?????
用均勻分散的短鋼纖維增強的普通混凝土即鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrent.簡稱 SFRC),是一種由水泥、粗細集料和隨機分布的短
鋼纖維組合而成的復合材料。 它通過在混凝土中亂向分布的鋼纖維, 使混凝土物理力學性能產生質的變化, 從而大大提高混凝土抗裂性能和抗沖擊性能,使原本脆性的混凝土材料呈現(xiàn)很高的延性和韌性,以及優(yōu)良的抗凍、耐磨性能。SFRC早出現(xiàn)于 20 世紀初期,在美、英、德、日、俄、意、西、比等發(fā)達**的軍事設施、橋梁等領域得以推廣并應用。我國于20 世紀 70 年代后期開始研制鋼纖維,先后在黑龍江大慶、浙江金華、北京、重慶、四川、上海、廣東等地的公路路面、機場跑道、舊橋加固中進行試驗性的應用, 后推廣至土木工程各領域。
2 鋼纖維混凝土的性能特點
鋼纖維混凝土中亂向分布的短纖維主要作用是阻礙混凝土內部微裂縫的擴展和阻滯宏觀裂縫的發(fā)生和發(fā)展。 在受荷 ( 拉、彎) 初期,水泥基料與纖維共同承
受外力,當混凝土開裂后, 橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。因此鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有一系列**的物理和力學性能。
(1)有**的經濟性。強度和重量比值增大是鋼纖維混凝土具有**經濟性的重要標志。
(2)具有較高的抗拉、抗彎、抗剪和抗扭強度。在混凝土中摻入適量鋼纖維,其抗拉強度提高25%~50%,抗彎強度提高 40%~80%,抗剪強度 提高 50%~**。
(3)具有**的抗沖擊性。材料抵抗沖擊或震動 荷載作用的性能,稱為沖擊韌性,在通常的 纖維摻量 下,沖擊抗壓韌性可提高 2~7 倍,沖擊抗彎、抗拉等韌性可提高幾倍到幾十倍。
4)具有明顯 收縮性 。在通常的 纖維摻量 下,鋼纖維混凝土較普通混凝土的收縮值降低7%~9%。
(5)具有顯著抗疲勞性。鋼纖維混凝土的抗彎和抗壓疲勞性能比普通混凝土都有較大改善。當摻有 1.5%鋼纖維抗彎疲勞壽命為 1×106 次時,應力比為 0.68,而普通混凝土僅為 0.51;當摻有 2%鋼纖維混凝土抗壓疲勞壽命達2×106次時,應力比為 0.92 ,而普通混凝土僅為 0.56 。
(6)具有顯著 耐久性 。
鋼纖維混凝土除抗?jié)B性能與普通混凝土相比沒有明顯變化外,由于鋼纖維混凝土抗裂性、整體性好,因而耐凍融性、耐熱性、耐磨性、抗氣蝕性和抗腐蝕性均有顯著提高。摻有 1.5%的鋼纖維混凝土經 150次凍融循環(huán),其抗壓和抗彎強度下降約 20%,而其他條件相同的普通混凝土卻下降60%以上,經過 200 次凍融循環(huán),鋼纖維混凝土試件仍保持**。摻量為1%、強度等級為 C35的鋼纖維混凝土耐磨損失比普通混凝土降低30%。摻有 2%鋼纖維 高強混凝土 抗氣蝕能力較其他條件相同的 高強混凝土 提高 1.4 倍。鋼纖維混凝土在空氣、 污水和海水中都呈
現(xiàn)良好的耐 腐蝕性,暴露在污水和海水中 5 年后的試件碳化深度小于5mm,只有表層的鋼纖維產生銹斑, 內部鋼纖維未銹蝕,不像普通鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕后,銹蝕層體積膨脹而將混凝土脹裂。