钢纤维高性能混凝土施工技术的研究.pdf

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1、CMYK材料研究与应用钢纤维高性能混凝土施工技术的研究詹宝松（广东省基础工程集团有限公司）【摘要】钢纤维混凝土能够充分满足工程所要求的高拉应力、复杂受力、抗裂、增强和增韧等性能要求，因而具有良好的社会效益、经济效益和广阔的应用前景。但掺入钢纤维后，混凝土易干涩、坍落度损失大，浇筑容易分层，既给施工带来了极大的困扰，又影响结构质量。本文结合工程应用的例子，介绍钢纤维混凝土“三次投料离散搅拌法”的方法，有效地解决了钢纤维混凝土在生产和施工过程中的问题。【关键词】钢纤维；高性能混凝土；工程应用1前言⑴水泥选用清远市英德海螺有限公司生产的P.O42.5R水纤维混凝土又称纤维

2、增强混凝土，是以普通混凝土泥，主要性能指标见表1。作为基材，以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强表1水泥物理性能材料，均匀地掺合在混凝土中而形成的一种新型水泥基细度标准凝结时间抗压强度抗折强度复合材料的总称。（80μm筛）稠度(h:min)(MPa)(MPa)安定筛余用水量性与普通混凝土相比，加入一定量的钢纤维后，不仅（%）（%）初凝终凝3d28d3d28d可以提高混凝土的抗拉强度、抗折强度和韧性，而且能1.026.42:053:003:0050.35.79.2合格够明显地提高混凝土的抗裂性能、抗收缩性能、极限拉⑵粉煤灰[1～7]应变、抗冲击等性能。在使用过程中，

3、钢纤维混凝土选用黄埔电厂的煤灰，其主要性能指标见表2。因为能够充分满足工程所要求的高拉应力、复杂受力、表2粉煤灰的性能指标抗裂、增强和增韧等普通混凝土难以达到的受力性能要厂家等级细度烧失量需水量比SO3含量玻璃体情况求，因而具有良好的社会效益、经济效益和广阔的应用黄埔电厂Ⅱ18%3.2%97%0.22%多前景。虽然钢纤维混凝土比普通混凝土在力学性能方面⑶减水剂更优越，但是已有的研究表明，钢纤维的掺入会使混凝选用强达QC聚羧酸型高性能外加剂，其物理性能土的流动性能变差[8]。由于钢纤维在搅拌的过程中易结见表3。团而造成分布不均匀，从而影响钢纤维混凝土的质量；表3减水剂

4、的物理性能同时掺入钢纤维后，混凝土易干涩、坍落度损失大导致固含量密度减水率净浆流动度含气量（%）（g/cm2）（%）（%）（%）混凝土和易性差，浇筑容易分层，从而给施工带来很大210.95322501.8的麻烦。这是钢纤维混凝土在实际应用中存在的普遍问⑷细骨料题，既给施工带来了极大的困扰，又会影响结构质量，极选用西江河砂，其物理性能见表4。大地阻碍了钢纤维混凝土的应用与推广。本文针对钢纤维高性能混凝土在施工过程中容易表4砂的物理性能表观密度堆积密度细度含泥量Cl-结团的问题，结合工程应用实践，解决钢纤维高性能混(kg/m3)(kg/m3)模数(%)含量级配凝土在施工

5、中的问题。261014402.50.30.004Ⅱ区2原材料与实验方法⑸搅拌水使用饮用自来水，符合国家现行标准《混凝土拌和2.1原材料用水标准》(JGJ63)的要求。CMYK材料研究与应用⑹钢纤维4钢纤维混凝土的生产与施工根据初步实验结果，所选钢纤维的主要性能指标见由于钢纤维在搅拌过程中易结团，使得拌合物中钢表5。纤维分布不均匀，形成局部聚集。为了使钢纤维在混凝表5钢纤维性能指标土中分散均匀，采用“三次投料离散搅拌法”进行生产，抗拉强度弹性模量极限延伸率比重纤维种类长径比33（MPa）（×10MPa）（%）（g/cm）即先将钢纤维和石子干拌1min，再将砂、水和胶凝

6、材料弯钩剪切型60275～15002000.5～3.57.8加入再干拌1min，最后将外加剂和部分水注入搅拌2min，总搅拌时间控制在5min以内，且每次的搅拌量宜2.2试验方法在搅拌机公称容量的1/3以下。本试验采用一种离析率的检测指标，对钢纤维进行生产后，试验员对每一车钢纤维混凝土进行出厂检匀质性检测与评价，相应检测仪器为自行研制的离析率验，包括：坍落度检测以及坍落度1h坍损记录、钢纤维试验仪器，已获得实用新型专利授权，原理图详见图1，混凝土离析率检测、留样试块制作等，保证出厂的钢纤实物图详见图2。试验时混凝土拌合物装入钢模，经插维混凝土各项性能均达标。捣、刮平

7、，擦干钢模表面，称取钢模和混凝土总重，然后每次浇筑钢纤维混凝土时，试验室派技术人员到现在钢模底部放入一根直径为20mm的铁棒，左右各振25场对混凝土质量进行跟踪，到现场人员应记录好混凝土次，完成后，分别取出上、下层拌合物，用水冲刷干净水的运输、等待用卸料时间，并且记录好到场混凝土的坍泥砂浆，分出拌合物中的钢纤维，烘至面干后，分别测量落度、钢纤维离析率等。如遇到异常情况，应及时与搅拌上下层拌合物中钢纤维的质量。站联系，根据情况由试验室对混凝土进行调整。经多次实验检验，“三次投料离散搅拌法”的运用，大大提高了钢纤维混凝土的均匀度。钢纤维混凝土出厂和现场性能对比见表7