建筑设计论文钢纤维混凝土方向.doc

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1、建筑设计论文钢纤维混凝土方向论文范文摘要：钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。由于钢纤维阻滞肌体混凝土裂缝的开展，从而其抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后和耐久性也有较大改善。近些年来，国内外对钢纤维混凝土的力学和结构性能做了大量的研究，并将其用于道路、桥梁、隧道、水力、建筑等各项工程屮，应用前景越来越广阔。本文首先对钢纤维混凝土进行了概述，其次详细说明了其强大的性能优势，然后分析了钢纤维混凝土目前的应用现状，并对其进一步的发展提出了建议。关键词：钢纤维混凝土，性能，

2、应用，水利工程，成本一、钢纤维混凝土概述钢纤维混凝土（SteelFiberReinforcedConcrete,简写为SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维，常用的有：切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铳削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善，使

3、原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。二、钢纤维混凝土的性能优势（一）强大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。若钢纤维混凝土等级为CF55时，采用水泥硬练重锤冲击。当纤维掺量为0.5%时，耐冲击次数为素混凝土的3〜4倍；纤维掺量为1%时，耐冲击次数为11〜12倍；纤维掺量为1.5%时，耐冲击次数为21〜22倍。可见，钢纤维混凝土的耐冲击性能随着纤维掺量

4、的增加而大幅度提高。（二）优越的抗疲劳性能钢纤维明显改善了混凝土的弯曲疲劳性能。若CF80钢纤维混凝土与普通混凝土相比，当钢纤维掺量为1%时，200万次疲劳极限可提高10%；当钢纤维掺量为1.5%时，疲劳极限可提高15%。当疲劳应力比为0.7时,对钢纤维掺量1%的钢纤维混凝土,疲劳寿命可延长。（三）抗冻融性能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

5、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。（四）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、抗剪强度钢纤维混凝土具有优异的抗

6、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

7、很快发生断裂，以致脆性破坏。（五）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、钢纤维混凝土的应用现状钢纤维混凝土以其良好的性能优势在工程建筑各个领域中都得到了广泛应用，具体说来，有以下儿方面的应用：（一）在房屋工程中的应用在房屋工程中，节点是框架梁柱的传力枢纽，也是

8、框架的薄弱环节。在许多大地震中表明，不少钢筋混凝土框架节点在地震作用下发生了不同程度的破坏。因此，节点的抗震问题引起了工程界的重视。若按照传统方法提高钢筋混凝土节点的抗震强度和延性，就需要在节点配置更多而密的箍筋，但节点箍筋施工比较困难。同时，节点中钢筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑质量。在框架节点部分用钢纤维配筋取代部分箍筋，就能有效解决所存在的问题。例如东