鋼纖維是一種新型、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設計方法一般與普通混凝土相同,不同點為:強度雙控標準(抗壓強度和彎曲拉伸強度);根據設計要求的彎曲拉伸強度確定鋼纖維混合量;單位用水量和砂率與纖維混合量有關,每混合0.單位用水量增加6(體積率)鋼纖維kg,砂率增大2。
鋼纖維混凝土和普通混凝土一樣攪拌,運行施工性能,纖維在混凝土中不會結球,分布均勻,可在商品混凝土攪拌站生產,可用于泵送施工。銑鋼纖維混凝土前期坍落度損失較大,鋼纖維混凝土的實際工作性能優于同樣坍落度的普通混凝土。鋼纖維粗糙潔凈的表面,能與混凝土中的水泥漿體結合牢固,是銑鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。
此外,高強鋼釬維混凝土在鐵軌枕預制、高速公路伸縮縫、水泥混凝土表面預制、現澆、生產、施工等方面得到了廣泛的應用,其良好的性能可以獲得良好的技術、經濟和社會環境效益。
一,粘結性
對于鋼纖維本身來說,應從纖維表面和纖維形狀兩個方面來提高其粘結性能,因為鋼纖維與混凝土基體的界面粘結主要是物理性的,即以摩擦剪力的傳遞為主。具體方法有以下四種。
1.使鋼纖維表面粗糙,截面呈不規則形狀。這個目的可以通過熔抽生產來實現。由于鋼纖維在空氣急劇冷卻時,表面收縮不均勻,變得粗糙,截面也收縮成月牙形狀,增加與基體
接觸面積。
⒉根據一定的間距,沿鋼纖維軸線方向對纖維進行塑性加工。如日本神戶制鋼公司"信柯"美國雷邦鋼纖維公司"XOREX"鋼纖維(圖2-1,c)還有慶安鋼鐵廠"S-2"和"S--3"號鋼纖維。增加了機械粘結力,因為表面壓成棱形,或壓成波形。
⒊美國貝克爾公甸使鋼纖維兩端異形化。"DRAMⅨ"鋼纖維(圖2-1,e)慶安鋼鐵廠"S-4‘和as-so型鋼纖維,。都是在兩端做成彎鉤。還有大頭型鋼纖維采用熔抽法抽取。由于兩端的錨固作用,提高了抗撥能力。
⒋將環氧樹脂和表面微銹化處理涂抹在鋼纖維表面。這種方法對界面粘結強度的提高不如前幾種方法,但也有一定的增強作用。
小林一輔、比利時列日大學、章文綱等面部試驗證明,有彎鉤的鋼纖維增強效果大約是平直鋼纖維的兩倍。小林一輔的試驗表明,壓棱鋼纖維的效果接近有彎鉤的鋼纖維。這些異形鋼纖維不僅提高了鋼纖維的強度,而且提高了韌性。雖然波形鋼纖維對提高鋼纖維混凝土強度幾乎沒有影響,但它們可以成倍提高韌性。
二:硬度
不管是哪種加工方法制造的鋼纖維,在加工過程中都會遇到高熱和急冷,相當于淬火狀態。所以鋼纖維的表面硬度都比較高,混凝土補強攪拌時很少會出現彎曲現象,如果鋼纖維過硬過脆,攪拌時也容易斷裂,影響增強效果。鋼纖維在熔抽方法制造時,從熔抽輪下離心噴出的鋼纖維仍處于高溫狀態,必須用滾筒或振動輸送方法散散冷卻,否則鋼纖維聚集,熱難散,反而起退火作用。
三:耐腐蝕性
關于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗的介紹可知,裂縫鋼纖維混凝土構件在潮濕環境中,裂縫處的混凝土碳化,碳化區的鋼纖維銹蝕,隨著時間的增長,碳化深度和銹蝕程度的發展,對于鋼纖維混凝土來說,主要是利用裂后弧度和裂后韌性,雖然裂縫寬度小于鋼筋混凝土,但終究是有裂縫的,所以在潮濕環境中,尤其是沿海使用的鋼纖維混凝土,應采取防銹措施。試臉證明,在**鋼纖維混凝土構件前提下,鋼纖維混凝土構件采用直徑較大的鋼纖維,可提高耐腐蝕性,采用涂覆環氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維,可提高耐腐蝕性,若施工工藝許可,只能在混凝土表面1-2cm如果有必要,也可以使用這種鋼纖維。