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  尽管掺入混凝土基体中的高模量钢纤维主要起增强、增韧作用,然而钢纤维对基体的增强理论至今未能满意地解决,仍以复合理论和纤维间距理论并存。复合理论是研究脆性纤维增强延性基体材料的增强理论时提出的,将复合材料基体的性能视为与复合前完全一样,此时按混合法则计算是可行的钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、脆性等缺点,具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能,通过在桥面铺装中的应用,总结了钢纤维混凝土施工方法,技术要求及有关注意事项,为钢纤维混凝土的推广应用提供了经验。钢纤维配合比设计质量控制钢纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体,以金属纤维增强材料组成的水泥基复合材料。它是将短而细的,具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的金属纤维均匀分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。




三、钢纤维混凝土配合比设计步骤

钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样,一般采用计算法。可按下列步骤进行:

(1)根据强度标准值或设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。

(2)按试配抗压强度计算水灰比,一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。

(3)根据试验抗折强度,按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0~1.5%。

(4)根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。

(5)根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种,钢纤维纤维体积率,水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.

(6)按体积法计算材料用量确定试验配合比。

(7)按配合比进行拌和物性能检测,调整确定施工配合比。



聚丙烯纤维在控制混凝土的塑性收缩裂缝上的主要作用为:阻滞塑性收缩裂缝的产生和限制裂缝的发展。混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化之前,特别是在混凝土浇注后4~5小时之内,此阶段由于水分的蒸发和转移,混凝土内部的抗拉应变能力低于塑性收缩产生的应变,因而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。而掺入了聚丙烯纤维后,由于聚丙烯纤维分布均匀,起到类似筛网的作用,减缓了由于粗粒料的快速失水所产生的裂缝,延缓了一条塑性收缩裂缝出现的时间。而当裂缝出现后,聚丙烯纤维的存在又使得裂缝 的发展受到限制,裂缝只能绕过纤维或把纤维拉断来继续发展,这就需要消耗巨大的能量来克服纤维对裂缝发展的限制作用,纤维的体积掺量越大,这种限制作用越强。而在普通混凝土中裂缝的 没有受到这样的限制作用,可自由发展,这就使得普通混凝土中的裂缝比加入纤维的混凝土中的裂缝要宽、要长。如图1所示,混凝土塑性收缩裂缝面积、裂缝宽及失水速率均随着纤维体积含量的增大而显著降低,说明聚丙烯纤维有效地提高了混凝土的抗裂性能。  
   




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聚丙烯纤维好坏的辨别办法
1. 水浴对比法:

取500ml水放入两个水杯中,分别参与0.4g规范一样的纤维,拌和10秒钟后调查,好的者松散均匀,悬浮水中;劣质者不能均匀松散或以团状、簇状悬浮水中或水下。

2. 气味区分法:

好的纤维:环保,味淡;劣质纤维:有污染,味浓。

3. 阳光照耀法:

因为本钱下降,根柢没有经过抗紫外线处理的劣质聚丙烯纤维经太阳照耀一二年就会失掉强度,劣质聚丙烯纤维在混凝土砂浆中发挥作用时刻短。所以在经过较长时刻日晒夜露的工地现场进行抽样查验其抗拉强度也是一种辨别纤维质量的办法。

4. 测含水量法:

取样进行烘干或暴晒,检测其含水量。市场上劣质聚丙烯纤维含水量大,虽然价钱低,实则报价很高(所含水分占比重较大)。

5. 目测法:

劣质纤维与好的纤维对比观察,长短不一,粗细不匀,并丝、浆丝、粗丝、卷丝、油污丝、团结丝和杂质含量较多。

6. 检测法:

由再生料出产的劣质聚丙烯纤维,其纤维:

① 抗拉强度低,一般<350Mpa;

② 延伸率大,一般>百分之60;

③ 耐碱性差,在碱性(pH≥12)的砂浆混凝土中使用,强度逐渐下降,纤维的功能下降。


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