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施工技术
CONSTＲUCTION TECHNOLOGY 2014年5月上第43卷第9期
DOI ：10.7672/sgjs2014090044
钢纤维对混杂纤维混凝土抗弯性能的影响研究
*
倪坤，宋中南，石云兴，张燕刚，张涛，刘伟
（中国建筑股份有限公司技术中心，北京101300）
［摘要］采用三点弯曲试验对混杂纤维混凝土梁进行测试，通过《纤维混凝土应用技术规程》JGJ /T221—2010和ＲILEM 的方法进行数据分析。从钢纤维的掺量（长径比为100）、长径比、水胶比3个方面对混凝土梁抗弯性能进行研究，
结果表明混凝土的抗弯韧性随着钢纤维掺量的增加而增大，名义抗弯强度和等效抗弯强度随着钢纤维长径比的增大而增大，并且混凝土的抗弯性能与水胶比有密切的相关性。［关键词］混凝土；纤维掺量；长径比；水胶比；抗弯强度［中图分类号］TU528
［文献标识码］A
［文章编号］1002-
8498（2014）09-0044-03Influence of Steel Fiber on Flexural Behavior of Hybrid Fiber Ｒeinforced Concrete
Ni Kun ，Song Zhongnan ，Shi Yunxing ，Zhang Yan ’gang ，Zhang Tao ，Liu Wei
（Technical Center ，China State Construction Engineering Co．，Ltd．，Beijing 101300，China ）
Abstract ：The flexural toughness of hybrid fiber reinforced concrete （HFＲC ）beams was tested under a three point bending system ，and the data of experiments were analyzed according to the Technical specification for application of fiber reinforced concrete JGJ /T221—2010and ＲILEM recommendation．The results showed that the increase of steel fibers （aspect ratio was 100）volume ratio in the HFＲC caused the increase of flexural toughness ，and both nominal ultimate flexural strength and equivalent flexural strength of beams increased with the increase of aspect ratio of steel fiber．Furthermore ，the water-binder ratio of HFＲC significantly influenced the flexural behavior．
Key words ：concrete ；content of steel fiber ；aspect ratio ；water-binder ratio ；flexural strength *国家财政部资金支持课题：盾构施工中节能减排综合技术研究（CSCEC-2010-002）
［作者简介］倪坤，博士后，E-mail ：nikunun@126．com ［收稿日期］2013-12-01混凝土中加入纤维可以改变混凝土固有的脆
性。国内外的研究表明，钢纤维对混凝土抗弯强度和弯曲韧性有很大改善，可部分代替混凝土中的钢筋；低模量的合成纤维则可以改善混凝土的早期收缩开裂，
以及提高混凝土在火灾中的抗爆裂性能。加入两种或两种以上纤维的混凝土，即混杂纤维混凝土，
其可以表现出不同纤维优点，明显提高或改善单一纤维增强混凝土的性能。纤维的混杂方式有多种，通常为高、低弹性模量纤维的混杂，即钢纤
维和低模量合成纤维的混杂，
如聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维。
目前，关于混杂纤维混凝土的研究和应用越来越多，但是对于采用长径比达到100的钢纤维的混杂纤维混凝土的研究还鲜有报道。本文主要研究
长径比为100的钢纤维对混杂纤维混凝土抗弯性能
的影响，
并且对不同长径比钢纤维混凝土的抗弯性能进行了对比研究。
1试验1.1
原材料
水泥采用钻牌P ·O 42.5Ｒ早强型普通硅酸盐水泥，
二级粉煤灰，细骨料为水洗机制砂，粗骨料为普通石灰石碎石，
减水剂采用某品牌的聚羧酸减水剂，
合成纤维为北京中创同盛的聚丙烯纤维，所采用的钢纤维由北京宏瑞莱（I ，II ，III ）和上海贝卡尔
特（IV ）生产，4种钢纤维均为端勾型，具体型号如表1所示。
表1
钢纤维类型和参数
Table 1
Types and parameters of steel fibers
钢纤维
长度/mm
直径/mm 长径比抗拉强度/MPa
I
600.60100＞1000II 600.9067＞1000III 350.9039＞800IV
350.55
64
＞1000
2014No．9倪坤等：钢纤维对混杂纤维混凝土抗弯性能的影响研究45
1.2试验方法混凝土的配合比及钢纤维使用类型如表2所示。试验共8组，其中4组为采用长径比为100的
钢纤维，
3组采用其他长径比钢纤维，1组为普通混凝土对照组。对每组混凝土进行28d 立方体抗压强
度试验，试件尺寸为100mm ?100mm ?100mm ，并且按照《纤维混凝土应用技术规程》
JGJ /T221—2010中的三点弯曲试验测定混凝土的抗弯韧性（等效抗弯强度），试件尺寸为150mm ?150mm ?550mm ，对非浇筑面的某个侧面跨中位置进行预切口，切口宽度（3?1）mm ，开口深度（25?1）mm 。弯曲韧性试验试件跨度为500mm ，开口梁的跨中挠度采用精度为0.001mm 的光栅尺测量。表2
纤维混凝土配合比设计
Table 2
Mix ratio design of hybrid fiber reinforced concrete
kg ·m －3
编号水泥粉煤灰砂石水减水剂钢纤维型号
钢纤维/%
合成纤维/%
SF4PF2a 440190964646220 2.52I 0.40.2SF6PF2a 440190880732220 2.52I 0.60.2SF7PF2a 440190880732220 2.52I 0.70.2NC 440190880732220 2.52———SF4PF2b 440190964646240 2.52I 0.40.2SF7PF2b 440190880732220 2.52II 0.70.2SF7PF2c 440190880732220 2.52III 0.70.2SF7PF2d
440
190
880
732
220
2.52
IV
0.7
0.2
注：钢纤维和合成纤维掺量为体积百分比
表3
混杂纤维混凝土抗压强度
Table 3
Compression strength of hybrid fiber reinforced concrete
编号SF4PF2a SF6PF2a
SF6PF2a NC SF4PF2b SF7PF2b SF7PF2c SF7PF2c 抗压强度/MPa
82.8
81.778.7
84.8
76.0
72.9
71.7
82.2
表4
混杂纤维混凝土抗弯强度和弯曲韧性
Table 4
Flexural strength and toughness of hybrid fiber reinforced concrete
编号f L /MPa f u /MPa D c /（N ·mm ）
D f1/（N ·mm ）
D f2/（N ·mm ）
f eq1/MPa f eq2/MPa SF4PF2a 4.977.49228111646287337.45 3.68SF6PF2a 4.768.4526931321371468.46 4.75SF7PF2a 5.4710.14310715522458869.93 5.87NC 3.88 4.112227————SF4PF2b 3.91 4.042834388911445 2.49 1.47SF7PF2b 5.348.80305412371617417.927.90SF7PF2c 5.01 5.522873788929615 5.05 3.18SF7PF2d
5.47
7.66
3113
11950
38107
7.65
4.88
2结果与讨论2.1
混杂纤维混凝土抗压强度
混杂纤维混凝土和对照组普通混凝土的抗压强度如表3所示。8组混凝土的抗压强度均达到70MPa 以上，除采用直径为0.9mm 钢纤维的两组混凝土略低外，其他几组水灰比相同的混凝土抗压强度十分接近，结果表明混杂纤维的加入并不能提高混凝土的抗压强度。
2.2
混杂纤维混凝土抗弯性能
按照JGJ /T221—2010测试混凝土的弯曲韧性，
根据ＲILEM TC 162-TDF 以及JGJ /T221—2010计算混凝土的韧性评价指标，结果如表4所示。表中各符号含义解释如下：f L 为比例极限，即梁跨中挠度在
0.05mm 范围内最大承载力对应的强度；f u 为名义抗弯强度，即极限荷载所对应的抗弯强度，此时跨
中未开裂梁截面的高度已经＜125mm ，
但计算f u 时仍取梁截面面积为150mm ?125mm ；D c 为混凝土吸
收的能量值；D f1为跨中挠度为0.05mm +0.65mm 时，混杂纤维混凝土梁基体开裂后变形能量吸收能力的贡献；D f2为跨中挠度为0.05mm +2.65mm 时，混杂纤维混凝土梁基体开裂后变形能量吸收能力的贡献；f eq1为D f1对应的等效抗弯强度；f eq2为D f2对应的等效抗弯强度。
2.2.1钢纤维掺量对混凝土抗弯性能的影响掺入不同比例的I 号钢纤维增强的混凝土梁的荷载-挠度曲线如图1所示。从图中可以看出，相比于普通混凝土，抗弯荷载在达到最大值后并没有迅速降低，尽管钢纤维掺量不同，混凝土梁的荷载-挠度曲线变化趋势几乎相同，且抗弯荷载随着钢纤维
46施工技术第43卷
掺量的增大而增大。由表4可知，尽管纤维掺量的大小几乎对混凝土的比例极限f L 没有影响，但纤维掺量的提高使得混凝土梁的名义抗弯强度f u 、等效抗弯强度f eq1和f eq2均有所提高。0.6%和0.7%钢纤维掺量相比于0.4%钢纤维掺量的混凝土梁，
f u 提高了13%和35%，
f eq1提高了13.5%和33%，f eq2提高了30%和59.5%。这说明钢纤维的掺入可以明
显改善混凝土的韧性，且随着钢纤维掺量的提高混杂纤维混凝土梁的韧性提高
。
图1不同掺量钢纤维增强的混凝土梁荷载-挠度曲线Fig.1
Load-deflection curves of HFＲC beams with
different content of steel fiber
2.2.2
钢纤维类型对混凝土抗弯性能的影响
相同掺量、不同长径比的钢纤维增强的混凝土
梁的荷载-挠度曲线如图2所示。由图可知，在荷载
达到15kN 之前，
4种钢纤维增强的混杂纤维混凝土的荷载-挠度曲线几乎相同，且列于表4的计算结果也表明钢纤维的类型对混凝土的比例极限几乎没
有影响。混凝土开裂之后，不同长径比钢纤维增强混凝土梁的荷载随挠度的变化区别明显，说明纤维类型对混凝土梁韧性的影响表现出明显的差别。其中I ，III ，IV 号钢纤维增强的混凝土梁的荷载-挠
度曲线相近，抗弯荷载在达到峰值后，荷载随着挠度增大缓慢下降。由表1和4可知，对掺入长径比
分别为100，64，39的I ，III ，IV 号钢纤维试样，名义抗弯强度f u 和等效抗弯强度f eq1与f eq2均随着长径比
的增大而增大。
由图2可知，对于II 号钢纤维增强的混凝土梁，在抗弯荷载达到峰值后，随着挠度的增大荷载反而上升，
出现第2和第3个峰值，之后荷载下降非常缓慢。表4所示计算结果说明，掺入长径比为67的II 号钢纤维试样，其名义抗弯强度f u 和等效抗弯强度f eq1小于长径比为100的I 号钢纤维增强的混
凝土梁，并大于长径比为64和39的III ，IV 号钢纤维试样。但是II 号钢纤维增强的混凝土梁的等效
抗弯强度f eq2大于I 号钢纤维增强的混凝土。2.2.3
水胶比对混杂纤维混凝土抗弯性能的影响
图2不同类型钢纤维混凝土的荷载-挠度曲线Fig.2
Load-deflection curves of HFＲC beams with different types of steel fiber
钢纤维的类型和掺量相同，均为0.4%的长径
比为100的钢纤维时，水胶比分别为0.35和0.38的混凝土的荷载-挠度曲线如图3所示。结果表明，水胶比对混杂纤维混凝土的抗弯性能影响巨大。由表4可知，水胶比为0.38的试样无论比例极限还是名义抗弯强度f u 、等效抗弯强度f eq1和f eq2均明显低于水胶比为0.35的试样。这可能是由于0.38水胶比的试样，胶凝材料硬化后内部的空隙更多，水化产物与钢纤维的黏结力较弱，纤维更容易从混凝
土中拔出，
以至于抗弯性能大幅度降低
。图3不同水胶比混杂纤维混凝土的荷载-挠度曲线
Fig.3
Load-deflection curves of HFＲC beams with different W /B ratios
3
结语
由本文对钢纤维混凝土性能的试验研究，可得到如下结论。
1）钢纤维可显著提高混凝土的韧性，混杂纤维混凝土的抗弯性能随着钢纤维掺量的增加而增大。名义抗弯强度和等效抗弯强度随着钢纤维长径比的增大而增大。
2）钢纤维的掺量和长径比对混凝土的比例极限几乎没有影响。
3）水胶比对混杂纤维混凝土的抗弯性能有重
（下转第51页）
2014No．9霍志刚：补偿收缩混杂钢纤维混凝土配制及其在钢管拱泵送顶升工程中的应用51
匹配养护的温度为4h统计1次，调整养护温度与混凝土实体芯部温度匹配发展，保证匹配温度养护的有效性。
6.2钢管内混凝土密实性检测
钢管混凝土中混凝土灌注质量的好坏直接影响构件的承载力和抗变形能力，从而影响构件的安全性和正常工作，因此，必须对钢管内混凝土的均匀性、密实度等质量情况进行检查。检查办法主要采用3种方法联合检测：①敲击法全面检测；②超声波无损检测；③对敲击有疑问的进行钻孔（注水观测）检测。
综合以上3种方法联合检测，均表明钢管拱中级配钢纤维混凝土的均匀性、密实性良好。
7结语
黄河特大桥顶升钢管拱级配钢纤维混凝土顶升是国内首例对大掺量钢纤维混凝土的泵送顶升施工，具有施工进度快、质量易保证、环保等优点，降低了工程造价，技术先进，经济效益明显，该技术达到了国内领先水平。
1）黄河特大桥钢管拱级配钢纤维混凝土顶升成功，说明该配合比及顶升施工工艺适用于混凝土有高轴心抗拉强度要求的大跨度钢管混凝土施工；对混凝土收缩控制严格的工程施工；对工况条件复杂、泵送阻力大、泵送顶升条件差的工程施工以及对工期要求紧的工程施工。
2）黄河特大桥钢管拱级配钢纤维混凝土顶升成功，证明不同规格级配钢纤维混凝土配制理念：通过大量试验，得出采用3种不同规格钢纤维配制出高掺量、高工作性能、力学性能（抗拉强度高）、耐久性能的级配钢纤维混凝土，除能满足常规施工要求外，还能满足泵送顶升工艺要求。
3）运用混凝土组成材料的级配特性及混凝土整体论的理念，结合现代混凝土外加剂新技术，推导出一套适用于级配钢纤维混凝土的配制技术。以形成满足泵送顶升工艺要求和力学性能的混凝土。
4）黄河特大桥钢管拱级配钢纤维混凝土顶升成功，综合上料顺序、各工序搅拌时间、拌合物性能测试、泵送顶升工艺等环节，总结出一套适用于钢纤维混凝土的生产施工工艺。
5）黄河特大桥钢管拱级配钢纤维混凝土顶升施工完成后，经锤击、超声波检测，其钢管混凝土强度、钢管内混凝土密实度、混凝土与钢管内壁的黏结均符合设计及规范要求。
6）黄河特大桥钢管拱级配钢纤维混凝土顶升工艺能够保证钢管拱顶升混凝土的施工质量，实现了过程控制的连续性和可靠性，并保证了施工的工期和安全，有效降低成本，经济效益和社会效益显著，达到国内领先水平，对于大跨度钢管拱桥顶升钢纤维混凝土的工程应用起到积极的推动作用。
参考文献：
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［6］马保国．新型泵送混凝土技术及施工［M］．北京：化学工业出版社，2006．
［7］沈荣熹，王璋水，崔玉忠．纤维增强水泥与纤维增强混凝土［M］．北京：化学工业出版社，2006．
（上接第46页）
要影响，相比于0.38水胶比的混杂纤维混凝土，水胶比0.35的混凝土的比例极限和抗弯性能有显著提高。
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钢纤维及钢纤维混凝土知识 混凝土用纤维的分类: 所用纤维按其材料性质可分为：①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维（温石棉、青石棉、铁石棉等）和人造矿物纤维（抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维）。③有机纤维。主要有合成纤维（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等）和植物纤维（西沙尔麻、龙舌兰等），合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 钢纤维的性能和规格: 钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40～80的纤维。 因制取方法的不同钢纤维的性能有很大不同，如冷拔钢丝拉伸强度为800-2000MPa、冷轧带钢剪切法拉伸强度为600-900MPa、钢锭铣削法为700MPa；钢水冷凝法虽为380MPa，但是适合生产耐热纤维。 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50～100。为增加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。 钢纤维的规格:
钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。 纤维混凝土的作用: 制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比（即纤维的长度与直径的比值）的短纤维。但有时也使用长纤维（如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜）或纤维制品（如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡）。其抗拉极限强度可提高30～50％。 纤维在纤维混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。 若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。 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。 钢纤维混凝土的力学性能： 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。 1、具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度 在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗压强度提高10%~80%（C50以上混凝土提高幅度显著），抗拉强度提高50%~100%，抗弯强度提高50%~80%，抗剪强度提高50%~100%。试验表明，长度为5~15mm，长径比为10~30的超短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多，但抗拉强度、抗折强度较短纤维低得多。 2、具有卓越的抗冲击性能 材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2~7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。 3、收缩性能明显改善 在通常的纤维掺量下，钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低
钢纤维混凝土配合比设计及质量控制 [摘要]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。 [关健词]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。 桥面铺装层作为桥梁的非主体结构，通常被设计和施工所忽视，长期车辆荷载的作用，是造成桥面开裂、损坏的主要原因，从而影响桥梁的使用质量，降低使用寿命，在桥面铺装层使用钢纤维混凝土将会有效地解决桥面使用过程中容易出现的质量问题。
一、钢纤维混凝土配合比设计的要求 钢纤维混凝土配合比设计的目的是将组成材料，即钢纤维、水泥、水、粗细集料及外掺剂合理配合，使配制的钢纤维混凝土能够最大限度的满足施工和工程使用要求。 (1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求，提高桥面的耐久性能； (2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性，方便和满足施工要求； (3)充分发挥钢纤维混凝土的特点，合理确定钢纤维及水泥用量，最大限度地降低工程成本。 二、原材料质量要求
钢纤维：表面应洁净无锈无油，无粘结成团现象，保证钢纤维与混凝土的粘结强度，尺寸和抗拉强度符合技术要求；单根钢纤维丝的最低抗拉强度800N/㎜ 2，掺加量不超过70㎏/M 3。 水泥：采用32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥。 碎石：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙，近立方体颗粒的碎石。 细集料：宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示，机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示，其质量必须满足规范的要求。 水：无污染的自然水或自来水。 外加剂：宜选用优质减水剂，对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。 三、钢纤维混凝土配合比设计步骤
C50钢纤维混凝土配合比 1,设计依据及参考文献 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55－2000(J64-2000) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041－2000 《国内公路招标文件范本》之第二卷技术规范(1) 《混凝土配合比设计计算手册》——刘长俊主编，辽宁科学技术出版社 2,确定钢纤维掺量： 选定纤维掺入率P=1.5%, T0=(78.67*P)kg=78.67*1.5=118kg; 3,确定水灰比 取W/C=0.45 (水灰比一般控制在0.40-0.53); 4,确定用水量: 取W=215kg(用水量一般控制在180-220kg),施工中采用掺用UNF-2A型高效减水剂,掺量为水泥用量的1%，减水率达10%，但考虑钢纤维混凝土的和易性较差，且施工中容易结团，故在试配中不考虑其减水效果，在试拌过程中观察其坍落度及施工性能。 5,计算水泥用量: C O=W O/(W/C)=215/0.45=478kg; 6,确定砂率: 取S P=65%(从强度和稠度方面考虑,砂率在60%-70%之间); 7,计算砂石用量: 设a=2 V S+G=1000L-[(W O/ρw+C O/ρc+T O/ρt+10L*a)] =1000L-[(215/(1/L)+478/(3.1/L)+118/(7.85/L)+10L*2)] =1000L-404L=596Lkg; S O = V S+G * S P * ρs=596 * 0.65 * 2.67 = 1034kg; G O = V S+G * (1-S P)*ρs = 596*0.35*2.67kg/L=557kg;
8,初步配合比: C O:S O:G O:T O:W O:W外= 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78 kg/m3 = 1: 2.16 : 1.17 : 0.25: 0.45 : 1% 9、混凝土配合比的试配、调整与确定: 试拌材料用量为: 水泥:砂:碎石:钢纤维:水:减水剂 = 11: 23.76: 12.87:2.75:4.95:0.11 kg; 拌和后，坍落度为10mm,能符合设计要求。观察拌和物施工性能： 棍度：中；保水性：少量；含砂：多； 拌和物在拌和过程中比普通砼困难，较难搅拌，但经机械振捣易密实。 6、经强度检测（数据见试表），28天抗压符合试配强度要求，故确定该配合比为基准配合比，即： 水泥: 砂: 碎石: 钢纤维: 水: 减水剂 = 11 : 23.76 : 12.87 : 2.75 : 4.95 : 0.11 kg = 1 : 2.16 : 1.17 : 0.25 : 0.45 : 1% = 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78kg/m3
l—2 钢纤维混凝土的配合比设计 钢纤维混凝土虽已在各种工程领域得到较广泛的应用，但对钢纤维混凝土拌合料的配合比设计，尚未建立起合理而成热的设计方法。国外有关学者，曾介绍过关于钢纤维混凝土配合比方面的资料，提出一些参考用表和经验配合比。国内有关单位”，曾提出要以抗折强度为指标进行钢纤维混凝土配合比设计，并通过试验，建立抗折强度与各主要影响因素之间量的关系，有利于配合比的设计。但多数仍按普通水泥混凝土的配合比设计方法，以混凝土的抗压强度确定拌合料的配合比，只是适当调整砂率、用水量和水泥用量。按此确定配合比时，为了获得较高的抗折强度，势必使抗压强度也相应提高，这是不必要的。钢纤维混凝土配合比的设计，应根据对钢纤维混凝土的使用要求和钢纤维混凝土配合比的特点进行合理的设计。 1-2-11-2-1钢纤维混凝土配合比设计的要求和特点 一、钢纤维混凝土配合比设计的要求 钢纤维混凝土配合比设计的目的是将其组成的材料，即钢纤维、水泥、水、粗细骨料及外掺剂等合理的配合，使所配制的钢纤维混凝土应满足下列要求: 1. 满足工程所需要的强度和耐久性。对建筑工程一般应满足抗压强度和抗拉强度的要求对路(道)面工程一般应满足抗压强度和抗折强度的要求。 2.配制成的钢纤维混凝土拌合料的和易性应满足施工要求。 3．经济合理。在满足工程要求的条件下，充分发挥钢纤维的增强作用，合理确定钢纤 维和水泥用量，降低钢纤维混凝土的成本。 二、钢纤维混凝土配合比设计的特点 钢纤维混凝土的配合比设计与普通水泥混凝土相比，其主要特点是： 1.在水泥混凝土的配合拌合料中掺入钢纤维，主要是为了提高混凝土的抗弯、抗拉、抗疲劳的能力和韧性，因此配合比设计的强度控制，当有抗压强度要求时，除按抗压强度控制外，还应根据工程性质和要求，分别按抗折强度或抗拉强度控制，确定拌合料的配合比，以充分发挥钢纤维混凝土的增强作用，而普通水泥混凝土一般以抗压强度控制(道路混凝土以抗折强度控制)来确定拌合料的配合比。 2．配合比设计时，应考虑掺人拌合料中的钢纤维能分散均匀，并使钢纤维的表面包满砂浆，以保证钢纤维混凝土的质量。 3．在拌合料中加入钢纤维后，其和易性有所降低。为了获得适宜的和易性，有必要适当增加单位用水量和单位水泥用量。 1-2-2钢纤维混凝土配合比设计原理与方法。 钢纤维混凝土配合比设计的基本方法是建立在钢纤维混疑土拌合料的特性及其硬化后的强度基础上的。其主要目的是根据使用要求，合理确定拌合料的水灰比，钢纤维体积率、单位用水量和砂率等四个基本参数，由此，即可计算出各组成材料的用量。 在确定基本参数时，既要满足抗压强度要求，又要符合抗折强度或抗拉强度要求，以及和易性、经济性要求。 试验表明，钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度和抗拉强度与水泥标号；水灰比、钢纤维体积率和长径比、砂率、用水量等因素有关，其中水灰比和水泥标号对抗压强度影响最大，其他因素影响较小。即钢纤维体积率和长径比、水泥标号却对抗折强度和抗拉强度影响最大，砂率和用水量对和易性影响较大。因此，采用以抗压强度与水灰比，水泥标号的关系来确定水灰比，然后用抗折强度或抗拉强度确定
钢 纤 维 混 凝 土 地 坪 施 工 方 案 北汽广州汽车零部件产业园区项目 编制人: 审核人: 编制吋间: 一、编制说明
北汽广州汽车零部件产业园区（一期）建设项目（简称“海纳川（广州）项目”）位于广州市增城市石滩镇沙头村木棉仔，该建设项目包括车间A1 （自编号1栋）、车间A2 （自编号2栋）、车间A3 （自编号3栋）、食堂B1 （自编号4栋）、宿舍C1 （自编号5栋）共5栋建筑，由海纳川广州汽车部件有限公司投资建设，勘察单位是北京市勘察设计研究院有限公司，设计单位是北京市工业设计研究院，监理单位是北京京龙工程项目管理公司，由湖南天鹰建设有限公司承建。 根据建设单位提供的蓝图及相关文件，针对本次工程所设定的范围，并结合我公司施工同类建筑的经验，拟订了钢纤维混凝土地坪施工方案。 二、工艺流程 施工流程：素土夯实—铺设碎石—使用压路机压实—支模—钢纤维地坪与墙、柱间的处理—浇筑钢纤维混凝土。 碎石的铺设：按照设计要求，碎石的厚度为30cm底层素土必须夯 实，压实系数要求在0.94 以上，铺设时，先控制好标高，虚铺石子高于标高3cm 左右，然后用振动碾进行压实，确保压实密度，并进行找平； 支模：支模时，必须用水平仪进行标高控制，模板两侧分别用钢筋棍和60 x 80cm的木方子进行固定； 钢纤维地坪与墙、柱间的处理：钢纤维地坪与墙、柱间采用厚度为10mm厚的泡沫板隔离，泡沫板必须高出预计地坪约2cm，地坪完成后去掉高出部分。 钢纤维混凝土的铺设： A ．混凝土：使用合格的预拌混凝土，每立方掺加钢纤维20 公斤，控制搅拌时间 3 —5 分钟，保证钢纤维搅拌开并均匀；
钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用 发表时间：2016-11-15T16:53:32.417Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：常春燕[导读] 钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。 身份证号：13070519740217XXXX 河北省张家口市宣化区 075100 【摘要】钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。普通混凝土路面具有抗冲击性能力差、易产生裂缝并不断发展等缺陷。钢纤维混凝土是在混凝土中掺入钢纤维以改善混凝土性能，有效提高了混凝土的耐久性、抗拉强度、抗弯强度以及抗裂性能等。鉴于此，文章结合钢纤维混凝土的基本力学性能分析，主要针对钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点进行了分析，以供 参考。 【关键词】钢纤维混凝土；道路面层施工；应用要点 1 导言 近年来，伴随着经济的快速发展，人们的生活水平有了很大的提高，汽车作为一种便利的交通工具，开始进入普通百姓的生活，也使得公路所要承担的交通压力越来越大，人们对于路面的施工质量和使用寿命提出了更加严格的要求。考虑到传统路面采用的是水泥混凝土或者沥青混凝土，使用年限相对较短，甚至实际使用寿命可能仅仅达到设计寿命的一半，影响了公路行业的可持续发展。在这种情况下，钢纤维混凝土路面施工技术得到了普及和应用，在提升路面整体性能方面发挥着积极的作用，得到了公路施工企业的重视。 2 钢纤维混凝土的基本力学性能 2.1抗压强度 在抗压强度方面，钢纤维并不能很好的增加混凝土基体的抗压强度。钢纤维的加入只是略微提高了混凝土的抗压强度，提高幅度并不是很大，在10%左右。石料的最大粒径对钢纤维的长度在一定程度上起着决定性的作用，石料粒径过大或者钢纤维较短会造成钢纤维在混凝土中分布不均，使钢纤维在混凝土中局部结团，间接形成薄弱截面，影响了钢纤维与混凝土基体的粘结性能，反而使钢纤维混凝土的抗压强度有所下降。 2.2耐腐蚀性强 混合杂乱分布在钢纤维混凝土内部的钢纤维只要不让其与空气接触，一般不会发生锈蚀。实验表明，钢纤维在空气、污水、海水中都不容易被锈蚀。当把钢纤维放在海水和污水中5年后，其表面锈蚀程度小于5mm，在钢纤维混凝土表面或者是裂缝处的钢纤维受腐蚀的可能性较大。所以，建筑物会因钢纤维混凝土的耐腐蚀性而延长使用寿命，从而节省资源、能源。钢纤维的耐冻融性、耐热性和抗气蚀性都比较好，物理性能也得到了很大的提高。当在混凝土中掺入1.5%的钢纤维时，即使是对其进行高达150次的冻融操作，抗折和抗压强度也才下降20%。掺有钢纤维的耐火混凝土的抗热性也是极佳的，在极度高温下不会太过膨胀而断裂。所以，钢纤维混凝土的耐腐蚀性要比普通混凝土的抗腐蚀性更为优越。 2.3抗拉强度 在抗拉强度方面，钢纤维的加入对混凝土劈拉强度还是有很明显的加强的。试验表明，钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土要高，且钢纤维掺量提高，劈拉强度也会相应提高，当混凝土中钢纤维掺量在1%～2%时，相应混凝土的28d劈拉强度增加40%～80%，但混凝土的早期劈拉强度与是否加入钢纤维的关系并不大。 2.4抗冲击性能 钢纤维的加入在很大程度上提高了混凝土的抗冲击性能，且在一定掺量范围内，抗冲击性能和钢纤维掺量是成正相关的。钢纤维混凝土具有良好的塑性变形能力，大大改善了普通混凝土性脆的缺陷，即使在冲击裂缝形成以后，钢纤维也能够延缓裂缝的延伸和扩大。在动荷载作用下，抗松散破碎的能力使钢纤维混凝土的耐久性大幅提升，这种情况下的混凝土虽然开裂，但不会立即破碎，基于这种能力钢纤维混凝土特别适用于一些铺面工程中，如:公路路面、桥面铺装、机场跑道等。 3 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点 3.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择 在钢纤维和混凝土配合比方面，主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计，在实践使用中主要采用以下公式进行计算：钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×（1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比）。从上述公式可以看出，钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连，其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。 3.2模板的选择 模板应具有一定的强度、稳定性和刚度，允许振动梁在其上面行走振动而不发生变形、倾覆现象。我们选取了钢模板，外侧支护采用圆钢三脚架，模板隔离层采用聚乙烯薄膜，这样既可以方便拆模，又防止混凝土混合料从纵向传力杆孔洞处流出。 3.3钢纤维的投放和搅拌环节 在钢纤维的投放和生产过程中，采用先湿后干的分散式投放方式，防止出现搅拌过程中出现结团现象。在投放过程中，钢纤维应该采用细骨料定量的方式进行搅拌工作，通过分散式振捣的方式将钢纤维混入到混凝土之中。在钢纤维混凝土搅拌的过程中，一般按照先投放砂石再投放钢纤维，在搅拌均匀之后，再进行碎石和水泥的投放工作，通过这样的分级投放工作实现每一个环节的均匀搅拌，防止出现搅拌不均匀的情况。此外，对于搅拌机的选择也具有一定的要求，为了实现最佳的搅拌效果，需要采用双锥反转的方式进行搅拌，以确保最终的搅拌效果。 3.4路面铺筑 钢纤维混凝土路面的铺筑，应符合设计图纸的要求，满足JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求。对拌和钢纤维混凝土路面进行摊铺时，不仅需要满足相关设备在普通混凝土路面施工中的各类规范，还必须充分考虑一些其他因素:在施工中，使用的机械布料以及摊铺方式必须能够确保钢纤维的均匀分布，保证结构的连续性，在对一块面板进行浇筑与摊铺时，应该避免出现中断的情况；应该通过试铺对布料松铺高度进行确定，而当拌和物的塌落度相同时，相比于普通混凝土路面，松铺高度应该高出10mm左右；拌和物与摊铺方式应该相适应，同时其工作性可以满足相应摊铺工艺下的振捣要求。
钢纤维增强钢筋网混凝土（SFRC） 在桥面铺装改造工程中的应用 李永鳞 （江苏扬子大桥股份有限公司江苏靖江 214500） 摘要：桥面铺装层常被设计和施工所忽视，往往造成桥面铺装开裂等病害，引起桥梁使用质量下降，成为桥梁结构安全隐患，降低使用寿命。钢纤维混凝土作为桥面铺装材料及铺装层的修复材料是目前国内外纤维混凝土较为成功的领域，江阴大桥南接线引桥采用剪切异型钢纤维混凝土修复桥面铺装，成功解决了桥面铺装开裂、渗水等问题。本文介绍了剪切异型钢纤维混凝土的优点、施工要求和使用效果。 关键词：钢纤维桥面铺装改造应用 1 钢筋混凝土桥梁桥面铺装存在的问题 桥面铺装层不是桥梁的主体结构，因而常被设计和施工所忽视，所以桥面铺装经常出现混凝土强度不足，发生裂缝、表面蜂窝、麻面等病害；同时，道路超载现象屡禁不止，桥面铺装层在重车荷载作用下容易开裂、破碎，引起混凝土渗水，腐蚀主梁混凝土，锈蚀钢筋，从而使桥梁的使用质量下降，使用寿命降低，严重的甚至造成桥梁的破坏。桥面铺装层一旦损坏，修复非常麻烦，所以重视铺装结构，采用高质量的桥面铺装材料，保证桥面铺装的良好使用状态非常重要。 2 钢纤维增强钢筋网混凝土的优点、作用 钢纤维混凝土作为桥面铺装材料以及铺装层的修复材料也是目前国内外纤维混凝土较为成功的领域。钢纤维增强钢筋网混凝土是由钢筋、钢纤混凝土复合而成的高性能混凝土材料，简称为SFRC，研究表明，钢纤维混凝土具有比钢筋混凝土更为优良的抗拉性能、抗裂度，其耐磨性能，其韧性和疲劳性能为同等级普通混凝土的数倍，在公路、机场、桥梁、建筑等工程领域得到广泛的应用。大量工程实践证明，钢纤维增强钢筋混凝土大大提高了桥面铺装的抗裂度、耐磨耐久性，延长桥梁的使用寿命。采用钢纤维增强钢筋混凝土作为桥面铺装对于减少桥面铺装病害效果明显，有着良好的经济效益。 2.1钢纤维混凝土的力学强度 2.1.1抗压强度 钢纤维混凝土虽受压强度较普通混凝土增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。 2.1.2抗剪强度 钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。
C50钢纤维砼配合比设计说明书 一、 设计目的： 该配合比适用于k75+500-k94+900段桥梁伸缩缝等的施工。 二、 设计说明： 1、 设计依据 ① 《公路工程国内招标文件范本》 ② 《普通混凝土配合比设计规程》 ③ 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 ④ 《普通混凝土力学性能试验方法标准》 ⑤ 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 GB/T 50082 ⑥ 《公路工程水泥及混凝土试验规程》 ⑦ 《公路工程岩石试验规程》 ⑧ 《公路工程集料试验规程》 ⑨ 《通用硅酸盐水泥》 ⑩ 《公路桥涵施工技术规范》 (11) 《建设用卵石、碎石》 (12) 《混凝土外加剂》 (13) 《钢纤维混凝土》 2、 配合比设计公式选用 根据《公路桥涵施工技术规范》 砼试配强度R 下式确定: JGJ 55-2011 GB/T 50080 GB/T 50081 JTGE30-2005 JTGE41-2005 JTGE42-2005 GB175-2007 JTG/T F50----2011 GB/T 14685-2011 GB8076-2008 JG/T 472-2015 JTG/T F50— 2011
Feu, o二f eu, k+1.645 a 其中值按下表选用: 三、C50砼配合比计算 1、原材料： ①水泥：柳州鱼峰水泥厂P .0 52.5普通硅酸盐水泥。 ②砂：贝江砂场河砂，细度模数2.72,表观相对密度2.654g/cm3。 ③碎石：神龙石场5?20mm,表观相对密度2.678g/cm3。采用 4.75-9.5mm碎石和9.5-19mm碎石按照30:70的比例进行掺配。 ④钢纤维：河北衡水鑫归机械加工厂，按照设计图纸每方掺量为60Kg ⑤水：饮用水 ⑥外加剂：郑州市邦基建材有限公司BJ聚羧酸高效减水剂，减水率为28%，掺量为1.0%。 ⑦设计坍落度：130?170mm 2、试配强度： f eu, o=f cu,k+1.645 （T =50+1.645 8=59.9 Mpa 3、水泥强度：（富余系数取1.0） f ee=52. 5Mpa 4、确定水灰比：
钢纤维混凝土力学性能报告 作者：波尔派丝吴
前言 现如今在建筑行业中使用最为广泛的材料就是混凝土，它是由骨料、水泥和水组成的，在实际应用当中能够表现出具有良好的抗压效果。在构件受力时利用自身的抗压性能抵抗荷载消除形变。根据混凝土的抗压强度可划分混凝土的等级，混凝土强度是结构设计和施工的重要依据。 但由于普通混凝土力学性能上的缺陷，抗弯拉强度小、弯曲韧度低、易开裂，导致其在工程作业中的应用受到很大限制。我们通常的解决办法是配筋，随着施工技术的革新，钢纤维问世，现今钢纤维改变混凝土性能已成为混凝土改性的重要途经之一。 钢纤维混凝土是指将规定尺寸、不连续的金属短纤维（即钢纤维）均匀、乱向地分散于混凝土中，形成一种可浇筑、可喷射的新型复合材料。因其在实际应用中表现出的抗拉、抗弯、抗剪、耐冲击性能优异，所以在建筑、公路、水工等领域中得到广泛应用。同时钢纤维混凝土相比于配筋混凝土具有更好等效弯曲强度与施工流水节拍。
I.钢纤维混凝土的基本组成 钢纤维混凝土是由粗骨料（石子）、细骨料（砂）、水泥、水、钢纤维以及适用工程状况的外加剂（无特定情况可不加）组成的一种非均质集合体复合材料。按设计配合比配制，经过立模、浇筑、振捣、整平、养护、拆模，形成具有设计强度的钢纤维混凝土构件。 II.钢纤维混凝土的基本力学性能 为了对钢纤维混凝土的力学性能分析，我们选用C30混凝土、SF80/50BP钢纤维（长径比80、长度50mm的冷拉端钩钢纤维）分别制作了6组样块，每组分别做6个样块，为了保证钢纤维的分散率采用成排钢纤维（在不使用外界设备干扰时成排钢纤维分散效果会优于散纤维），掺量分别为0kg/m3、5kg/m3、10kg/m3、15kg/m3、20kg/m3、25kg/m3，在恒温箱养护 28d后拆模进行试验。 A.抗压强度 龄期28d钢纤维混凝土试块与同等养护条件下龄期28d的普通混凝土试块相比较，在弹性形变阶段弹性模量与泊松比可视为基本相同； 实验数据表明，钢纤维对基体的抗压强度增强效果并不明显。在基体中加入钢纤维后，当钢纤维体积率的增加时基体的抗压强度略有提升，但增量很小，提升在0%~10%（前期工作者的大量实验也印证了此观点）。同时为了保障钢纤维在混凝土基体中的方向效能系数与粘接强度，钢纤维的长度需满足混凝土最大粒径的1.5~2.0倍，否则容易造成钢纤维的局部结团，相当于构成了薄弱截面，此时加入钢纤维反而会产生不利影响，造成钢纤维与混凝土界面粘结性状变差，其抗压强度甚至会比同配比的普通混凝土有所下降。
钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用 钢纤维混凝土（Steel Fiber REinforced Concrent. 简称SFRC）是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布，沿每个方向都有增强和增韧的作用，尤其对复杂应力区增强非常有效，可使混凝土物理力学性能产生质的变化，大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能，特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程 桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加，损坏非常严重，维修周期越来越短，这不仅妨碍了交通安全，也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层，则可使面层厚度减薄，伸缩缝间距加大，从而改善桥面的使用性能，降低维修费用，延长使用寿命 SFRC 应用于桥面铺装层，一般有两种：一种为部分粘结式的铺装层；一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层，亦称为复合式铺装层 钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素，钢纤维主要有以下几种：切断钢纤维。剪切钢纤维。熔抽钢纤维 钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而是随着裂缝的稳定扩展，承载力继续上升，直到裂缝宽度增大到一个临界值时，钢纤维逐渐拔动或拔出，钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度，钢纤维的抗拉强度不低于380kPa，钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10左右。细集料砂的粒径为 0.15~5mm，粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性，混凝土的砂率一般不低于50，必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比
钢纤维混凝土地面施工技术 摘要：这些年以来，伴随当前我国在经济以及科学技术方面逐步发展，普通混 凝土地面因为强度比较低，容易出现裂缝，耐磨性不足等诸多缺点，导致某些特 殊行业在地坪的使用要求无法得到满足，在普通混凝土里面掺入一些钢纤维，能 够进一步提高混凝土的耐久性能。本文重点分析和研究钢纤维混凝土地面施工技术，以供参考。 关键词：钢纤维；混凝土地面施工技术；新工艺 1工程概述 普洛斯（浑南）现代产业园项目A-1仓库.A-2仓库.A-3仓库地坪总面积为71201㎡，使用单位对地坪的质量标准要求高，是本工程的重点及难点。其中表 面平整度的允许偏差为3mm，严于国家标准5mm，并且表面坡度不大于2/1000，最大高差不超过30mm，地面裂缝宽度不大于0.2mm，并且对地面的耐磨性能要 求也比较高。 2工法特点 采用激光整平机浇筑钢纤维混凝土地面，有效保证整个地面的平整度。运用 传力杆体系，保证接缝处的传递荷载能力和地面的平整度，防止接缝处出现错台 的产生。采用高强度钢纤维，凭借钢纤维有效的传送与分配应力，防止了宏观裂 缝的产生与微观裂缝的发展，提高了混凝土的抗拉强度.抗弯强度.抗冲击及韧性，较好的满足使用要求。 3适用范围 本工法适用于浇筑的地面面积较大，平整度和整体性要求高以及有较高的抗 裂和抗冲击要求等特征的工业厂房混凝土地坪。 4施工工艺流程及操作要点 4.1施工工艺流程 图1施工工艺流程分析 4.2工法要点 4.2.1施工准备 回填土采用粉质粘土，每300mm一层进行分层碾压夯实，压实系数不小于 0.94，在地坪基层底面以下0-800mm深度范围内压实度要求达到0.97。含水率不 得超过20%，承载力不得小于100KN/㎡。回填碎石与砂石压实度不得小于0.95。 混凝土垫层采用标号为C15的混凝土，并且浇筑厚度达到70mm；铺设好滑 移薄膜防潮隔离层，薄膜接缝的位置重叠300mm的宽度，接缝处用胶带粘好； 地坪浇筑前完成仓库外部围护结构施工，保证混凝土浇筑无对流风.室内温度稳定，无阳光直接暴晒。 4.2.2模板安装及传力杆固定： 模板采用钢模板，保证足够的刚度；钢模板用钢筋固定在混凝土垫层上，确 保位置准确.稳定牢固；模板内侧涂刷混凝土隔离剂；传力杆穿过模板中部与模板 面保持90°垂直，并在模板外侧固定。 4.2.3钢纤维混凝土浇筑： 耐磨地面浇筑180mm厚C30混凝土，并且考虑耐磨地坪的使用情况，未在 混凝土中掺加粉煤灰和石粉等不良添加物。钢纤维在混凝土中掺量不小于 15kg/m3，钢纤维两端带钩，长度25-60mm，直径0.3-0.8.长径比40-100，最小抗
以抗压强度为主控的钢纤维混凝土配合比设计方法 一、基本要求： 1、钢纤维直径为0.35～0.70mm，长径比50～80，适宜体积掺量为1.0%～2.0%，掺量低于0.5%时增韧效果不明显，掺量过高时纤维难分散、混凝土流动度变差、成本高。钢纤维参数选择参照表5-19、表5-20； 2、每立方米混凝土中胶凝材料用量400～500kg，水泥用量宜在300~400kg之间，水泥强度等级不宜低于42.5级，砂率一般为45％～60％，配合比参数参照表1； 3、粗骨料粒径不宜大于20mm； 表5－19 钢纤维类型[2] 表5－20 钢纤维几何参数采用范围[2]
二、钢纤维增强混凝土配合比设计方法[1,2] 4 混凝土配制强度的确定 4.0.1混凝土配制强度应按下列规定确定： 1．当混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按下式计算： cu,0cu,k 1.645f f σ≥+ (4.0.1-1) 式中，f cu,o —钢纤维混凝土配制强度，MPa ； f cu,k —钢纤维混凝土立方体抗压强度标准值，这里取设计混凝土强度等级值，MPa ； σ—混凝土强度标准差，MPa 。 2．当设计强度等级大于或等于C60时，配制强度应按下式计算： cu,0cu,k 1.15f f ≥ (4.0.1-2) 4.0.2混凝土强度标准差应按照下列规定确定： 1．当具有近1个月～3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差σ应按下式计算： σ= (4.0.2) 式中，f cu ,i —第i 组的试件强度，MPa ； m f cu —n 组试件的强度平均值，MPa ； n —试件组数，n 值应大于或者等于30。 对于强度等级不大于C30的混凝土：当σ计算值不小于3.0MPa 时，应按照计算结果取值；当σ计算值小于3.0MPa 时，σ应取3.0MPa 。对于强度等级大于C30且不大于C60的混凝土：当σ计算值不小于4.0MPa 时，应按照计算结果取值；当σ计算值小于4.0MPa 时，σ应取4.0MPa 。 2．当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差σ可按表4.0.2取值。
钢纤维混凝土 随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻修投资大，且施工周期较长，严重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显着提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。 实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。 1、基本要求 1.1钢纤维混凝土材料 钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减薄50%以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0.4mm～0.7mm范围内，抗拉强度不低于380mpa.在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1.0%～2.0%（体积比），但最大掺量不宜超过2.0%。水泥采用425#～525#普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的23.不宜大于20mm.细集料采用中粗砂，平均粒径0.35mm～ 0.45mm，松装密度1.37g/cm3.砂率采用45%～50%。 1.2钢纤维混凝土配合比 钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。 （1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：fftm＝ftm（1+atmpflf/df） 式中fftm――钢纤维混凝土抗折强度设计值；ftm――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设计值；atm――钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；pf――钢纤维体积率，%；lf/df――钢纤维长径比，当ftm＜6.0n/mm2时，可按表1采用。 （2）根据试配抗压强度计算水灰比；
谈公路桥梁钢纤维混凝土的性能 摘要：采用复合路面结构是充分发挥钢纤维混凝土路用性能和降低工程造价的有效途径。关键词：钢纤维；混凝土；施工技术；加固 1钢纤维和钢纤维混凝土的性能分析 1.1钢纤维基本性能 钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维4种。 切断钢纤维抗拉强度高,但与水泥砂浆的界面粘结性较差。对钢纤维表面进行变形处理,制成表面有刻痕的、末端带钩的、波纹形的钢纤维,或者圆截面与扁平截面交替的呈规律性变化的钢纤维可以改善其力学性能。当用废钢丝绳切断而成时,必须进行除油污和除锈处理。 剪切钢纤维由剪切冷轧薄板制得,厚0.2～0.5mm,宽0.25～0.9mm,抗拉强度为450～800MPa,与水泥砂浆的粘结性比切断钢纤维好。 切削钢纤维由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得,强度比原材料有较大提高,截面呈三角形,与水泥混凝土的粘结较好。熔抽钢纤维由熔融的钢水甩制而成,纤维强度因熔钢成分与热处理条件而异,表面不规则且有一层强度很低的氧化层。氧化层的存在降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。钢纤维的弹性模量与抗拉强度都比较高,大约为水泥基材的5倍以上。同时钢纤维也可以制成各种变截面形状,以增加与水泥基材之间的握裹力。1.2钢纤维增强混凝土强度机理 钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后,横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。 1.3钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维混凝土添加方法 一、地基及地坪施工要求： 根据中华人民共和国行业标准，《公路水泥混凝土路面设计规范》，钢纤维混凝土整体地坪应铺设在均匀密实的地基土上，对淤泥，淤泥质土，回填土及杂填土的软弱地基，应根据地面使用要求，活荷载大小，地基地质情况按现行国家标准“建筑地基基础设计规范”（GB50007-2002）的有关规定利用与处理，并应严格按照设计及施工验收规范对地基处理的要求进行施工，即 -本项目由调试涂装联合厂房、车体联合厂房、预处理厂房、组装联合厂房4部分组成，采用钢纤维混凝土面层，地坪厚 度为200mm。钢纤维掺量分别为： -预处理厂房：25kg/m3 -车体联合厂房：25kg/m3 -组装联合厂房：25/kgm3 -调试涂装联合厂房：20kg/m3 - 地基夯实，压实系数大于0.92。 二、钢纤维混凝土配合比： SD75型钢纤维掺量：每立方混凝土25公斤，混凝土标号: C25。初估钢纤维混凝土面层厚0.20m。基层选用水泥或石灰粉煤
灰稳定粒料，厚0.20m。垫层为基配碎砾石，厚0.18m。钢纤维参量为25kg/m3，钢纤维长度60mm，直径0.75mm。路面板平面尺寸选为宽4.5m，长5.0m。纵缝为设拉杆的启口缝，横缝为设传力杆的假缝。 其余水泥，砂，骨料和水的用量由施工单位制定。混凝土强度需达到设计要求，建议在浇筑前用试块做混凝土抗压强度试验。 三、添加钢纤维步骤及其要求： 为避免在添加钢纤维时发生接团的事情发生，在添加钢纤维时需要和骨料同时运送进搅拌机，保证搅拌充分，使成排钢纤维充分分散，在混凝土当中分散均匀，最终在地坪达到技术要求。 注:施工人员要随时观察取样钢纤维的分散情况,以确定合理的控制时间。根据商品混凝土搅拌站料罐的不同而添加数量的不同。 四、检测钢纤维在混凝土当中分布情况： 根据钢纤维掺量在每立方分米中的数量判断添加后是否符合要求,即:
一、依据标准： 1、EN 14889-1:2006 - 纤维混凝土 - 第一部分：钢纤维—定义，规范以及规则； 2、UNI EN 14845-2:2007 - 纤维混凝土的试验方法 - 第二部分：混凝土的有效性； 3、EN 14651-2005 - 金属纤维混凝土试验方法 - 弯曲抗拉强度测试（比例限制（LOP),残余） 4、UNI–EN 10016 “用于拉伸或冷盘的非合金盘条—第一部分：一般要求” 5、UNI - EN 10218-1: 1995 - 钢丝和钢丝产品 - 常规 - 第一部分：测试方法 6、UNI 11037:2003 - Fibre d’acciaio da impiegare nel confezionamen –to di conglomerate cementizio rinforzato; 7、UNI 11039:2003 钢纤维混凝土-第一部分:定义、分类、规范和规则；第二部分：确定早期开裂强度和韧性指数的方法； 8、ASTM A820-01：纤维混凝土中钢纤维标准； 9、CNR - DT 204/2006 - Istruzoni per la pro gettazione, I’Esecuzione ed il Controllo di strutture di Calcestruzzo Fibroriforzato; 10、RILEM, 2001 - “钢纤维混凝土的测试和设计方法：钢纤维混凝土的单轴拉伸测试”，RILEM TC 162-TDF 推荐，材料和结构。
二、工程概况： 根据中华人民共和国行业标准，《公路水泥混凝土路面设计规范》，钢纤维混凝土整体地坪应铺设在均匀密实的地基土上，对淤泥，淤泥质土，回填土及杂填土的软弱地基，应根据地面使用要求，活荷载大小，地基地质情况按现行国家标准“建筑地基基础设计规范”（GB50007-2002）的有关规定利用与处理，并应严格按照设计及施工验收规范对地基处理的要求进行施工，即本项目首钢冷轧厂罩式退火工程Ⅱ标段，采用钢纤维混凝土施工。 1、首钢冷轧地坪Ⅱ约2835m2 混凝土等级：C25 混凝土厚度：300mm 钢纤维：Wirand FF3 掺量：20kg/m32 2、首钢冷轧地坪Ⅲ约2513m2 混凝土等级：C25 混凝土厚度：250mm 钢纤维：Wirand FF3 掺量：20kg/m3 三、钢纤维混凝土简介 （1）钢纤维混凝土配合比： Wirand FF3钢纤维掺量：每立方混凝土20公斤，混凝土标号: C25，
北汽广州汽车零部件产业园区项目 （一期） 钢 纤 维 混 凝 土 地 坪 施 工 方 案
编制人： 审核人： 编制时间： 一、编制说明 北汽广州汽车零部件产业园区（一期）建设项目（简称“海纳川（广州）项目”）位于广州市增城市石滩镇沙头村木棉仔，该建设项目包括车间A1（自编号1栋）、车间A2（自编号2栋）、车间A3（自编号3栋）、食堂B1（自编号4栋）、宿舍C1（自编号5栋）共5栋建筑，由海纳川广州汽车部件有限公司投资建设，勘察单位是北京市勘察设计研究院有限公司，设计单位是北京市工业设计研究院，监理单位是北京京龙工程项目管理公司，由湖南天鹰建设有限公司承建。 根据建设单位提供的蓝图及相关文件，针对本次工程所设定的范围，并结合我公司施工同类建筑的经验，拟订了钢纤维混凝土地坪施工方案。 二、工艺流程 施工流程：素土夯实—铺设碎石—使用压路机压实—支模—钢纤维地坪与墙、柱间的处理—浇筑钢纤维混凝土。 碎石的铺设：按照设计要求，碎石的厚度为30cm，底层素土必须夯
实，压实系数要求在0.94 以上，铺设时，先控制好标高，虚铺石子高于标高3cm 左右，然后用振动碾进行压实，确保压实密度，并进行找平； 支模：支模时，必须用水平仪进行标高控制，模板两侧分别用钢筋棍和60×80cm 的木方子进行固定； 钢纤维地坪与墙、柱间的处理：钢纤维地坪与墙、柱间采用厚度为10mm厚的泡沫板隔离，泡沫板必须高出预计地坪约2cm，地坪完成后去掉高出部分。 钢纤维混凝土的铺设： A．混凝土：使用合格的预拌混凝土，每立方掺加钢纤维20 公斤，控制搅拌时间3—5 分钟，保证钢纤维搅拌开并均匀； B.钢纤维的投放和搅拌：钢纤维在搅拌站加入，应注意在料斗里还没有放其他材料前，不能首先将钢纤维投入搅拌，搅拌3 分钟后检查钢纤维是否搅拌均匀，若有两根钢纤维黏结在一起的现象，应继续搅拌直至钢纤维完全分散成单根为止。为保证钢纤维搅拌均匀，应注意钢纤维的投料速度每分钟不应超过两包； C.混凝土浇筑方法:商品砼的拌和根据设计的配合比拌制，落度要严格控制在进场时160~180mm。由混凝土罐车运至厂房内，将混凝土自卸入模，出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5米以内，以免产生离析，若发现离析，应重新搅拌。 在混凝土浇筑过程中，要对钢纤维混凝土进行振捣，以保证混凝土密实，并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。钢纤维混凝土表面提