进步和广阔的应用前景。

参考文献

［1］谢晓鹏.钢筋局部钢纤维高强混凝土板冲切性能研究［C］.郑州：郑州大学博士论文，2007，（5）.

［2］樊承谋，赵景海，程龙保．钢纤维混凝土应用技术［M］．黑龙江科技出版社，1986.

［3］赵国藩，黄承逵．纤维混凝土的研究与应用［M］．大连理工大学出版社，1992.