纖維混凝土精選(九篇)

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第1篇：纖維混凝土范文

[關(guān)鍵詞]混凝土 纖維 強化 結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TU278.39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0214-01

一、纖維混凝土的作用和增強機理

1、纖維混凝土的作用

取決于纖維自身的性質(zhì)以及它在混凝土基體中散布混合的狀態(tài)。纖維加入水泥基體中主要有以下作用：阻裂：阻止水泥基體中原有缺陷（微裂縫）的擴展并有效延緩新裂縫的出現(xiàn)。纖維的作用可大大減少甚至徹底消除宏觀裂縫產(chǎn)生。防滲：因減少了水泥基體中的連通裂縫，故可有效阻止外界水分侵入。耐久：改善水泥基體抗凍、抗疲勞等性能，提高耐久性。增韌與抗沖擊：提高水泥基體耐受變形的能力，從而改善其韌性和抗沖擊性。

2、纖維混凝土增強機理

水泥混凝土具有成本低、硬化前塑性好、硬化后抗壓強度高、耐久性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在各種土木工程中，但也存在脆性大、易開裂、抗拉強度低等缺點。為了克服這些缺點，長期以來，人們提出了很多增強辦法，其中在水泥混凝土中加入適量的短纖維是一種有效的增強辦法。目前在混凝土工程中摻加的纖維主要有：鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維、尼龍纖維、石棉、芳綸纖維、聚酯纖維、碳纖維等。

二、纖維混凝土性能實驗研究

在混凝土中添加不連續(xù)的延性纖維可以顯著改善混凝土的脆性。近年來的工程實踐表明：低摻量纖維的高性能混凝土，不僅具有經(jīng)濟價值，而且對于促進高性能混凝土的發(fā)展具有推動作用。隨著高性能混凝土的發(fā)展，纖維增強混凝土的應(yīng)用正日益普遍。目前在混凝土中添加各種纖維改善混凝土性能的研究發(fā)展迅速。研究發(fā)現(xiàn)添加聚丙烯纖維對混凝土材性的影響，通過對混凝土微觀結(jié)構(gòu)的分析可知，這一措施可以顯著改善混凝土的抗?jié)B性能和抗火性能。研究發(fā)現(xiàn)添加碳纖維對于混凝土性能的改善。添加混雜纖維亦可改善混凝土性能，。對于添加纖維的混凝土力學(xué)性能研究的重點主要是材料的抗裂性能、抗收縮、徐變的能力以及抗沖擊性能；而對于材料的抗壓、抗拉強度以及彈性模量的研究卻非常少，材料的這些力學(xué)性能對于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力和變形的計算卻是最基本的參數(shù)。

三、纖維混凝土的應(yīng)用與拓展

在查閱大量資料后，結(jié)合資料和自己的理解得知：目前，纖維混凝土被廣泛地應(yīng)用于混凝土路面、橋涵結(jié)構(gòu)物、高層建筑、造船、海岸防護、隧道、水利水電等眾多領(lǐng)域。

由于聚丙烯纖維混凝土在抗裂、防水、抗疲勞等方面的優(yōu)良特性，因此其可應(yīng)用在：

（1）公路的路面，使路面的使用壽命延長5～10年；

（2）隧道、礦井等墻面和頂部的噴射混凝土，其回彈脫落不超過4%～5%；

（3）水壩、運河、蓄水池、水渠、游泳池、港口、船塢、碼頭減少龜裂，降低滲透性；

（4）混凝土預(yù)制體、灰漿板可增強混凝土的粘合性，降低損耗；

（5）樓房建筑中的復(fù)合樓板、屋頂板、頂尖覆蓋層、建筑裝飾物，可增強建筑的多種指標(biāo)，且可取代金屬絲網(wǎng)。

橋路面中的應(yīng)用

許多國外的抗磨試驗表明，加入聚丙烯纖維后的混凝土可增加粗糙度，使混凝土在同樣外露表面磨損試驗條件下，抗磨損能力增加1倍。挪威高速公路試驗室進行抗磨試驗時，是在挪威有釘帽的輪胎測試混凝土磨損試驗機上進行的，其結(jié)果表明，C75有纖維的混凝土試樣與無纖維的試樣對比，其抗磨損能力增加52%，而其試件磨損損失量減少34.4%。C50纖維混凝土試樣水泥用量雖少，但與C75試樣對比，其抗磨損能力增加20%，而其材料磨損損失量減少17.2%。用聚丙烯纖維混凝土作橋梁工程橋面鋪裝層可纖維混凝土代替鋼纖維混凝土，節(jié)省了投資。有效地抑制和減少裂縫，增強橋面的防水性和抗破能力，減緩鋼筋銹蝕和延長結(jié)構(gòu)的壽命。

板式混凝土結(jié)構(gòu)

聚丙烯纖維混凝土目前得到最廣泛應(yīng)用的場合主要是面支承平板結(jié)構(gòu)，水電站的消力池、護坦 、船閘底板等都屬于面支承平板結(jié)構(gòu)一類的底板混凝土。厚度大多較小，常和基巖直接接觸，混凝土澆筑后因基巖約束，容易發(fā)生裂縫。聚丙烯纖維混凝土因其干縮量小初凝時的塑性收縮微裂紋得到抑制，因此可以減輕這類底板混凝土開裂問題。在常規(guī)設(shè)計中，為了防止表面收縮裂縫，往往設(shè)置了表層分布鋼筋網(wǎng)。由于鋼筋網(wǎng)中間距一般為15～20 cm，因各種原因，有時實際起不到防止混凝土表面裂縫的目的。采用一定摻量的聚丙烯纖維混凝土來替代鋼筋網(wǎng)可能是一個經(jīng)濟有效的措施，也大大簡化了施工，加快了進度很值得進行試驗研究。

噴射混凝土工程的應(yīng)用

聚丙烯混凝土有較高的粘稠性，很適宜用于噴射混凝土。噴射聚丙烯纖維混凝土與噴射普通混凝土比較，能顯著減少回彈損失，增加一次噴射厚度，提高生產(chǎn)能力，降低總成本，并能防止產(chǎn)生裂紋。可用于隧道支護、護坡工程 、建筑物穹頂和拱橋底部修補噴漿、水池及筒倉結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力繞絲噴漿護面等。噴射聚丙烯纖維混凝土施工時宜用濕噴法，可以較準(zhǔn)確的控制水灰比，提高噴射混凝土質(zhì)量和減少回彈損失，并使聚丙烯纖維在混凝土中得到充分分散 。濕噴機械過去完全要靠進口，主要是有日本、美國研制的擠壓泵型 、英國的compernass 型和德國的BsM-903型濕噴機，價格十分昂貴。近年來我國鐵道科學(xué)研究院西南分院已研究出TK-961型濕噴混凝土噴射機，比進口產(chǎn)品便宜甚多，每小時可噴射混凝土5m3， 最大水平和垂直輸運距離分別達到 40m和20m，但自動化程度低操作人員需精心控制噴射參數(shù)。

高速水流作用的部位

水利水電工程的溢流面、泄洪洞、消力池、溢洪道泄流槽、閘門門槽以及排沙孔道都有高速水流沖刷、磨損和氣蝕問題，特別當(dāng)水流中摻有泥沙時，問題更為突出。為提高這些部位的混凝土抗沖蝕磨損能力，以往的工程措施是采用高強度混凝土、硅粉混凝土和鋼纖維混凝土等。不但工程造價高，而且高強度混凝土、鋼纖維混凝土和硅粉混凝土施工都較困難。利用聚丙烯纖維混凝土良好的抗沖磨性能用于上述工程部位是合理的選擇，還可以不必提高混凝土標(biāo)號。

結(jié)束語：

聚丙烯纖維在防止砂漿、混凝土早期收縮裂縫方面的顯著作用已得到許多工程實例和試驗研究的證實。利用聚丙烯纖維混凝土良好的抗沖磨性能將其應(yīng)用于水利水電的各水下工程部位是合理的選擇，而且還可以不必提高混凝土標(biāo)號。具有良好的經(jīng)濟效益和實用效益。聚丙烯混凝土有較高的粘稠性，很適宜用于噴射混凝土。噴射聚丙烯纖維混凝土與噴射普通混凝土比較，能顯著減少回彈損失，增加一次噴射厚度，提高生產(chǎn)能力，降低總成本，并能防止產(chǎn)生裂紋。

第2篇：纖維混凝土范文

Abstract: The impermeability of concrete is an important factor affecting the durability, so sydying the impermeability of concrete is the key to enhance its durability life. This paper conducts the classification analysis of test methods of concrete impermeability.

關(guān)鍵詞:纖維混凝土;抗?jié)B性能;耐久壽命

Key words: fiber reinforced concrete;impermeability;durable life

中圖分類號:TU37文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0082-01

0引言

自1824年Aspidin發(fā)明波特蘭水泥至180年后的今天,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以其易于就地取材、抗壓強度高、體積穩(wěn)定性好、易于施工和現(xiàn)場造型、成本較低、耐久性好等特點,已成為世界上使用量最大的人工材料。據(jù)估計,在美國,每年因腐蝕而支出的維修費用就高達1260億美元。英國每年用于修復(fù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的費用達200億英鎊(合280億美元),而日本每年用于房屋結(jié)構(gòu)維修的費用為400億日元(合3.3億美元)以上。在我國,2000年全國公路普查結(jié)果顯示,截止2000年底,公路危橋9597座,總長達323,451延米。公路橋梁每年實際需要維修費38億元。全國鐵路橋梁中,據(jù)1994年鐵路秋季檢查統(tǒng)計,當(dāng)時有6137座存在不同程度劣化損害,占當(dāng)年鐵路橋梁總數(shù)約33600座的18.8%,所需修補加固的費用約4億元。大量的混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年服役,已相繼進入老化階段;與此同時,越來越多的新結(jié)構(gòu)建造于嚴(yán)酷的環(huán)境和介質(zhì)中,從而使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題日益突出。大量事實證明,在使用環(huán)境的長期影響下,混凝土的性能會逐漸退化。其退化速度與使用環(huán)境密切相關(guān),凍融循環(huán)、介質(zhì)侵蝕直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。在嚴(yán)酷的使用環(huán)境中,混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命有可能不到10年?；炷恋脑S多破壞因素與其抗?jié)B性能有直接關(guān)系,通常認(rèn)為滲透性是評價混凝土耐久性的最重要指標(biāo),而適當(dāng)?shù)姆椒ㄔu價混凝土滲透性是混凝土滲透性研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)。也有觀點認(rèn)為纖維的摻入增加了混凝土內(nèi)部的有效截面,從而導(dǎo)致混凝土的孔隙率提高,抗?jié)B性能下降,目前對纖維混凝土滲透性的研究仍在廣泛的開展。本文對研究纖維混凝土抗?jié)B性的試驗方法進行分類研究。研究纖維混凝土抗?jié)B性通常采用與普通混凝土相同的試驗方法,結(jié)合國內(nèi)外的研究成果,將其進行分類如下。

1透氣法

透氣法測試的基本原理是混凝上表面承受一定的氣壓后,透過毛細(xì)孔滲入混凝上內(nèi)部,使混凝土表層一定厚度范圍具有壓力增量,從而可以計算出混凝土的透氣性系數(shù)。試驗時先將氣室抽空或注入氣體至一定壓強時,記下此時的時間,當(dāng)壓強變?yōu)槟骋恢禃r(自定),再讀取此刻的時間,重復(fù)以上兩步直到壓強變化率恒定,以此計算混凝土的滲透系數(shù)。但有研究表明該方法不適用于摻硅灰的混凝土滲透性試驗。

2抗?jié)B標(biāo)號法

抗?jié)B標(biāo)號法目前是我國混凝土試驗規(guī)范應(yīng)用最多的一種,是我國標(biāo)準(zhǔn)―《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》推薦的試驗方法。試驗采用圓臺形試件,每組6個試件,水壓從0.1/0.2MPa開始每隔8小時增加0.1MPa,直到有3個試件端面滲水,依據(jù)最大水壓通過公式計算。

3滲水高度法

該方法試件與抗?jié)B標(biāo)號法相似,試驗時水壓恒定控制在1.2±0.05MPa,24小時后停止試驗,將試件沿縱斷面劈開兩半,待看清水痕后描出水痕。然后把梯形玻璃板放在試件劈裂面上,用尺測量十條線上的滲水高度,以十個測點處滲水高度的算術(shù)平均值作為該試件的滲水高度,再以六個試件的滲水高度的算術(shù)平均值作為該組試件的平均滲水高度,根據(jù)滲水高度的大小或滲透系數(shù)比較混凝土的相對密實性。

4溶液氣壓法

該方法是武漢理工大學(xué)在十五國家重點科技攻關(guān)項目支持下研制成功的一種新型混凝土耐久性測試方法,可測試混凝土的滲透深度及滲透過程。試驗時用溶液氣壓法混凝土抗?jié)B測試儀,可同時測試36塊標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件,將混凝土試件用環(huán)氧樹脂密封,僅留一面做為滲透面,然后將密封好的試件浸于盛有水或其他溶液的壓力容器中密封,用鋼瓶氮氣向容器中的水或其他液體加壓,使水或其他溶液向混凝土中滲透。在距進水面3cm處預(yù)埋一金屬片,并引出絕緣導(dǎo)線測試滲透過程中的混凝土電阻值,通過電導(dǎo)的變化描述混凝土的透水性。

5穩(wěn)定流動法

穩(wěn)定流動法是通過試驗測定壓力液體流過混凝土的流量及速度,然后根據(jù)達西定律確定滲透系數(shù),該方法適用于具有較高滲透性的混凝土抗?jié)B性能研究(例如強度不高、齡期不長的混凝土)。此法往往存在較大的誤差,一般要求在不同的低流速下進行測量,對流量與壓力差之間的關(guān)系進行線性擬合得到。

6直流電量法

直流電量法始于1981年,后被確定為美國ASTM C1202-91標(biāo)準(zhǔn)方法。試驗采用厚50mm,直徑100mm的圓餅試件,每組3個。試驗前先將試件進行飽和水處理,然后裝于試驗槽內(nèi),試件兩側(cè)槽中分別注入一定濃度的氯化鈉和氫氧化鈉溶液,對試件兩側(cè)電極施加60V直流恒定電壓,記錄6小時內(nèi)通過試件的電量,以此數(shù)據(jù)來評價混凝土的抗?jié)B性能。

7電遷法

此方法標(biāo)準(zhǔn)試件為厚50mm,直徑100mm的圓餅試件,放入試驗裝置使其側(cè)面密封,試驗槽內(nèi)注入含有5%氯化鈉的0.2mol/L氫氧化鉀溶液,試件表面的橡膠筒注入0.2mol/L氫氧化鉀溶液,接通30V直流電源并同步測量并聯(lián)電壓、串聯(lián)電流和電解液初始溫度。試驗結(jié)束后沿圓餅試件軸線劈開,用顯色指示劑測量氯離子擴散深度,最后計算氯離子擴散系數(shù)。該方法目前已被瑞士和北歐標(biāo)準(zhǔn)采用,也被列入我國土木工程學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與施工指南》。

第3篇：纖維混凝土范文

【關(guān)鍵詞】 纖維混凝土；收縮性能；配合比

1 引言

目前，混凝土已經(jīng)成為最主要的優(yōu)良建筑材料，但是水泥混凝土仍然存在突出的缺陷，即：它的抗壓強度雖然比較高，但其抗拉強度、抗彎強度、抗裂強度、抗沖擊韌性、抗爆等性能卻比較差，干縮性較大，容易產(chǎn)生裂縫且裂縫難以得到有效防止和控制。因此，為了改善混凝土的種種缺陷，纖維混凝土應(yīng)運而生。纖維混凝土，又稱纖維增強混凝土，是以水泥凈漿、砂漿或混凝土作為基材，以適量的非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維作為增強材料，均布地?fù)胶驮诨炷林?，成為一種可澆注或可噴射的材料，從而形成的一種新型的增強型建筑材料。

2 纖維混凝土的性能的改善

2.1 纖維混凝土較普通混凝土對于控制裂縫發(fā)展的優(yōu)越性

混凝土不可避免地會產(chǎn)生裂縫，尤其對于大體積混凝土，然而，纖維混凝土在有效控制裂縫產(chǎn)生和控制裂縫發(fā)展上具有巨大的優(yōu)越性。纖維可以阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫擴張，水泥基料和纖維共同受力。即使在產(chǎn)生裂縫后，橫跨裂縫的纖維可以單獨或者與鋼筋共同參與受力，限制裂縫進一步發(fā)展。因此，混凝土中適量配比的纖維的阻裂效果明顯。

2.2強度和重量比值大

纖維混凝土的強度重量比值大，這是纖維混凝土具有經(jīng)濟優(yōu)越性的主要原因。在混凝土中摻入適量纖維，其抗拉強度可提高25%～50%，抗彎強度可提高40%～80%，抗剪強度可提高50%～100%。因此，纖維混凝土較普通混凝土具有較高的抗拉、抗彎、抗剪和抗扭強度。

2.3 收縮性能改善

在通常的纖維摻量下，纖維混凝土較普通混凝土的收縮值降低7%～9%。因此，纖維混凝土的收縮性能明顯改善。

2.4 抗疲勞性能顯著提高

纖維混凝土的抗彎和抗壓疲勞性能比普通混凝土都有較大改善。當(dāng)摻有1.5%纖維抗彎疲勞壽命為1×106次時，應(yīng)力比為0.68，而普通混凝土僅為0.51。當(dāng)摻有2%纖維混凝土抗壓疲勞壽命達2×106次時，應(yīng)力比為0.92，而普通混凝土僅為0.56。所以，纖維混凝土的抗疲勞性能顯著提高。

2.5 抗沖擊性能顯著提高

材料抵抗沖擊或震動荷載作用的性能，稱為沖擊韌性。在通常的纖維摻量下，沖擊抗壓韌性可提高2～7倍。沖擊抗彎、抗拉等韌性可提高幾倍到幾十倍。所以，纖維混凝土具有卓越的抗沖擊性能。

3 影響纖維混凝土性能的因素

3.1 纖維本身的性質(zhì)

纖維是處在一個堿性的環(huán)境中發(fā)揮其物理效應(yīng)的，所以纖維首先必須具有較好的耐堿性，不受水泥水化物的侵蝕，其次保證纖維與水泥基體之間有足夠的粘結(jié)強度。纖維在混凝土中要發(fā)揮作用，必須具有比較高的抗拉強度和較大的變形能力。與水泥基體相比，抗拉強度至少要高出兩個數(shù)量級，極限延伸率至少要高出一個數(shù)量級。纖維摻量太少，起不到阻裂的作用；纖維摻量過多，使混凝土和易性變差。同時，過多的界面使內(nèi)部界面微裂紋增多，基體混凝土強度性能反而下降。此外，纖維必須具有合適的尺寸，在均勻分散的前提下，纖細(xì)而挺實的纖維具有更好的抗裂增強性能，其長度與直徑的比值大于臨界值時才能對水泥基體產(chǎn)生明顯的增強效應(yīng)。

3.2施工方式

纖維的分散性是纖維的關(guān)鍵指標(biāo)，纖維混凝土中所用的纖維應(yīng)具有良好的分散性，不結(jié)團，不成束，這樣纖維才能在實際的混凝土工程中推廣應(yīng)用。不同的施工方式，對纖維的分散性和排列均有不同程度的影響。在振搗成型的過程中，纖維隨著振搗會產(chǎn)生平行于骨料、模板或振搗設(shè)備表面的“邊緣效應(yīng)”，平行于骨料表面初始裂縫的纖維起不到約束裂縫的作用，應(yīng)合理控制振搗時間，并且盡可能提高纖維混凝土的自密實能力。

3.3 配合比的影響

與普通混凝土的配合相比，纖維混凝土的配合比有以下特點：

（1）骨料間的空隙率增加。當(dāng)1m3混凝土中摻入體積摻率Vf=1%的鋼纖維時，纖維的堆積體積占0.12 m3是其絕對體積的12倍，所以需要更多的砂漿來填充空隙，需要更大的砂率。

（2）纖維的摻入，砂率的提高增大了骨料的比表面積，應(yīng)采用較高的單位水泥用量。同時纖維將吸附更多的拌和水，纖維間交錯搭接阻礙了骨料間的相對滑移，使拌和物變稠，流動性下降?？墒褂脺p水劑增大水灰比或者是增加單位水泥用量。

（3）選擇合適的集料粒徑。骨料界面是混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱處，也是最先發(fā)生破壞的地方。當(dāng)纖維長度大于最大公稱粒徑時，能夠穿越最大粒徑，建立起纖維增強和抗裂的“微橋梁”，就能更好地發(fā)揮纖維的增強、增韌作用。集料粒徑大于平均纖維間距，將導(dǎo)致纖維在大顆粒集料之間聚集和相互干擾。

4 使用時應(yīng)注意的問題

（1）纖維材料的選擇要根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境、受力特點等，選擇抗拉強度高，耐久性能好，易施工，成本低的纖維材料；

（2）控制好纖維長度和截面形態(tài)可使纖維在混凝土中分布均勻，小結(jié)團，同時與混凝土有較大的接觸表面，有較好的粘結(jié)強度；

（3）配制混凝土?xí)r既要保證強度的要求，又要有較好的和易性，還要方便施工，能與纖維結(jié)合緊密；

（4）摻入纖維材料后混凝土的表面抗裂性能、抗拉性能、抗折性能等都有明顯的改善，這要求配制混凝土?xí)r的水灰比不能過大，因此在配制混凝土?xí)r要加入一定量的減水劑、緩凝劑，從而進一步提高混凝土的性能，充分發(fā)揮纖維材料的作用。

5 纖維混凝土存在的主要問題及目前纖維混凝土技術(shù)的研究發(fā)展方向

摻入纖維后，混凝土成本過大，性能不穩(wěn)定是纖維混凝土應(yīng)用中的主要問題：纖維一般用量較大，價格較高。纖維摻量大時，纖維在混凝土中容易產(chǎn)生纖維團使得攪拌困難，在施工過程中鋼纖維容易外露，這也增加了施工的難度。并且，如鋼纖維容易發(fā)生銹蝕，影響混凝土耐久性和使用安全。玻璃纖維由于耐堿性差，玻璃纖維增強混凝土的應(yīng)用受到限制。此外，目前我國碳纖維大部分依賴進口。國內(nèi)碳纖維生產(chǎn)能力僅占世界高性能碳纖維總產(chǎn)量的0.4%左右。

第4篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：鋼纖維混凝土；修補工程；下穿路面工程；應(yīng)用；發(fā)展

Abstract: The steel fiber concrete is in the ordinary concrete mixed with a certain amount of short and fine steel fiber composed of a novel high strength composite material. Because the steel fiber block matrix cracks in concrete, not only has the excellent properties of ordinary concrete, and has good bending resistance, impact resistance, fatigue resistance and low shrinkage, good toughness, wear resistance and strong features. It not only can make the surface layer thinning, crack spacing to increase, improve pavement performance, prolongs the service life of the pavement, but also can reduce the engineering cost, shorten the construction period.

Key words: steel fiber concrete; remedial works; beneath the pavement engineering; application; development

中圖分類號：[TU528.37]文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）10-0020-02

隨著國民經(jīng)濟建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展，城市道路和國道干線公路上的車輛荷載及密度越來越大，行駛速度越來越快，致使路面的損壞也日趨嚴(yán)重起來。特別是對一些下穿道路、損壞的水泥混凝土路面而言，它不僅翻修投資大，且施工周期較長，嚴(yán)重影響交通暢通及行車安全。如用普通水泥混凝土修復(fù)路面雖有強度高，板塊性好，有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點，但它的最大缺陷是脆性大、易開裂、抗溫性差，路面板塊容易受彎折而產(chǎn)生斷裂，所以就要求路面面板應(yīng)有足夠的抗彎、抗拉強度和厚度。0000用鋼纖維混凝土修筑路面，就是意將鋼纖維均勻地分散于基體混凝土中（與混凝土一起攪拌），并通過分散的鋼纖維，減小因荷載在基體混凝土引起的細(xì)裂縫端部的應(yīng)力集中，提高整個復(fù)合材料的抗裂性。同時由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界面粘結(jié)力，因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面，使鋼纖維混凝土作為一個均勻的整體抵抗外力的作用，顯著提高了混凝土原有的抗拉、抗彎強度和斷裂延伸率。特別是提高了混凝土的韌性和抗沖擊性。

鋼纖維混凝土

第5篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：纖維 再生混凝土 力學(xué)性能 耐久性能

中圖分類號：TU528.01 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（b）-0070-02

混凝土是國家經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)化進程中的重要基礎(chǔ)原材料之一，是我國各種建筑耗材中消耗量最大的。水泥混凝土是一種既傳統(tǒng)又煥發(fā)著無限生命力的建筑材料，隨著城市的不斷擴張和工業(yè)化加劇，混凝土的消耗量也在持續(xù)增加。我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼地進行，城鎮(zhèn)化進程不斷加劇，每年建設(shè)鐵路、橋梁、港口等基礎(chǔ)建設(shè)就需要約40億方混凝土。

結(jié)構(gòu)終有其壽命，壽終的建筑就成為建筑垃圾，這些建筑垃圾中50%～70%為廢棄混凝土（約2 000萬t）。建筑垃圾一般采取直接填埋的方法來處理，這種方法既浪費土地，又浪費了資源。再生混凝土是用建筑垃圾中分離出的再生骨料，替代混凝土中的部分或全部骨料。這是解決天然骨料資源緊缺問題、建筑垃圾污染和治理的難題以及可能由此引發(fā)的一系列生態(tài)和社會問題的有效方法。

天然骨料攪拌成的混凝土本身就有材料剛性大而柔性不足的問題，以及混凝土材料本身固有的結(jié)構(gòu)缺陷，造成混凝土抗拉強度低、韌性差、易開裂，而再生混凝土由于再生骨料表面附著部分硬化的水泥砂漿，這一缺陷更加明顯。在傳統(tǒng)的混凝土性能開發(fā)領(lǐng)域，常通過添加粉煤灰、聚丙烯纖維等來改善混凝土的相關(guān)性能指標(biāo)。在再生混凝土性能的研究中許多學(xué)者希望通過添加短纖維彌補這些缺陷，并取得了一定的成果。

1 紡織纖維增強再生混凝土的制備工藝

針對纖維增強混凝土性能的試驗在各種混凝土試驗中并不少見。但是在混凝土攪拌過程中極易出現(xiàn)纖維成團現(xiàn)象，導(dǎo)致纖維分布不均勻，致使混凝土性能不穩(wěn)定。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，采用干拌法拌制混凝土。即先投入砂、水泥、碎石、再生骨料，攪拌均勻后，再分次投入廢棄纖維進行攪拌，直至設(shè)計添加完纖維量并且攪拌均勻后加入水，再持續(xù)攪拌10 min左右即可，制備工藝流程圖如圖1所示。

2 紡織纖維增強再生混凝土的力學(xué)性能

2.1 抗壓強度

針對纖維增強混凝土抗壓性能的研究已經(jīng)比較豐富。寧夏大學(xué)王勇升、金寶宏等研究指出摻加0.4%和0.8%的聚丙烯纖維時，混凝土的抗壓強度提高為104%和120%。當(dāng)混凝土摻加0.4%和0.8%的滌綸纖維時，其相應(yīng)的抗壓強分別提高至105%和94.8%[1]。天津工業(yè)大學(xué)王建坤、天津城建學(xué)院王書祥等人的實驗分別使用滌綸和回收滌綸作為增強纖維。實驗結(jié)果表明使用滌綸作為增強纖維可以使抗壓強度提高7.4%～26.45%，使用回收的滌綸也表現(xiàn)出相同的作用，但在有些配比中表現(xiàn)較差[2]。

同時對于使用聚丙烯腈纖維作為增強纖維對于混凝土的抗壓強度貢獻并不十分明顯。纖維摻量為0.15%時，混凝土的抗壓強度僅有約9%的提升。Achozaimy A M等人進行的研究表明以聚丙烯作為增強纖維對抗壓性能改變不大。李燕飛等人的實驗也表明了抗壓強度在1 d、3 d、28 d均有不同程度地提高。

此外張?zhí)煲淼热说脑囼灡砻骼w維長度也對混凝土的力學(xué)性能有影響25 mm效果好于11 mm[3]。楊永生等人的試驗表明添加體積率在0%～0.12%的聚丙烯纖維時，混凝土抗壓強度提升幅度明顯增大，體積率在0.12%～0.14%時，混凝土抗壓強度提升強度趨于平穩(wěn)。混凝土的抗壓強度會隨聚丙烯纖維的摻量增加而不斷增加[4]。

2.2 劈裂抗拉強度

李學(xué)英等的試驗表明聚丙烯纖維混凝土比普通混凝土的3 d、7 d和28 d的抗折強度分別提高了39%和11%和19%[5]。聚丙烯腈纖維對混凝土劈裂抗拉強度增加的影響則在纖維摻量為0.15%時比較明顯，提升量接近20%；王建坤等人的實驗表明使用滌綸和回收滌綸對混凝土抗拉強度均有明顯提高，并且加入的纖維長度30 mm效果較好[2]。

很多試驗均表明滌綸纖維增強混凝土和聚丙烯纖維增強混凝土中隨著纖維摻量的增加，試件的抗劈裂強度變化趨勢均是先上升，后下降。對比而言，采用滌綸作為增強纖維的效果明顯好于使用聚丙烯纖維作為增強纖維。也有試驗表明在混凝土中加入聚丙烯在1 d時抗拉強度降低了3.4%。

3 紡織纖維增強再生混凝土的耐久性能

3.1 抗?jié)B性

已經(jīng)有很多學(xué)者對于纖維增強再生混凝土的抗?jié)B性能進行研究。馬一平、郭海洋等人試驗研究表明聚丙烯纖維的摻量和種類對混凝土抗塑性干縮裂縫有影響，直徑較小的單絲纖維比網(wǎng)狀纖維抗塑性干縮裂縫能力較好，混凝土抗干縮開裂能力隨著聚丙烯纖維摻量的增大而增大。陳德玉、劉歡等人[6]試驗研究表明摻入長度為10 mm，密度為0.9 kg/m3的聚丙烯纖維會使再生混凝土的抗裂、抗?jié)B沖擊性能均有較大幅度提高。Miller和Rifai在研究中建議工程中摻加纖維的最大量不宜超過0.8%。他們的研究表明，摻入聚丙烯纖維會使再生混凝土抗?jié)B性明顯提高。摻加聚丙烯纖維體積量為0.05%～0.1%時，混凝土的抗?jié)B性能提高40%以上。

第6篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：鋼纖維 鋼纖維混凝土

1　前言

隨著1824年波特蘭水泥的誕生，在1830年前后出現(xiàn)了混凝土，作為當(dāng)時的一種新型建筑材料，就廣泛地應(yīng)用于土木和水利工程。尤其是在19世紀(jì)中葉以后，伴隨著鋼鐵的發(fā)展，人們把鋼筋和混凝土結(jié)合起來，誕生了鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)這種新型的復(fù)合建筑材料，大大提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性，從而使建筑業(yè)經(jīng)歷了一場革命。盡管混凝土的固有優(yōu)點是高抗壓強度，然而它也有固有弱點——如構(gòu)件的自重大、易于塑性干縮開裂、抗疲勞能力低、韌性差、抗拉強度低(一般僅為抗壓強度的7%－14%)、易產(chǎn)生裂紋、抗沖擊碎裂性差等，限制了在工程中的使用范圍。這些弱點隨著混凝土強度的提高顯得尤為突出。因此，長期以來許多專家和學(xué)者不斷探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能，增強耐久性)的各種方法和途徑，于是，提出了一種以傳統(tǒng)素混凝土為基體的新型復(fù)合材料——纖維混凝土。

2 纖維混凝土的發(fā)展和現(xiàn)狀

纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete，簡稱FRC)，是纖維增強混凝土的簡稱，通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基體，以金屬纖維、無機纖維或有機纖維增強材料組成的一種水泥基復(fù)合材料。它是將短而細(xì)的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的纖維均勻的分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。纖維在混凝土中限制混凝土早期裂縫的產(chǎn)生及在外力作用下裂縫的進一步擴展。在纖維混凝土受力初期，纖維與混凝同受力，此時混凝土是外力的主要承擔(dān)者，隨著外力的不斷增加或者外力持續(xù)一定時間，當(dāng)裂縫擴展到一定程度之后，混凝土退出工作，纖維成為外力的主要承擔(dān)者，橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進一步擴展。由此可見，纖維有效地克服了混凝土抗拉強度低、易開裂、抗疲勞性能差等固有缺陷。

與普通混凝土相比，F(xiàn)RC具有較高的抗拉、抗彎拉、抗沖擊、抗阻裂、抗爆和韌性、延性等性能，同時對混凝土抗?jié)B、防水、抗凍、護筋性等方面也有很大的貢獻。

鑒于FRC具有素混凝土不具有的優(yōu)點，纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土在實際工程中日益得到學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注。1907年原蘇聯(lián)專家B.П.HekpocaB開始用金屬纖維增強混凝土；1910年，美國H.F.Porter發(fā)表了有關(guān)短纖維增強混凝土的研究報告，建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強化基體材料；1911年，美國Graham曾把鋼纖維摻入普通混凝土中得到了可以提高混凝土強度和穩(wěn)定性的結(jié)果；到20世紀(jì)40年代，美、英、法、德、日等國先后做了許多關(guān)于用鋼纖維來提高混凝土耐磨性和抗裂性、鋼纖維混凝土制造工藝、改進鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的粘結(jié)強度等方面的研究；1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發(fā)表了關(guān)于鋼纖維約束混凝土裂縫開展的機理的論文，提出了鋼纖維混凝土開裂強度是由對拉伸應(yīng)力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結(jié)論(纖維間距理論)，從而開始了這種新型復(fù)合材料的實用開發(fā)階段。到目前，隨著鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用，因纖維在混凝土中的分布情況不同，主要有四類：鋼纖維混凝土、混雜纖維混凝土、層布式鋼纖維混凝土和層布式混雜纖維混凝土。

2.1 鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete 簡稱SFRC)是在普通混凝土中摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維后形成的一種比較均勻而多向配筋的混凝土。鋼纖維的摻入量按體積一般為l－2%，而按重量計每立方米混凝土中摻70－100Kg左右鋼纖維，鋼纖維的長度宜為25－60mm，直徑為0.25－1.25mm，長度與直徑的最佳比值為50－700。

與普通混凝土相比，不僅能改善抗拉、抗剪、抗彎、抗磨和抗裂性能，而且能大大增強混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能，顯著提高結(jié)構(gòu)的疲勞性能及其耐久性。尤其是韌性可增加l0－20倍，美國對鋼纖維混凝土與普通混凝土力學(xué)性能比較的試驗結(jié)果見下表：

物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

普通混凝土

SFRC

極限抗彎拉強度

2－5.5MPa

5－26 MPa

極限抗壓強度

21－35 MPa

35－56 MPa

抗剪強度

2.5 MPa

4.2 MPa

彈性模量

2?104－3.5?104 MPa

1.5?104－3.5?104 MPa

熱膨脹系數(shù)

9.9－10.8m/m·k

10.4－11.1 m/m·k

抗沖擊力

480N·m

1380 N·m

抗磨指數(shù)

1

2

抗疲勞限值

0.5－0.55

0.80－0.95

抗裂指標(biāo)比

1

7

韌性

1

10—20

耐凍融破壞指標(biāo)數(shù)

第7篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：路橋施工技術(shù)；鋼纖維混凝土

中圖分類號：u41 文獻標(biāo)識碼：a

鋼纖維混凝土是一種在普通的混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效的阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地提高了混凝土的抗拉強度、抗彎強度、抗沖性、抗凍性、抗磨性、抗疲勞性，并且具有良好的延性。因為鋼纖維混凝土的眾多優(yōu)越性，國內(nèi)外更深入的研究，使得它成為一種使用越來越廣泛的建筑材料。本文對從鋼纖維混凝土的性能探討了鋼纖維混凝土在路橋中的施工技術(shù)。

1鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能

1.1鋼纖維及其性能

鋼纖維是一種用鋼質(zhì)材料加工而成的短纖維。鋼纖維的制成方法主要有以下4種：

a.鋼絲切斷法

鋼纖維的抗拉強度可達1000～2000mpa。但它的表面較光滑，使其粘結(jié)強度較差。通?？梢允褂酶淖冧摾w維外形，以增加其粘結(jié)強度，如波形法、壓棱法、彎鉤法。

b. 薄鋼板剪切法

用冷軋薄鋼板剪切而成。剪切前，用特制的縱剪機將冷軋薄鋼板剪成帶鋼卷，然后將帶鋼卷用普通旋轉(zhuǎn)道具或沖切床切成矩形截面的鋼纖維。

c.銑削法

將厚板或鋼錠用旋轉(zhuǎn)的平刃銑刀進行銑削而成。銑削法產(chǎn)生的鋼纖維與混凝土的粘結(jié)性能很好，因為銑削法會使鋼纖維產(chǎn)生很大變形導(dǎo)致鋼纖維截面形成月牙形。

d.熔鋼抽絲法（熔抽法）

熔抽法制成的鋼纖維成本低，制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高。但是由于榮熔抽法制成剛纖維過程中是完全暴露在空氣中的，鋼水容易氧化，形成一層氧化層，降低了鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強度。

鋼纖維具有很高的抗拉強度。冷拔鋼絲切斷法制成的鋼纖維抗拉強度可高達600～1000mpa，而其它方法的鋼纖維抗拉強度一般在380～800mpa。鋼纖維的彈性模量為200gp，極限伸長率為0.5%～3.5%。鋼纖維混凝破壞的主要原因是因為鋼纖維的拔出，所以為了增加混凝土和鋼纖維的咬合力，可以將鋼纖維的表面形狀進行改變。

1.2鋼纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良且應(yīng)用廣泛的新型復(fù)合材料，由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的發(fā)生和開展，其抗彎、抗拉和抗剪強度等級都比普通混凝土有顯著提高，同時鋼纖維混凝土的抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也比普通混凝土較高。當(dāng)纖維量摻量在1%～2%時，抗彎強度提高40%～50%，抗拉強度也提高了25%～50%，當(dāng)使用直接雙面剪試驗時，所得到的試驗結(jié)果為抗剪強度提高了50%～100%。而抗壓強度提高較小。、

復(fù)合理論和纖維間距理論是鋼纖維混凝土增強機理的兩種理論。根據(jù)這兩種理論鋼纖維混凝土的強度ff為：

式中：fm為基體強度；lf/df為纖維的長徑比；ρf為纖維的體積率；τ為纖維與基體間的粘結(jié)強度；η為以及纖維在基體中的分布和取向的影響。

鋼纖維混凝土的變形性能力也有明顯提高，在彈性階段鋼纖維混凝土的變形能力與普通混凝土沒有顯著差別。韌性是衡量塑性變形性能的重要指標(biāo)，在塑性變形階段不論抗彎還是抗壓和沖擊韌性都隨著纖維增強效果而提高。鋼纖維混凝土隨著纖維摻量的增加而收縮值有所降低，其抗壓和抗彎疲勞性能比混凝土卻有很大提高。

2 路橋施工中鋼纖維混凝的應(yīng)用

2.1 鋼纖維混凝土在路面工程中的應(yīng)用

在路面中的應(yīng)用主要包括：（1）罩面路面中鋼纖維混凝土的應(yīng)用。（2）鋼纖維混凝土在路面建設(shè)施工中的應(yīng)用。

由于鋼纖維混凝土在動荷載下具有良好的抗沖擊、抗拉、抗彎、耐磨性能，鋼纖維混凝土可以有效的抑制因溫度引起裂縫的產(chǎn)生與擴展，并且具有良好的抗凍性能。而這些優(yōu)點性質(zhì)與路面的要求比較符合，不僅可以有效減小鋼纖維混凝土路面的厚度，延長路橋面使用壽命，改變路面性能，同時可以實現(xiàn)設(shè)計要求。

當(dāng)舊的混凝土路面損壞時，可以采用鋼纖維混凝土結(jié)合式罩面修補路面，使舊的混凝土與罩面層相互粘結(jié)在一起，成為一個整體，共同發(fā)揮結(jié)構(gòu)

整體強度作用。

2.2鋼纖維混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土在橋梁中應(yīng)用不僅可以達到利用鋼纖維混凝土鋪設(shè)的路面的工程效果，并且鋼纖維混凝土可以增加橋梁剛度和橋梁抗折強度，增強橋梁面的耐久性、抗裂性和提高舒適性。橋梁結(jié)構(gòu)自重也得到降低，使橋梁的受力情況也得到相應(yīng)改善。同時也可采用轉(zhuǎn)子ⅱ型噴射機噴射5～20cm鋼纖維混凝土以滿足橋梁局部結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性的加固要求。

3 鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.1施工中的問題

在鋼纖維混凝土施工中，由于鋼纖維的存在，不僅僅是混凝土的配合比和鋼纖維的性能決定了鋼纖維混凝土的路橋面的質(zhì)量優(yōu)劣，鋼纖維在混凝土中的分布是否均勻也同樣影響著工程質(zhì)量。

鋼纖維混凝土路面在施工過程中，應(yīng)當(dāng)注意使鋼纖維混凝土在混凝土中的分布均勻，禁止結(jié)團現(xiàn)象的產(chǎn)生；應(yīng)避免鋼纖維混凝土表面出現(xiàn)纖維露出現(xiàn)象；要嚴(yán)格控制路面厚度。

鋼纖維混凝土施工的技術(shù)難題是因為鋼纖維的存在導(dǎo)致的，而施工機械的選擇及使用對鋼纖維混凝土路橋工程質(zhì)量產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。施工成為了鋼纖維混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要影響因素。

3.2 材料的基本要求

鋼纖維混凝土的特性與基本混凝土相關(guān)。同時鋼纖維品種、長徑比、方向性及摻率同樣影響鋼纖維混凝土的特性?？估瓘姸炔豢傻陀?50mpa。纖維直徑為0.4mm～0.7mm，長度為鋼纖維直徑的50～70倍。

粗集粒最大粒徑對鋼纖維混凝土中纖維的咬合力有很大影響，粒徑過大對抗拉彎強度有較顯著影響，規(guī)定最大粒徑應(yīng)低于纖維長度的1/2，但不應(yīng)大于20mm。其它材料要求與普通混凝土相同。

3.3 設(shè)置鋼纖維分散裝置

將鋼纖維與混凝土放入攪拌機攪拌時，必須要先通過功率為和1分散率為0.75～1.0kw，20～60kg/min的分散機分散然后再加入攪拌機。以避免結(jié)團現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.4投料順序和攪拌

攪拌機可采用強制式攪拌機和自由落體式攪拌機，攪拌時應(yīng)該采用先干后濕分級投料工藝。即按照先投砂，然后鋼纖維，最后碎石的順序進行投方材料，并且需要采取先與混凝土在攪拌機先干攪1min，再進行加水和添加劑的2min濕攪。并且為防止因攪拌時間過長而引起的纖維團結(jié)，總的攪拌時間應(yīng)盡量控制在6min內(nèi)，并且攪拌量在攪拌機容量的1/3為宜。

3.5 攤鋪和振搗

鋼纖維混凝土澆注時澆注接頭不應(yīng)過于明顯。鋼纖維混凝土必須連續(xù)澆注，并且每次倒料時應(yīng)相壓15～20min，以保證澆注的連續(xù)性。澆注一段后就應(yīng)該及時的采用平板振動器振搗密實，切忌采用插入式振動器，平板振動器可以使鋼纖維成二維分布，而插入式振動器促使鋼纖維的分布方向朝向振動棒。振搗好后，可將露出的鋼纖維壓回混凝土，以確表面保平整。

3.6 表面拉毛、成型

砂率大、粗骨料細(xì)、纖維亂向分布是鋼纖維混凝土所具有的特點，所以當(dāng)鋼纖維混凝土路橋面鋪設(shè)完畢后，應(yīng)對路橋面進行拉毛、收槳毛處理和機械拉平，防止鋼纖維外露，以保證路橋面平整密實。同時采用滾式壓紋機壓紋1～2mm，方向為沿路線橫斷方向。

3.7 接縫設(shè)置

鋼纖維混凝土具有良好的收縮性、抗裂性。一般可不設(shè)置伸縮縫。當(dāng)鋼纖維混凝土的養(yǎng)生強度達到設(shè)計強度的50%時，采用切割機割縫設(shè)置伸縮縫。應(yīng)該保證伸縮縫與施工縫位置吻合。

3.8 養(yǎng)護

早期鋼纖維混凝土的強度較高，所以應(yīng)該加強濕潤養(yǎng)護。可采用自來水養(yǎng)護，并使用塑料薄膜覆蓋濕養(yǎng)以防止水分蒸發(fā)過快，確保鋼纖維混凝土與瀝青結(jié)合面清潔。待養(yǎng)生時間7～12d后，當(dāng)混凝土測試達到規(guī)范規(guī)定的強度后，方可進行交通開放。

結(jié)語

由于鋼纖維混凝土具有的種種優(yōu)異性，所以被廣泛用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，取得了重大的經(jīng)濟和社會效益。鋼纖維混凝土技術(shù)不僅提高了混凝土的強度，也降低了路橋的成本。但是，鋼纖維混凝土施工較為復(fù)雜，如施工中操作不當(dāng)，混凝土中鋼纖維很容易導(dǎo)致結(jié)團現(xiàn)象，反而會降低了路面的質(zhì)量。所以，鋼纖維混凝土路橋在施工中，要嚴(yán)格施工規(guī)范進行操作，確保鋼纖維混凝土的性能得到最好的發(fā)揮。

參考文獻

[1]趙國藩，彭少民，黃承民.鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)[m].中國建筑工業(yè)出版社.1999.

[2]高丹盈.鋼纖維混凝土設(shè)計與應(yīng)用[m].中國建筑工業(yè)出版社.2002.

[3]黃承逵，趙國

第8篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：塑鋼纖維；輕骨料混凝土；力學(xué)性能

1試驗概況

1.1試驗材料

1）水泥：42.5R級普通硅酸鹽水泥。2）粗骨料：本次試驗采用高強圓球形粉煤灰陶粒。3）細(xì)骨料：河砂，細(xì)度模數(shù)2.8，含泥量2.0%，堆積密度1574kg/m3，含水率0.51%。4）塑鋼纖維：寧波大成新材料股份有限公司生產(chǎn)的高性能塑鋼纖維。5）外加劑：萘系高效減水劑，減水率20%以上。6）水：自來水。

1.2試驗的配合比

試驗使用強度等級為LC30的輕骨料混凝土，采用絕對體積法確定塑鋼纖維輕骨料混凝土的配合比，試驗的配合比見表1。

1.3試件制作及成型養(yǎng)護

經(jīng)過處理的塑鋼纖維在強制式攪拌機攪拌混凝土?xí)r加入，稍微增加攪拌時間。試塊制作步驟如下：1）按試驗設(shè)計的配合比分別稱取各材料備用，并且使陶粒預(yù)濕1小時。2）將稱好的原材料按照陶粒、砂、水泥依次投入攪拌機內(nèi)；人工分散式加入塑鋼纖維，機械攪拌2min，加入水和減水劑攪拌5min。3）出料成模，置于振動臺上振動成型（振動30~40s）。24h之后脫模，并置于溫度（20±2）℃、相對濕度95%RH以上條件下養(yǎng)護至試驗齡期。

1.4試驗設(shè)備

單臥軸強制式混凝土攪拌機、WHY-2000型全自動壓力試驗機、10噸液壓式萬能試驗機、TYB-2000型壓力試驗機。

2塑鋼纖維輕骨料混凝土力學(xué)性能試驗

2.1抗壓強度

2.1.1立方體抗壓強度試驗試驗一般以混凝土的基本力學(xué)性能指標(biāo)即抗壓強度來作為評價混凝土其他性能的最基本的參數(shù)。試件尺寸為150mm×150mm×150mm的混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊，每組試驗3個試塊，取3個試塊實測的平均強度值作為每組的抗壓強度值。2.1.2試驗現(xiàn)象及結(jié)果分析沒有添加塑鋼纖維的輕骨料混凝土由于試塊和壓板之間的約束效應(yīng)，破壞時的形態(tài)呈沙漏狀，即相對的錐狀，發(fā)生斜剪切破壞，試件一出現(xiàn)開裂，馬上被壓碎，聲音清脆，屬于脆性破壞。加入塑鋼纖維的輕骨料混凝土試件達到峰值強度開始出現(xiàn)裂縫，繼續(xù)加載時能聽見塑鋼纖維被拉伸斷裂而發(fā)出的噼啪聲音，試件承載力逐漸下降一直到試件破壞，試件破壞時整體性良好，沒有被壓碎成碎塊，因此，塑鋼纖維建議摻量為9kg/m3。

2.2抗彎折強度試驗

2.2.1試驗現(xiàn)象輕骨料混凝土加載開始出現(xiàn)初始裂縫后，在受拉區(qū)的裂縫寬度隨荷載的增加而變大，達到極限荷載后，普通輕骨料混凝土突然裂開，具有典型的脆性破壞特征；加入纖維的塑鋼纖維輕骨料混凝土起先是跨中出現(xiàn)許多微小的裂縫，在達到極限荷載后，細(xì)裂縫逐漸發(fā)育，形成一條主裂縫，可以看見許多纖維，并能聽見塑鋼纖維被拉斷的聲音，跨中有較大的撓曲變形，變形量隨塑鋼纖維的增多而變大，呈現(xiàn)出顯著的延性破壞特征。2.2.2試驗結(jié)果及分析表2為試驗測得的結(jié)果可知，塑鋼纖維對輕骨料混凝土初始開裂強度影響不大，其主要與水泥基材的開裂強度有關(guān)，圓形粉煤灰陶粒在一定程度上可以減少混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少內(nèi)部原生裂縫的出現(xiàn)。塑鋼纖維增韌原理分析從試驗中能夠看出，塑鋼纖維輕骨料混凝土比普通輕骨料混凝土的韌性增加了許多，這得益于塑鋼纖維在被拔出混凝土?xí)r獨特的耗能機理。鋼纖維耗能多少受界面影響很大，主要在開裂前期發(fā)揮作用。普通的纖維混凝土的耗能效果大多由摻入的纖維本身的彈性模量和延伸率等性質(zhì)決定，并且是在裂縫達到一定的寬度才發(fā)揮出來。塑鋼纖維經(jīng)過處理之后，提高了塑鋼纖維與混凝土基體界面上的性能，增大外表面粗糙度，增加界面的粘結(jié)力和摩擦力，加強機械咬合力?；炷林械膯谓z纖維拉拔試驗表明其抗拉拔性能與異形鋼纖維相差無幾，所以塑鋼纖維在裂縫發(fā)展全過程都有耗能作用，且增加基體韌性。

3結(jié)語

第9篇：纖維混凝土范文

關(guān)鍵詞：道路施工；鋼纖維混凝土；施工技術(shù)

在我國社會不斷發(fā)展的過程中，作為一種關(guān)鍵的道路施工技術(shù)，鋼纖維混凝土施工技術(shù)近年來獲得了突飛猛進的發(fā)展，成為道路質(zhì)量檢驗的核心檢測指標(biāo)。因此，研究道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的意義，可以使鋼纖維混凝土施工技術(shù)更加豐富，更好的指導(dǎo)實際施工的開展，推動道路施工事業(yè)的進步。

1 道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)概述

什么是鋼纖維，簡單來說鋼纖維就是使用銑刀，利用機器的旋轉(zhuǎn)從而對鋼材進行切削處理進而加工形成的，就結(jié)構(gòu)強度而言，鋼纖維比一些相類似的原材料要好得多。三角形就是其界面構(gòu)造主要形式，它搭配著水泥混凝土使用的時候，會讓其界面間的粘結(jié)能力有很大程度的提高；而使用熔融的鋼水，結(jié)合甩制的形式經(jīng)過合理加工而成的鋼纖維材料叫做熔抽鋼纖維材料，其工藝流程短，價格便宜；快淬工藝使鋼纖維具有微晶結(jié)構(gòu)，強度和韌性高；纖維的橫截面呈不規(guī)則月牙形，表面自然粗糙，與耐火料基體結(jié)合力強；有良好的高溫強度和高溫耐腐蝕性。其實，很多時候道路施工的情況不盡相同，在進行道路施工時要結(jié)合實際情況，靈活的使用鋼纖維材料，把鋼纖維處理好，讓其有不同的截面形式，從而使得水泥基材和鋼纖維之間的握裹力得到最大限度的保留。

2 道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 道路結(jié)構(gòu)加固中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

在道路結(jié)構(gòu)加固環(huán)節(jié)中，采用鋼纖維混凝土施工技術(shù)，可以針對由動載因素引發(fā)的道路面板開裂、道路表面脫落或損壞、道路墩臺破壞等問題進行有效的處理，該過程中鋼纖維混凝土需要利用轉(zhuǎn)子Ⅱ型混凝土噴射機進行噴射，并保證5-20厘米的噴射范圍。鋼纖維混凝土施工技術(shù)在道路結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用，使加固性增強，達到道路工程抗震標(biāo)準(zhǔn)要求，改善了道路工程的整體結(jié)構(gòu)。在對混凝土進行普通剪切處理后，道路鋼纖維同混凝土的融合比為1/100，輔以TS型硫鋁酸鹽水泥速凝劑，能夠使道路工程的抗裂性能得到優(yōu)化。

2.2 樁基礎(chǔ)加強時鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

鋼纖維混凝土在道路施工中樁頂以及樁尖可以用來增強樁基礎(chǔ)局部的硬度，使用鋼纖維混凝土可以讓樁的穿透性大大的提高，同時還能非常顯著的善打擊速度，能很大程度上使得錘擊的次數(shù)減少，這樣既能減少人力和物力的浪費，還能給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益。樁頂?shù)捻g性和抗打擊性很大程度上可以通過鋼纖維混凝土來得到提升，如此一來，樁頂破裂的情況就不會發(fā)生，不僅如此其使得樁尖的入土能力得到極大的增加，正因為這樣，樁基礎(chǔ)的打擊的速度與打擊的質(zhì)量兩者都能有所改變。但是在鋼纖維混凝土實施中，有一種方法是不推薦采用的，其就是全斷面的整體澆筑，因為這種方式所花費的人力物力財力都是相當(dāng)巨大的，所以不是特殊情況都不要使用，施工人員要實際問題，實際分析。

2.3 橋面鋪裝中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

在道路施工過程中，進行橋面鋪裝時主要應(yīng)用的施工材料就是鋼筋混凝土，目的是提高橋面的抗裂性能，進一步增強道路工程的使用壽命和舒適程度。此外，鋼纖維混凝土的應(yīng)用還大大增大了道路工程的特性，在抗拆性、抗壓性及自身剛度等方面得到有效改善，提高了橋梁的承載力，實現(xiàn)道路鋪裝自身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，降低了鋪裝厚度。邊坡加固與隧道襯砌中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

在道路施工領(lǐng)域中進行隧道襯砌施工工作時，應(yīng)用率最高的技術(shù)即噴射鋼纖維混凝土施工技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用不僅可以避免道路施工隧道發(fā)生漏水或深水的狀況，還能夠提高道路結(jié)構(gòu)的整體性。當(dāng)?shù)缆肥┕の挥谶吰聨r石的節(jié)理裂隙發(fā)育地段，地質(zhì)條件相對惡劣，軟弱結(jié)構(gòu)面分布較多的情況下，在完成混凝土施工后，還需要進行噴射鋼纖維混凝土加固處理，也可以采取噴射鋼纖維混凝土方法加固道路邊坡面，充分發(fā)揮鋼纖維混凝土施工技術(shù)的加固、支護功能。

3 道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的發(fā)展策略

3.1 完善道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的機制及政策

雖然近年來我國鋼纖維混凝土施工技術(shù)獲得了極大的進步，但在實際應(yīng)用過程中仍存在一些問題，影響道路工程質(zhì)量。其中最關(guān)鍵的因素就是缺乏完善的施工技術(shù)機制及政策，所以目前的當(dāng)務(wù)之急就是構(gòu)建健全的鋼纖維混凝土施工技術(shù)的機制，制定完善的政策。應(yīng)強化廣大群眾、道路施工單位和政府部門的合作力度，形成行政-社會-市場機制，使鋼纖維混凝土技術(shù)的使用更加規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)，擴大該技術(shù)的使用范圍。

3.2 提高對道路施工中鋼纖維混凝土高性能化的認(rèn)識

對鋼纖維混凝土施工技術(shù)的高性能化意識薄弱，是影響該技術(shù)在道路施工領(lǐng)域發(fā)展的主要阻礙因素。必須要從根本上整合社會群眾、施工單位和政府部門的廣泛力量，展開關(guān)于該技術(shù)的宣傳及教育工作，深化社會各界對該技術(shù)的了解，認(rèn)識到應(yīng)用鋼纖維混凝土施工技術(shù)的重要意義，共同促進該技術(shù)的發(fā)展和完善。廣大群眾在了解鋼纖維混凝土高性能化的基礎(chǔ)上，還需要樹立正確的道路施工管理意識，深入貫徹節(jié)約成本、節(jié)約能源、降低能耗的理念，延長道路工程的使用時間。

3.3 加大道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的研發(fā)力度

鋼纖維混凝土作為道路施工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，不僅需要加大對技術(shù)的研發(fā)力度，使該技術(shù)逐漸向著更加豐富、個性化的方向發(fā)展，與此同時還要兼顧同該技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，不斷開拓新的領(lǐng)域[。在加大道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)的研發(fā)力度的過程中，需要加強鋼纖維混凝土施工數(shù)據(jù)、施工人員管理的分析，對道路施工資源、設(shè)備和材料進行研究，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，最大限度的減少成本投入，并靈活應(yīng)用多種生態(tài)保護途徑，協(xié)調(diào)道路施工與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。將鋼纖維混凝土施工技術(shù)的研發(fā)和管理擺在重要的位置，進行動態(tài)的實時性監(jiān)控，研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，提高施工效率，保障道路工程質(zhì)量，實現(xiàn)鋼纖維混凝土施工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

4 結(jié)語

道路施工相對復(fù)雜，在多個施工環(huán)節(jié)中都會應(yīng)用到鋼纖維混凝土技術(shù)，這就要求必須從根本上落實施工技術(shù)的保障工作，站在整體的角度，從施工材料、技術(shù)、設(shè)備、工藝等方面入手，將鋼纖維摻入道路混凝土中，在增強道路混凝土的承載力和抗拉性能的基礎(chǔ)上，有效降低施工成本投入，提高道路工程的質(zhì)量和使用壽命。

參考文獻

[1] 仝蕓.道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)應(yīng)用[J].山西建筑， 2013（04）.