钢纤维在混凝土中的阻裂作用主要表现在以下两个方面。
首先,钢纤维能显著提高混凝土抗塑性收缩的能力。混凝土浇筑完成后,裂缝产生的主要原因是其内部的水分蒸发不一致,造成不均匀的体积收缩。此时混凝土尚未硬化,不能产生足够的强度抵抗收缩应力,水泥浆体收缩引起的拉应力可导致混凝土开裂,而钢纤维的存在可分散或部分抵消内应力,从而抑制微裂缝的产生和发展。其次,钢纤维可降低裂缝前列的应力集中,防止微裂缝的进一步发展。一旦裂缝形成,其前列就会产生应力集中,裂缝会继续扩展;但当其前列发展到与纤维相交时,钢纤维可抵消部分或全部应力。由于钢纤维在混凝土中呈三维状态分布,所以可有效防止裂缝发展成贯穿裂缝。 钢纤维混凝土硬化剂地坪在大面积施工时,关键应防止地坪表面开裂及控制好平整度。湖北钢纤维地坪施工工法
为增强砂浆或混凝土而加入的、长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维,其长度为10~60毫米,直径为0.2~0.6毫米,长径比为30~100。为增加钢纤维和砂浆或混凝土的界面粘结,可选用各种异形的钢纤维,其截面有矩形、锯齿形、弯月形的;截面尺寸沿长度而交替变化的;波形的;圆圈状的;端部放大的或带弯钩的等。
为使钢纤维能够较均匀地分散于砂浆或混凝土中,并增大钢纤维的长径比,可使用由水溶性胶粘结在一起成集束状的钢纤维。钢纤维可用冷拔钢丝切断、薄钢板剪切、钢块或钢锭铣削以及熔钢抽纱等方法制造。配制常温下应用的钢纤维混凝土,可使用低碳钢纤维;而配制耐火的钢纤维混凝土,则必须使用不锈钢纤维。砂浆或混凝土中掺加适量的钢纤维,可提高其抗拉、抗弯强度,并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度。 辽宁冷库钢纤维地坪施工方案钢纤维混凝土地坪与墙体、柱边、设备基础、管道壁之间设隔离缝,缝间用弹性材料填缝。
掺入钢纤维的效果钢纤维能改善混凝土的各种力学性能,综合性能和费用两方面,弯拉强度的提高可在两方面发挥作用,即在路面板厚不变的情况下,虽然提高了造价,但可延长路面的使用寿命;或在不缩短路面使用寿命的条件下,减少路面板的厚度,减少材料用量及人工等。因掺入钢纤维而获得力学性能的改善,除抗弯拉强度外,还有劈拉强度、抗冲击力、韧性等,这些性能的改善无疑对路面也是有利的。表一为四种类型混凝土力学性能比较,由于抗拉强度的提高,而提高了路面耐温度变化的能力,因此,原规定的素混凝土标准接缝间距便可加大。而且较高的抗冲击能力对路面板接缝间存在少量高度差异而引起的撞击也是有利的。
钢纤维混凝土在高层建筑抗震结构中的应用研究
国外在上世纪70年代首先对钢纤维混凝土梁柱节点进行了抗震试验,证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比,在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善,采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,荷载循环次数提高15%。在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了节点区钢筋过密、施工困难等问题。研究发现,钢纤维可改善扁梁柱节点破坏形态,使扁梁柱节点裂缝更细、更均匀,混凝土剥落不严重;可提高扁梁柱节点的刚度并改善其强度降低系数;还可提高扁梁柱节点的初裂承载力和极限承载力,并改善节点区的延性和耗能能力。 由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。
从理论上来分析混凝土中钢纤维受力情况:纤维所受的应力与纤维的长径比和界面粘结强度成正比,要提高纤维在混凝土中的作用,一是提高纤维长径比,二是提高刚纤维与基体之间的粘结强度。但是长径比过大,钢纤维混凝土的施工性能就变得非常差,混凝土和易性降低,还会产生纤维结球现象,破坏拌合物均匀性,从而影响钢纤维混凝土的质量。所以,合理的长径比和提高界面粘结性能是提高钢纤维效果又能保证其施工性能的有效途径,就钢纤维本身而言,即取决于它的形状及表面情况。表二数据表现了钢纤维直径与长度对混凝土力学性能影响。为防止混凝土漏浆,减少地坪板和基层之间的摩擦系数,建议在基层铺设1层0.3厚PE膜。湖北钢纤维地坪施工工法
钢纤维混凝土是一种性能优良的新型建筑复合材料。湖北钢纤维地坪施工工法
地基沉降,是由土体在压应力状态下的蠕变、固结引起;混凝土在较高的压应力作用下,会发生收缩徐变,沉降反应在地坪上,就是地坪裂缝出现。虽然有些不会涉及到结构风险,更多的是在使用上带来诸多不便和感官效果差。钢筋混凝土地坪在实践中无法根本解决沉降带来的地坪裂缝问题。在建筑地坪中有针对性的添加钢纤维,可以有效增强混凝土的整体韧性,解决部分沉降带来的裂缝风险。在不做柱基础的地坪系统中,钢纤维地坪除了实用性较好外,经济性相比柱础地坪造价优势明显。湖北钢纤维地坪施工工法