钢纤维混凝土设计及性能研究.pdf

《钢纤维混凝土设计及性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２０１５年第１９期（总第１７２期）江西建材应用研究钢纤维混凝土设计及性能研究１，２１，２１，２３■闫保民，冯佰研，仉明坤，代兵■１．山东科技大学土木工程与建筑学院，山东青岛２６６５１０；２．山东省防灾减灾重点实验室，山东青岛２６６５１０；３．济南一建集团，山东济南２５００００摘要：从钢纤维混凝土的定义出发，对其增强机理进行探索，详细讨论了配合Ｃ／Ｗ—水灰比；比、实验室试验方法、基本力学工作性能，总结得出了钢纤维混凝土与普ｄａ、ｄｂ—经验系数；通混凝土相比，抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度、抗冲击、抗疲劳和耐疲劳等ｆ—水泥实测２８ｄ抗压强度（ＭＰａ）；ｃｅ方面力学性能有较大增

2、长。ｆｃｅ＝ｒｃｆｃｕ，ｒｃ—富余系数；ｆｃｕ—水泥强度等级标准值（ＭＰａ）。关键词：结构工程钢纤维混凝土配合比工作性能（２）钢纤维的掺量根据施工单位要求，并结合有关规范和参考相关文献，确定钢纤维１钢纤维混凝土概述的设计掺量及体积率。现行土木建筑行业中，混凝土是应用最为广泛的建筑材料之一。（３）砂率作为水泥最主要的使用方式，混凝土具有很多优点，如适用广泛、价格利用经验公式，在满足强度和和易性的情况下，选择合理的砂率。低廉、浇筑便捷等。但混凝土弹性模量、抗冲击能力等方面的缺点在工影响砂率的主要因素有：①粗骨料选取过程中，粗骨料最大粒径选程实际中也难以忽视。将增强材料掺入

3、水泥分散体中，可以有效提高取时，碎石比卵石砂率大些；若石料最大粒径小，砂率需要适当提高；②混凝土的各项力学性能，本文就钢纤维混凝土配合比、力学工作性能进钢纤维体积率或者长径比大，则钢纤维表面积大，需要砂率也大些；③行研究，探讨钢纤维混凝土在土木工程中的广阔应用前景。砂的细度模数较小时，拌合料的粘聚性容易得到保证，故砂率采用较小１．１钢纤维混凝土定义值；④水灰比不大时（水泥砂浆较为粘稠），可以适当选用较小砂率；⑤钢纤维混凝土由粗骨料、细骨料、水泥以及乱向分布的短钢纤维组当工程要求拌合料具有一定流动性时，如粗骨料已出现离析，可以采用成，具有多相非均质特性。在混凝土中掺入钢

4、纤维后，混凝土中的微缺较大的砂率；⑥混凝土拌合时，如有减水、引气剂掺入时，可适当减少砂陷发展收到遏制，同时宏观裂缝的产生也受钢纤维影响而减少。钢纤率。维的掺入提高了混凝土的抗拉弯能力、抗冲击与抗疲劳性能，使得钢纤（４）单位体积用水里及水泥用量维混凝土较一般混凝土有着更加优越的性能，在土木建筑行业被广泛单位体积用水量和石子种类、最大粒径、钢纤维体积率、水灰比、砂应用。子种类和粒径有关。用水量：根据规范要求，初选单位用水量。水泥用１．２钢纤维混凝土增强机理增强钢纤维混凝土的性能需要从钢钎维混凝土物理、化学、力学等量：根据水灰比和初选单位用水量，得出单位水泥用量。方面进行改

5、造。通过这种本质上的改造和根据材料新性能的理论基础２．３实验室配合比的确定来提高钢钎维混凝土的抗压、抗裂等性能。按照配合比设计步骤，通过实验室试拌，确定了满足施工要求配合如今的钢钎维混凝土基本理论是通过提高纤维的性能而发展起来比。的，如提高纤维的塑料和金属的合成来提高钢纤维的性能。由于钢纤３钢纤维混凝土实验室试验计算维混凝土的成分多，组成多样性，合成多样性和非均质性造就了它要比确定实验室配合比后，制作不同钢纤维掺量与不同龄期的混凝土其他的纤维增强复杂的多。对钢纤维混凝土增强机理的现阶段研究，试件，分析钢纤维混凝土抗压、抗折强度的变化，以及减水剂对混凝土主要依据两种理论

6、：一种是运用复合材料力学理论（混合率法则）；第二弹性模量与收缩性能的影响。种是建立在断裂力学基础上的纤维间距理论。部分钢纤维混凝土实验计算公式如下所示：普通钢纤维混凝土的纤维体积率在１％～２％之间，较之普通混凝ａ）立方体抗压强度计算公式为：土，抗拉强度提高４０％～８０％，抗弯强度提高６０％～１２０％，抗剪强度ｆｃｃ＝Ｐ／Ａ（２）提高５０％～１００％，抗压强度提高幅度较小，一般在０～２５％之间，但抗式中：ｆｃｃ—抗压强度；Ｐ—破坏荷载；Ａ—试件承压面积。压韧性却大幅度提高。ｂ）立方体抗弯强度计算公式为：２２配合比ｆｔ＝Ｐｌ／（ｂｈ）（３）２．１配合比设计原则式中：ｆｔ—

7、抗弯强度；ｌ—支座间距（即跨度）；ｂ—试件截面宽度；ｈ—混凝土的配合比是影响混凝土性能的重要指标，因而钢纤混凝土试件截面高度。的合理配合比显得尤为重要，现场实验证明钢纤维混凝土的配合比可ｃ）静力抗压弹性模量计算公式为：以参考普通水泥混凝土的配合比，满足混凝土强度要求，施工和易性要Ｐ２－Ｐ１ＬＥｃ＝（４）求，耐久性要求和经济性要求这四项要求。其中耐久性要求具体为：ＡΔＬ（１）钢纤维混凝土满足耐久性要求最大的水灰比为０４７，最小单式中：Ｅｃ—静力抗压弹性模量；Ｐ２—４０％的极限破坏荷载；Ｐ１—应３位水泥用量为３６０ｋｇ／ｍ以便达到抗渗性和耐冻性等耐久性