水泥与水泥混凝土论文

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1、混凝土是当代建筑领域应用最广泛的建筑材料之一，它具有很多优点：强度高、易成型、能耗低、耐久性好、价格便宜，与钢材结合可制成各种承重结构。但其自身的缺点也限制了其扩大应用，如自重大、脆性大、抗拉强度较低等。因此，人们致力于使混凝土向轻质、高强、改变脆性等方面发展。钢纤维混凝土（简称SFRC）是在混凝土中均匀地掺入适量钢纤维而得到的一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土的开展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高，其抗冲击、抗疲劳、开裂后韧性和耐久性也有较大改善。近年来，它广泛应用于公路、桥梁、机场、隧道、水

2、工、建筑、军事工程和各种建筑制品等领域，特别是在公路、桥梁上的应用发展更为迅速，为我国公路、桥梁建设的发展注入了新的活力。钢纤维水泥混凝土路面是将钢纤维均匀地分散在混合料中，并一起进行搅拌铺筑成的一种路面结构。分散在混凝土中的钢纤维减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的集中应力，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。同时，由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率，特别提高了混

3、凝土的韧性、抗折和抗冲击性。1.钢纤维混凝土（SFRC）概述1.1钢纤维混凝土的发展和现状鉴于钢纤维混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete简称SFRC)有效弥补了混凝土的弱点，在实际工程中日益得到学术界和工程界的关注。1907年原苏联专家HekpocaB开始用金属纤维增强混凝土；1910年，美国H．F．Porter发表了有关短纤维增强混凝土的研究报告，建议把短钢纤维均匀地分散在混凝土中用以强化基体材料；1911年，美国Graham曾把钢纤维掺入普通混凝土中得到了可以提高混凝土强度和稳定性的结果；到20世纪40年代，美

4、、英、法、德、日等国先后做了许多关于用钢纤维来提高混凝土耐磨性和抗裂性、钢纤维混凝土制造工艺、改进钢纤维形状以提高纤维与混凝土基体的粘结强度等方面的研究；1963年J．P．Romualdi和G．B．Batson发表了关于钢纤维约束混凝土裂缝开展的机理的论文，得出了钢纤维混凝土开裂强度是由对拉伸应力起有效作用的钢纤维平均间距所决定的结论(纤维间距理论)，从而开始了这种新型复合材料的实用开发阶段。SFRC是将短而细的，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的钢纤维均匀地分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。钢纤维在混凝土中限制混凝土

5、早期裂缝的产生及在外力作用下裂缝的进一步扩展。在钢纤维混凝土受力初期，纤维与混凝土共同受力，此时混凝土是外力的主要承担者。随着外力的不断增加或者外力持续一定时间，当裂缝扩展到一定程度之后，混凝土退出工作，纤维成为外力的主要承担者，由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。由此可见，钢纤维有效地克服了混凝土抗拉强度低、易开裂、抗疲劳性能差等固有缺陷。钢纤维混凝土路面不但具有普通混凝土路面的优良

6、性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性，可使路面厚度减薄30％以上，缩缝间距可增至15m～30m，一般不用设膨胀缝和纵缝。1.2SFRC的组成材料钢纤维混凝土一般由短钢纤维、水泥、砂、石和水泥以及必要的外加剂按一定的比例配制，经凝结、硬化后形成的。1.2.1钢纤维钢纤维的增强效果与钢纤维的长度、直径（或等效直径）、长径以及表面形状有关。试验研究表明，在一定范围内，钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长则施工比较困难，影响拌合物的质量)直径过细容易在拌合过程中被弯折，过粗则

7、在同样体积率时，增强效果较差。试验研究和大量的工程实践表明，钢纤维长度为15~60mm，直径或等效直径为0.3~1.2mm，长径比为30~100，其增强效果和施工性能一般可满足要求。此外钢纤维混凝土中钢纤维的体积率小到一定程度时将起不到增强作用。对于不同品种、不同长径比的钢纤维，其最小体积率略有不同。国内外一般以0.5%为最小体积率。同时，钢纤维体积率一般不宜超过2%，否则拌合物的和易性将变差，施工较困难。1.2.2水泥水泥在钢纤维混凝土中是一种胶结材料，与水拌合形成水泥浆，以其很高的粘结力将砂、石和钢纤维胶结成一整体。目前，在钢纤维混凝土中

8、常用的水泥强度等级为32.5和42.5的普通硅酸盐水泥。钢纤维混凝土中的水泥用量比普通混凝土中的水泥用量要大，一般为360~450kg/m³。1.2.3砂砂又称细骨