浅谈混凝土及其增强材料的应用

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1、浅谈混凝土及其增强材料的应用：钢筋混凝土在过去或今后相当长时期内，将扔然是一种重要的工程结构材料，但是增强材料是对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理起着决定性的作用。本文从工程应用角度对混凝土及其增强材料的技术作探讨。　　关键词：混凝土，增强材料，高性能，钢纤维　　Abstract:thereinforcedconcreteinthepastorfutureaquitelongperiodoftime,portantengineeringstructurematerial,butenhancematerialsarereinforcedconcretestruc

2、turedesignmethod,constructiontechnology,testtechnologyandmaintenancemanagementplayadecisiverole.Thispaper,fromtheAngleofconcreteanditsengineeringapplicationreinforcedmaterialstechnologyisdiscussed.　　Keyaterials,highperformance,steelfiber　　　　　　：TU528：A：　　混凝土是现代工程结构的主要材料。随着新技术、新材料的不断涌现，对钢筋混凝土结构的设

3、计方法、施工技术、试验技术以至维护管理都提出了新的要求。　　一、高性能混凝土（简称HPC）　　HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。　　在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有：1.合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料,如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣

4、。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施；2.采用525,625,725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂3.以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土4.采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg／m3，水灰比0.43，和425号水泥480kg／m3，水灰比0.32，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。5采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等，可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。　　高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适

5、量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土，其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高，其韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。二、活性微粉混凝土（简称RPC）　　RPC是一种超高强混凝土，其立方体抗压强度可达200-800MPa，抗拉强度可达25～150MPa，断裂能可达30KJ／m2，单位体积质量为2.5-3.0t／m3。制成这种混凝土的主要措施是：1.小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性；2.使用微粉及极微粉材料，以达到最优堆积密度；3.减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度；4.增放钢纤维以改善其延性；5.在硬化过程中加压及加温，使其达到很高的强度。普通混凝土的

6、级配曲线是连续的，而RPC的级配曲线是不连续的台阶形曲线，其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。RPC的水灰比可低到0.15，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。RPC的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。　　三、钢纤维混凝土在承重结构中，发展较快、应用较广的是钢纤维混凝土。而钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几种生产方法：1.钢丝切断法；2.薄板剪切法；3.钢锭（厚板）铣削法；4.熔钢抽丝法。当纤维长度及长径比在常用范围，纤维掺量在1％到2％（体积分数

7、，本文中的掺量均指体积分数）的范围内，与基体混凝土相比，钢纤维混凝土的抗拉强度可提高40％~80％，抗弯强度提高50％~120％，抗剪强度提高50％~100％，抗压强度提高较小，在0~25％之间，弹性阶段的变形与基体混凝土性能相比没有显著差别，但可大幅度提高衡量钢纤维混凝土塑性变形性能的韧性。钢纤维混凝土采用常规的施工技术，其钢纤维掺量一般为0.6％～2.0％。再高的掺量，将容易使钢纤维在施工搅拌过程中结团成球，影响钢纤维混凝土的质量。但是国内外正在研究一