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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。
钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间,较之普通混凝土,抗拉强度提高40%—80%,抗弯强度提高60%—120%,抗剪强度提高50%一100%,抗压强度提高幅度较小,一般在0—25%之间,但抗压韧性却大幅度提高。
混凝土钢纤维已广泛用于:公路、机场、桥梁、隧道、涵洞、涵管、港口、海洋工程、水利水电工程、市政工程、水厂、游泳池、污水处理厂、堤防护坡、防爆放浪设施、矿山井巷、桩顶桩尖、铁路、轨枕、停车场、粮库、冶金耐火、军事工程、各种工业民用建筑的框架抗震节点及其他抗震结构、刚性防水屋面、地下室、工业厂房地面、混凝土井盖。适用于对抗拉、抗剪、抗折强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等项性能要求较高的结构工程或局部部位。

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先将钢纤维和粗骨料投入搅和机搅拌约30秒,使钢纤维分散在石子中,不致结团。再将砂和水泥投入搅和机干搅拌30秒。再在转动着的搅拌机中加水,并使机子再搅拌3分种左右。钢纤维混凝土浇筑时,随拌随用,连续浇捣,不到分格缝不得甩施工缝浇筑时应振密实。抹面,压纹钢纤维混凝土具有集粗料细,砂率大,纤维乱向分布的特点,采用机械抹平,阻止纤维外露。采用压纹器压纹工艺还可以避免拉毛产生纤维外露现象,经24小时后,应按常规及时养护。

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降低裂缝尖端的 应力强度因子、减少裂缝尖端的应力集中作用,故在裂缝处用纤维连接,受拉时跨越裂缝的纤维将荷载传 递给裂缝的上下表面,使裂缝处材料仍能继续承载,这样,因裂缝的出现孔边应力集中程度就缓和,随着 桥接裂缝纤维数目的增多,纤维间距越小,缓和裂缝尖端应力集中程度越大,对裂缝尖端产生的反向应力 场也越大,当纤维数量增加到密布于裂缝时,应力集中就会消失,进一步表明纤维的阻裂效应,即在复合 材料结构形成和受力破坏的过程中,有效地提高了复合材料受力前后阻裂引发与扩展的能力,达到钢纤维 对混凝土增强与增韧目的。 (三)界面应力传递的剪滞理论。钢纤维混凝土中钢纤维周围的水泥基体结构与自身结构是不相同的, 即在钢纤维与基体之间存在着界面层。钢纤维混凝土的性能主要取决于混凝土基体性能、钢纤维含量以及 它们之间的界面特性。假定界面是一层厚度可以忽略的薄层,但具有一定的力学性能。当荷载作用于钢纤 维混凝土时,荷载一般先施加于低弹性的基体,然后通过纤维-基体的界面,把一部分荷载传递给高弹模的 纤维,使纤维和基体共同承担荷载,从而起到增强的作用。
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