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钢纤维是指用钢材的短纤维，将钢丝切断，并按照规定样式压制成两端弯钩，具有一定强度。钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土，并应用于隧道、工业地坪等领域。 钢纤维为高强钢丝铣削工艺制作而成两端带有锚固端且一面粗糙一面光滑的高性能纤维产品。具有抗拉强度高，韧性与分散性好，与混凝土具有良好的粘接力。掺量为：30一80Kg。该产品为主要出口产品。铣削钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。它的长径比为34.3；极限抗拉强度为808.6mpa；与水泥砂浆的粘结度为3.52mpa。铣削钢纤维粗糙而洁净的表面，能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合，这是铣削钢纤维提高混凝土各种生能的根本原因。
根据各国钢纤维混凝土资料分析,钢纤维对提高混凝土的抗压强度不显著,统计资料表明,钢纤维混凝土抗压强度仅提高了10%左右,但其受压韧性却大幅度提高。这是由于钢纤维的存在,增大了混凝土的压缩变形,提高了破坏时的韧性;试验表明,钢纤维混凝土的劈拉强度、抗剪强度、抗弯强度等均比普通混凝土有大幅度的提高。
（二）钢纤维混凝土的韧性及抗裂性能
韧性是在材料受力破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻止裂缝开展的性质。混凝土中掺入钢纤维后,可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用,限制了新裂缝的发生,推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。
（三）钢纤维混凝土的抗冲击性能
在动荷载作用下,钢纤维混凝土在裂缝开展时,首先是钢纤维克服混凝土的粘结力被拔出,或是钢纤维达到屈服强度而被拉断,这都需要消耗大量的能量,所以钢纤维混凝土具有较高的抗冲击性能。
（四）钢纤维混凝土的耐磨性和耐久性
混凝土中掺入钢纤维后,其耐磨性能得到了很大提高。国内采用了标号为C35 和CF35的普通混凝土和钢纤维混凝土5cm×5cm×5cm的试件在国产耐磨机上做等条件磨损试验。结果表明,钢纤维混凝土比普通混凝土的磨损损失降低了30%；钢纤维混凝土的耐腐蚀性、抗冻融性等均较普通混凝土好。
二、钢纤维混凝土的基本理论
（一）混合定律
混合定律是将钢纤维混凝土简化为由钢纤维、混凝土基体组成的两相复合材料，复合材料的各项性能为基体性能和纤维性能的加权和。
（二）纤维间距理论
纤维间距理论认为，钢纤维混凝土的增强效果与混凝土基体中纤维的平均间距有关，该理论得出了混凝土裂缝尖端应力集中因子与纤维间距的关系。
（三）复合材料剪滞理论
刘永胜根据复合材料剪滞理论，从两相复合材料的界面性能人手，分析了纤维--混凝土基体界面上的应力传递，从而从细观界面力学的角度分析了纤维对混凝土基体的增强机理，是纤维混凝土的增强机理复合材料界面力学的另一依据。
三、钢纤维混凝土的施工技术
（一）钢纤维混凝土配合比
钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄,其次是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度,以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与抗折强度,以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下顺序进行。根据强度设计值以及施工配制强度提高系数,确定试配抗压强度与抗折强度,钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定:
fftm = ftm (1 + atm PfLf/df)
其中, fftm为钢纤维混凝土抗折强度设计值；ftm为与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设计值；atm为钢纤维对抗折强度的影响系数(试验确定)；Pf 为钢纤维体积率；Lf/df为钢纤维长径比。
根据试配抗压强度计算水灰比,根据试配抗压强度,确定钢纤维体积率,一般浇筑成型的结构范围在0.5%～2%之间；计算混合材料用量,确定试配配合比；按照试配配合比进行拌合物性能试验,调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用基准配合比；根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率,确定施工配合比。
（二）钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团,在施工时每拌一次为搅拌量的80%。采用滚动式搅拌机拌和,在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量,采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为:粗集料→钢纤维(干拌1min) →细集料→水泥(干拌1min) ,其中钢纤维在拌和
时分三次加入拌合机中,边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6min ,超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。若在拌和中,先加入水泥和粗、细集料,后加钢纤维则容易结团,而且纤维团越滚越紧,难以分开,一旦发现有纤维结团,就必须剔除掉,以防影响混凝土的质量。
（三）钢纤维混凝土的浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样,浇捣是施工中的重要环节,直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差,在边角处容易产生蜂窝。因此,边角部分可先用捣棒捣实。边角采用插入式振动器振捣,然后用夯梁板来回整平。
三、钢纤维混凝土在路桥面中的应用分析
由于钢纤维混凝土比普通混凝土有诸多的优点,在路桥工程中的预应力梁、桥面铺装层、路面、桥梁的维修加固中得到应用。但由于钢纤维混凝土施工要求高,单方造价高,而设计、施工人员对钢纤维混凝土的特性缺乏了解,在工程中应用受到限制。
由于钢纤维混凝土具有良好的抗裂、抗弯、耐冲击、耐疲劳等特性,在路面、桥面中应用可降低维修费用,延长使用期限,并且可以减少面层厚度,因此可降低综合造价。在公路和城市道路中,路面破坏比较严重,经常有拆除重做的现象。相比之下,在原有水泥路面上做钢纤维混凝土"罩面"将更为经济、合理、有效。
在应用领域,钢纤维混凝土多用于路桥面工程。对于新修的路面、桥面按有关《水泥混凝土路面设计规范》采用,其厚度估计可按水泥混凝土路面板厚度的50%～60%考虑,并将水泥混凝土的强度和其他有关参数用钢纤维混凝土的代替。
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