以切斷細(xì)鋼絲法、冷軋帶鋼剪切、鋼錠銑削或鋼水快速冷凝法制成長(zhǎng)徑比為20~40的纖維,稱之為鋼纖維。
因制取方法的不同鋼纖維的性能有很大不同,如冷拔鋼絲拉伸強(qiáng)度為800-2000MPa、冷軋帶鋼剪切法拉伸強(qiáng)度為600-900MPa、鋼錠銑削法為700MPa;鋼水冷凝法雖為380MPa。
為增強(qiáng)砂漿或混凝土而加入的、長(zhǎng)度和直徑在一定范圍內(nèi)的細(xì)鋼絲。常用截面為圓形的長(zhǎng)直鋼纖維,其長(zhǎng)度為10~60毫米,直徑為0.2~0.6毫米,長(zhǎng)徑比為50~100。為增加纖維和砂漿或混凝土的界面粘結(jié),可選用各種異形的鋼纖維,其截面有矩形、鋸齒形、彎月形的;截面尺寸沿長(zhǎng)度而交替變化的;波形的;圓圈狀的;端部放大的或帶彎鉤的等。
為使鋼纖維較均勻地分散于砂漿或混凝土中,并增大纖維的長(zhǎng)徑比,可使用由水溶性膠粘結(jié)在一起成集束狀的鋼纖維。鋼纖維可用冷拔鋼絲切斷、薄鋼板剪切、鋼塊或鋼錠銑削以及熔鋼抽紗等方法制造。配制常溫下應(yīng)用的鋼纖維混凝土,可使用低碳鋼纖維;而配制耐火的鋼纖維混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。砂漿或混凝土中摻加適量的鋼纖維,可提高其抗拉、抗彎強(qiáng)度,并大幅度地提高其韌性和抗沖擊強(qiáng)度。鋼纖維主要用于制造鋼纖維混凝土,任何方法生產(chǎn)的鋼纖維都能起到強(qiáng)化混凝土的作用。
纖維的增強(qiáng)效果主要取決于基體強(qiáng)度,纖維的長(zhǎng)徑比,纖維的體積率,纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度,以及纖維在基體中的分布和取向的影響。當(dāng)鋼纖維混凝土破壞時(shí),大都是纖維被拔出而不是被拉斷,因此改善纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度是改善纖維增強(qiáng)效果的主要控制因素之一。
主要功能:
加入鋼纖維的混凝土其抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、韌性、沖擊韌性等性能均得到較大提高。
主要用途:
鋼纖維混凝土是一種新型的復(fù)合材料,廣泛應(yīng)用于道路、機(jī)場(chǎng)、橋梁、水工、港口、鐵路、礦山、隧道、水泥井蓋、及工業(yè)和民用建筑等工程領(lǐng)域,適用于對(duì)抗拉、抗剪、抗折強(qiáng)度和抗裂、抗沖擊、抗震、抗爆等各項(xiàng)性能要求較高的結(jié)構(gòu)工程或局部部位。
鋼纖維的使用技術(shù) 一、鋼纖維混凝土配比(僅供參考
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每立方米混凝土用料(Kg) |
備注 |
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水泥 |
砂 |
石子 |
鋼纖維 |
水 |
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R32.5:400 |
864 |
1056 |
78~94 |
170 |
剪切型 |
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R42.5:350 |
863 |
1023 |
78~94 |
180 |
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R42.5:390 |
860 |
935 |
58 |
170 |
切斷型 |
二、施工技術(shù)要求: 1.水泥標(biāo)號(hào)不得低于325號(hào),水泥比不得大于0.5. 2.粗骨顆粒徑長(zhǎng)度應(yīng)不超過鋼纖維長(zhǎng)度的2/3. 3.鋼纖維混凝土的鋼纖維體積不應(yīng)小于0.5%,一般在0.5—2%內(nèi)選擇. 4.拌制鋼纖維混凝土不得采用海水、海砂,嚴(yán)禁慘加氯鹽. 5.除上述規(guī)定外,鋼纖維混凝土所用其他材料,應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于鋼筋混凝土所用原料的規(guī)定. 6.鋼纖維混凝土的稠度可參與同類工程對(duì)普通混凝土所要求的稠度來確定,其塌落度值可比相應(yīng)普通混凝 土要求值小20mm,其維勃稠度值與相應(yīng)普通混凝土要求值相同. 7.縮縫為平頭縫構(gòu)造的鋼纖維混凝土層兼面層在墊層下沒有鋪灰土等地基加強(qiáng)并同時(shí)符合下列條件時(shí):
1).拆減前墊層兼面層厚度不小于130cm;
2).地基加強(qiáng)層的厚度大于墊層厚度,其厚度可秉于拆減系數(shù)0.75, 但不得小于50cm. 三、投料要求: 1.現(xiàn)將鋼纖維及粗骨料投入拌和機(jī)拌30秒,使鋼纖維分散在石子中,不致團(tuán)結(jié). 2.再將砂及水泥投入拌和機(jī)干攪拌30秒. 3.再在轉(zhuǎn)動(dòng)著攪拌機(jī)中加水,并再攪拌3分鐘左右. 四、壓實(shí): 鋼纖維混凝土澆注時(shí),隨拌隨用,連續(xù)澆搗,不到分格縫不得甩施工縫,澆搗時(shí)應(yīng)振密實(shí). 五、抹面壓紋: 鋼纖維混凝土具有集粗料細(xì),砂率大,纖維亂向分布的特點(diǎn)。采用機(jī)械抹平,阻止纖維外露.采用壓紋器工藝還應(yīng)以避免拉毛產(chǎn)生纖維外露現(xiàn)象.經(jīng)24小時(shí)后,應(yīng)按常規(guī)及時(shí)養(yǎng)護(hù),夏天應(yīng)用草包之類覆蓋,寒天應(yīng)注意保溫. 六、鋼纖維使用——攪拌是關(guān)鍵 鋼纖維產(chǎn)品在使用過程中,攪拌是非常重要的一環(huán),決定了最終鋼纖維混凝土的所有理化性能.因此,必須以科學(xué)的方式進(jìn)行攪拌才能最大深度地發(fā)揮鋼纖維混凝土的性能,使之達(dá)到并超過設(shè)計(jì)要求. 在一般的鋼纖維使用方面,無外于手工拌和、機(jī)器拌和兩種:
手工拌和一般在小的修補(bǔ)工程上,總的混凝土方量不會(huì)太多.所以,一般只要設(shè)法將鋼纖維與混凝土完全均勻的攪拌即可。(具體操作時(shí)切忌:砂、石、水泥、鋼纖維必須先干拌完全均勻再加適量水,否則難以拌勻)。
機(jī)械拌和混凝土的過程中需加鋼纖維產(chǎn)品。攪拌可以按以下的順序進(jìn)行: 1.一般的攪拌站有大有小,但基本功能都是一致的,所以鋼纖維加入的程序也要基本一致。 2.在傳輸帶上,一般先遞入料斗的是干砂,石,按設(shè)計(jì)比例先遞入攪拌斗。 3.在干料中加入適量的鋼纖維(鋼纖維的加入量根據(jù)設(shè)計(jì)要求,詳見使用配比)。 4,當(dāng)砂、石、鋼纖維全部倒入料斗后,就可以進(jìn)行干拌(千萬不要加水),一般干攪一分鐘至二分鐘即可。 5,再加水進(jìn)行(適量水)進(jìn)行混凝土攪拌(請(qǐng)注意水的摻量切勿過量,否則鋼纖維容易結(jié)團(tuán)) 6.將拌和好的鋼纖維水泥混凝土裝車,就可以運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)使用了。 7.鋪裝過程可以使用大型機(jī)械,也可以手工鋪裝,這與普通混凝土鋪裝相同。 8.鋪裝完畢后須用壓實(shí)機(jī)振動(dòng)壓實(shí),不留泡或砂眼,要保證混凝土的實(shí)在。 9.最后對(duì)混凝土表面進(jìn)行平整,人工與機(jī)械均可。注意不要將鋼纖維露到表面來。
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