钢纤维

钢纤维使用范围

   钢纤维是一种性能优良、应用广泛的新型复合建筑材料,用它配制的混凝土已广泛用于:公路、机场、桥梁、隧道、涵洞、涵管、港口、海洋工程、水利水电工程、市政工程、水厂、游泳池、污水处理厂、堤防护坡、防爆放浪设施、矿山井巷、桩顶桩尖、铁路、轨枕、停车场、粮库、冶金耐火、军事工程、各种工业民用建筑的框架抗震节点及其他抗震结构、刚性防水屋面、地下室、工业厂房地面、混凝土井盖、井篦、电缆沟盖板及破损混凝土结构的修补加固、工程建筑物增强等。



产品用途:

- 工业地坪 - 军事工程 - 水坝护坡 - 混凝土预制块

- 桥面、伸缩缝 - 高速公路 - 隧道掩体喷锚

     为使钢纤维较均匀地分散于砂浆或混凝土中,并增大纤维的长径比,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。


钢纤维的主要性能

  一、粘结性 

        由于钢纤维与混凝土基体的界面粘结主要是物理性的,即以摩擦剪力的传递为主,因此对钢纤维本身来说,应该从纤维表面和纤维形状两个方面来改善其粘结性能。   

1. 使钢纤维表面粗糙化、截面呈不规则形。采用熔抽法生产就能达到这个目的。因为钢纤维在遇空气急剧冷却时,表面收缩不均匀而变得粗糙,同时截面也收缩成月牙形,增加与基体的接触面积。   

2.  沿钢纤维轴线方向按一定间距对纤维进行塑性加工。由于表面压成棱形,或压成波形,增加了机械粘结力。   

3.  使钢纤维的两端异形化。都是在两端制成弯钩。还有熔抽法抽取的大头形钢纤维。由于两端的锚固作用,提高了抗拨力。   

4. 对钢纤维表面涂覆环氧树脂和表面微锈化处理。这种方法对界面粘结强度的提高不如前几种方法,但也有一定的增强效果. 这些异形钢纤维不但提高了钢纤维的强度,并且提高了韧度。波形钢纤维虽然对提高钢纤维混凝土强度的作用不大,但是能成倍地提高韧度。


二:硬度  

无论哪一种加工方法制造的钢纤维,在加工过程中都遇到高热和急剧冷却,相当于淬火状态。因此钢纤维的表面硬度都较高。用于混凝土补强进行搅拌时很少发生弯曲现象。如果钢纤维过硬过脆,搅拌时也易折断,影响增强效果。在熔抽法生产钢纤维时,从熔抽轮下离心喷出的钢纤维仍处于高温状态,必须用滚筒或振动输送方法分散并进行冷却。否则钢纤维聚集,热量难以散发,反而起退火作用。 


三:耐腐蚀性   

关于钢纤维混凝土耐腐蚀试验的介绍可知,开裂的钢纤维混凝土构件在潮湿的环境中,裂缝处的混凝土碳化,碳化区的钢纤维锈蚀,碳化深度和锈蚀程度随时间增长而发展,对钢纤维混凝土来说,主要是利用裂后弧度和裂后韧性,虽然裂缝宽度比钢筋混凝土小,但是终究是有裂缝的,故此应对在潮湿环境中,特别是在海滨使用的钢纤维混凝土采取防防锈蚀措施. 试脸证明,在保证钢纤维混凝土构件具有同等承载能力的前提下,采用直径较大的钢纤维,能提高耐腐蚀性, 采用涂复环氧树脂或镀锌的钢纤维,将能提高耐腐蚀性,如果施工工艺许可的话,可只在混凝土表层1-2cm采用这种钢纤维,必要时也可以采用不诱钢纤维。


用途

  钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。纤维的增强效果主要取决于基体强度(fm),纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值,即I/d),纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数),纤维与基体间的粘结强度(τ),以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时,大都是纤维被拔出而不是被拉断,因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。结合钢纤维混凝土抗拉强度、弯拉强度(抗拉强度)


钢纤维混凝土抗拉强度

  钢纤维混凝土抗拉强度,可通过试验所得的劈裂抗拉强度乘以强度折减系数0.80确定,劈裂抗拉强度试验方法按GBJ81规定进行,钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk=ftk(1+αt?ρf?lf/df)   

fftk,ftk--钢纤维混凝土抗拉强度标准值,设计值;   

αt--钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数,宜通过试验确定;   

ρf--钢纤维体积率(即钢纤维掺量体积率)   

lf--钢纤维长度   

df--钢纤维直径或等效直径   

lf/df--钢纤维长径比


钢纤维的种类划分

  钢纤维问世的时间不长,但应用领域越来越广泛,与此相应,钢纤维的品种也再不断增多。 有: 平直形钢纤维、压棱形钢纤维、波形钢纤维、弯钩形钢纤维、大头形钢纤维、双尖形钢纤维等。 


按材质划分有:普碳钢纤维(抗拉强度一般在300~2500MPa);不锈钢纤维(按材质有304,310,330,430,446等);其他金属纤维(铝纤维、铜纤维、钛纤维以及合金纤维)。   

按表面涂覆状态划分有:无涂覆层,表面涂环氧树脂,镀锌等。工业上大量使用的是无涂覆层的普通钢纤维。   

按施工工艺分类有:喷射用、浇注用。 

按直径尺寸分类有:普通钢纤维(直径d>0.08mm);超细钢纤维(直径d≤0.08mm);超细钢纤维主要用于增强塑料及石棉摩擦材料。


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