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浅议钢纤维混凝土性能极其应用
李海峰

【摘 要】 在建筑施工中钢纤维混凝土得到了越来越广泛的应用，主要是由于钢纤维混凝土作为一种新型的材料具有更优良的性能，在普通混凝土的基础上有很大的改善，本文主要通过对钢钎混凝土性能的了解，探讨了其在建筑工程中的应用效果以及一些控制要点。 
　　【关键词】 钢纤维混凝土 性能 施工 
　　钢纤维混凝土之所以比普通混凝土的性能更好，主要是乱向分布的短钢纤维能够起到有效阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，从而大大的改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击以及抗疲劳等性能，具有了较好的延性，发挥了其在各项工程中的作用。 
　　一、钢纤维的品种和特性 
　　钢纤维混凝土性能最重要的一个因素就是钢纤维与基体的粘结性能是否良好。高强钢丝切断端钩型纤维、钢锭铣削端钩型纤维、剪切异型纤维、低合金钢熔抽型纤维，由于有很好的性能并且在国内已有工程经验，所以将其列入规程。剪切直型、微扭型和波纹型，其优点是它的生产工艺简单而成本相对较低，并由于表面不规则而有利于与基体粘结，故规程中仍保留。注意到低碳钢板剪制的纤维，在基体开裂后其扭曲或波纹很容易拉直，其增强增韧效果与直形差别很小，故使用中可划归一类。 
　　二、钢纤维几何参数和掺量范围 
　　在施工中如果是有特殊要求的，则钢纤维不宜太长掺量也不宜太高；而对那些对韧性有较高要求的，则可以钢纤维宜长些，掺量也高些。 
　　有一点是要特别注意的：钢纤维的长度应该能够和基体混凝土所用骨料的粒径相匹配，钢纤维的长度应不小于骨料粒径的1.5倍。骨料粒径最好不要超过20mm，如果粒径大于20mm 时应通过专门试验确定钢纤维的品种、尺寸和掺量。下表给出的是参考范围，具体的应通过设计计算和纤维混凝土试验确定。（表1） 
　　三、钢纤维混凝土的基本性能 
　　1. 钢纤维混凝土的力学性能 
　　钢纤维混凝土的纤维体积率在1%-2%之间，所以要比普通混凝土的抗拉强度提高50%-80%，而且抗弯强度和抗剪强度分别提高60%-110%和50%-100%，相对来讲抗压强度提高的幅度是最小的，通常都是在0-20%之间，但抗压韧性的提高幅度却较大。 
　　2. 钢纤维混凝土抗折、抗压强度大 
　　由于钢纤维混凝土比普通混凝土的抗剪强度、劈拉强度、抗弯强度有很大的提高，所以钢纤混凝土要比普通混凝土更适用于做市政道路的路面维修。 
　　3. 降低变形性能 
　　钢纤维混凝土和混凝土相比韧性有了很大改善。在一般的纤维掺量下，弯曲冲击韧性能够给提高2 -4 倍，抗压韧性能够提高2 -7倍以上，而抗弯韧性甚至能够提高几十倍，极好的韧性性能使其变形大大降低。 
　　4. 减薄面层厚度、加大缩缝间距 
　　钢纤维混凝土耐疲劳、强度高、抗冲击等良好性能，使得在同样使用条件下比普通混凝土，减薄铺设厚度大概50%-60%。而且一般的缩缝间距是4m-6m 之间， 但如果渗入2%的钢纤维后， 缩缝的间距就就会加大到30m 左右，这样就大大减少了维修费用，另外还在很大程度上减轻了车辆通过缩缝时产生的振动。 
　　5. 延长路面使用寿命 
　　钢纤维混凝土在道路路面的使用中，表现出很强的抗裂能力和变形能力，且有很好的抗冻融性能。以上优点都有利于延长处于重要地位的道路路面的使用寿命。 
　　四、钢纤维混凝土在道桥施工中的应用 
　　1.路面修补 
　　普通混凝土路面断裂或者是破损了可以用钢纤维混凝土进行局部的修补。在浇筑钢纤维混凝土之前，应把破损或断裂的旧混凝土板块凿除掉，并对局部的板底基层做适当的补强处理。 
　　2.支护工程 
　　由于钢纤维混凝有良好的抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度，以及抗冲击和抗开裂性能且能承受较大的压力而保持一定的连续性和整体性，基于这些优点可以将其用于隧洞支护和山体护坡等工程中。 
　　3.处于腐蚀环境中的构件 
　　钢纤维混凝土的一个主要优点就是抗腐蚀性比较强，所以可以把钢纤混凝土使用在易腐蚀的环境中，例如：把它用作输水管道的防蚀层或结构层，能有效降低输水管道被腐蚀的时间利于延长管道的使用。 
　　4.应力复杂部位 
　　钢纤维在混凝土中像各个方向的不均匀分布，使得其沿各个方向都有很强的韧性，除此之外钢纤维在混凝土中的分布使其容易浇筑成型，这一优势要比钢筋更能适应一些复杂的结构形式。 
　　5.桥梁与隧道工程 
　　在桥梁表面或者隧道工程中使用钢纤维混凝，能够有效的减少桥面出现裂缝，从而增强了桥面的抗压能力和防水能力，很大程度上降低了钢筋锈蚀的速度并延长了使用的时间。 
　　五、施工控制要点 
　　施工质量是影响钢纤维混凝土路面质量的一个重要因素，不容忽视。那么钢纤维混凝土路面的整个施工过程，在满足普通混凝土施工标准外还要注意以下问题： 
　　1.设置钢纤维分散装置 
　　如果将钢纤维直接一次性的投入到搅拌机中，则非常容易出现结团现象，所以需要在搅拌机上安装振动式钢纤维分散机（功率1kW，分散能力40kg/min），能有效避免钢纤维结团。当然这种也存在一定的弊端，就是会增加搅拌的时间，从而降低生产效率。 
　　2.搅拌投料的顺序和时间 
　　搅拌投料的顺序和时间都要严格按程序就行，通常按砂—钢纤维—石子—水泥的顺序投放到料斗中。遵照先干后湿的工艺进行，首先干拌1-2分钟，然后再湿拌2-3分钟，整体的搅拌时间控制在6分钟之内不易过长，另外每次的搅拌量应保持在搅拌机容量的1/3 以下。 
　　3.摊铺与振捣 
　　在浇注钢纤维混凝土的时候应避免出现明显的浇注接头，在倒料的时候每次都要相压20cm左右，这样能够保证钢纤维混凝土的连续性。钢纤维混凝土的路面通常都是以摊铺机摊铺为主，人工整平为辅。为保证钢纤维的均匀分布，应使用平板振动器将其振捣成型。 
　　4.抹面、压纹 
　　首先应把外露的钢纤维压入混凝土中，并在钢纤维混凝土抹平的表面采用滚式压纹机进行压纹l-2mm，压纹方向应沿路线横断面；其次在钢纤维混凝土强度达到设计强度的50%时，用切割机进行切缝，切缝的深度为3cm，并和旧缝要对齐，并保持施工缝和胀缝或缩缝设计位置完全吻合。 
　　结束语 
　　总之，钢纤维混凝土越来越广泛的应用在路面、桥面和机场跑道等工程中，也日益得到了社会的好评和认可，这主要源于它有很好的抗弯强度、抗冲击性、抗开裂性能等等，而更重要的是运用钢纤维混凝土比用普通的混凝土早期强度高，实现了提前通车的目的，可以说钢纤混凝土的广泛应用取得了丰厚的经济效益和社会效益。 
　　参考文献 
　　[1] 曹桂兰， 张庆杉. 浅谈：钢纤维混凝土在建筑施工中的应用[J]. 黑龙江科技信息， 2004，（09） 
　　[2] 陈水根， 王宪法， 薛海友. 论钢纤维混凝土在厂房建设中的应用[J]. 民营科技， 2007，（03） 
　　[3] 何华兴. 浅谈钢纤维混凝土及其施工应用[J]. 科技信息（科学教研）， 2008，（19） 
　　[4] 张健. 钢纤维混凝土用于旧混凝土路面修补工程的探讨[J]. 科技资讯， 2008，（19） 

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