c60钢纤维混凝土试验研究

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1、C60钢纤维混凝土配合比试验研究二〇一三年九月十六日30C60钢纤维混凝土配合比研究工作报告甘肃建科技术试验检测有限责任公司二0一三年九月30C60钢纤维混凝土配合比研究工作报告一.立项背景钢纤维混凝土（steelfibrereinforcedconcrete，简称SFRC）是近年来迅速发展起来的一种新型复合建筑材料，钢纤维在混凝土中均匀分布，具有良好的物理力学性能。与普通混凝土相比，其抗拉、抗折强度、抗疲劳性能、抗裂性能、弯曲韧性和抗冲击性能等都得到很大的改善与提高。在国内外工程应用实践中，掺加钢纤维后的混凝

2、土在多方面的优良性能，得到充分验证。目前甘肃地区还没有工程应用高强度钢纤维混凝土。根据甘肃七建集团构件公司承接到的兰州市元通大桥主梁C60高强度钢纤维混凝土拌制供应的施工任务，通过掺加聚羧酸高性能减水剂、钢纤维和矿物掺合料，对使用在兰州地区生产的水泥、粗细骨料、拌制同时满足混凝土抗压及抗拉强度要求外，同时有较好的工作性能，以及早期强度要求的混凝土进行试配组合，总结积累高强度预拌钢纤维混凝土施工经验，填补甘肃地区高强度钢纤维混凝土的使用空白。二．技术特点：1、钢纤维混凝土的力学强度（1）抗压强度钢纤维混凝土虽受压

3、强度增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。（2）抗剪强度30钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。（3）抗弯强度钢纤

4、维混凝土的抗弯强度，随着纤维掺量的增加而提高。钢纤维混凝土等级提高，使抗弯强度提高明显。在弯曲荷载作用下，钢纤维混凝土受拉区开裂，中性轴向上移，受拉区仍有部分纤维与基材的粘结力承受拉力，增加韧性，提高了混凝土的抗弯强度。而普通混凝土则很快发生断裂，以致脆性破坏。2、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扩展时，首先是钢纤维克服基材的粘结力而被拔出，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。因此，钢纤维混凝土能提高抗冲击性能。3、钢纤维混凝土的抗疲劳性能钢纤维明显改善了混凝土的弯

5、曲疲劳性能。钢纤维混凝土与普通混凝土相比，疲劳极限有明显提高，钢纤维混凝土，疲劳寿命可延长。4、钢纤维混凝土的抗冻融性能30钢纤维混凝土在冻融循环过程中，由于温度的变化，在混凝土内形成温度应力场。钢纤维混凝土的基体组成部分的热膨胀系数不同，在温度应力作用下变形不协调，导致在混凝土内部界面产生拉应力，影响了界面的黏结性状。钢纤维体积率的增大，增加了混凝土内的界面，这些界面是混凝土的薄弱环节。当冻融次数不大时，钢纤维与砂浆的黏结性状良好，钢纤维能有效地发挥阻裂增强作用，减少裂缝源的数量和裂缝的宽度。所以，在冻融次数

6、较低时，随钢纤维体积率的增加，使混凝土强度下降的幅度降低。5、钢纤维混凝土的韧性和抗裂性韧性是在材料受压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滞裂缝进一步发展的性质。钢纤维混凝土具有很好的韧性和抗裂性。钢纤维混凝土的韧性随着钢纤维数量的增加而大幅度提高，同时与纤维和基材的粘结力有关。基材强度提高，纤维混凝土的韧性也相应提高。三．项目研究：不同钢纤维掺量的C60混凝土配合比研究。采用兰州地区生产的水泥、砂子、石子、Ⅱ级粉煤灰、矿粉以及聚羧酸高性能减水剂、钢纤维等材料，通过多个不同配合

7、比的对比试验及对骨料和配合比主要参数的优化和优选，分析研究不同矿物掺合料对C60混凝土的工作性能、强度指标及耐久性的影响以及不同钢纤维掺量对不同矿物掺量的C60混凝土的工作性、强度、耐久性的影响，配制出强度高、工作性能好、耐久性能优而成本相对较低的C60钢纤维混凝土。四．研究内容1.研究方法30根据试验资料进行初步计算得出理论配合比，经试验室试拌调整后，提出一个满足和易性的基准配比，对混凝土表观密度和强度进行调整后，确定出满足设计施工要求的试验室配比。2.主要技术路线在普通混凝土的配制条件下，采用优质骨料，减水

8、剂配制C60钢纤维混凝土。3.解决的关键技术及途径关键技术是正确选择胶凝材料，砂石骨料，化学外加剂，矿物掺和料和水，提高混凝土的工作性、强度和耐久性。解决的途径是设计多个不同混凝土配比，经试验室试验对比，研究分析，从中筛选出最优配比。五．提高的成果1．C60钢纤维混凝土必须满足工作性能（具体坍落度、保水性、泌水性、坍损等）。2．C60钢纤维混凝土抗压强度提高15%。3．C60钢纤维混凝