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)设计公式
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GB J81规定进行。
能均得到较大提高。
:把不锈钢冷拔成丝,然后切成短纤维;称钢丝切断法,这种方法有两个缺点,其一是加工过程繁杂,成本较高;其二是钢纤维表面光滑,若要提高纤维与耐火混凝土基体的粘结强度,需改变不锈钢纤维的表面形状,如进行压棱、波形、弯勾等。
第二:将薄钢板剪切成纤维,先将钢板剪成钢带,然后再将钢带剪成一定宽度的纤维。
第三:将厚钢板(或钢锭)用平刃铣刀切成纤维,这种方法制作的纤维由于切削时钢纤维产生塑性变形、轴向扭曲,因此与混凝土基体的粘结力高于剪切钢纤维。
第四:用电炉将废钢熔化,加入所需一定量的合金材料,如铬,镍,硅等,获得不同化学成分的不锈钢液体,其温度为1500~1600℃.在钢液上方有一个有沟槽的熔抽轮,当高速旋转轮贴近钢液时,钢液被甩出,并冷却成型。
上述四种制造方法中以熔抽法最有前途:A.因原材料来源广泛,制造工艺简单,价格便宜;B.钢纤维甩出时急速冷却淬火,使内部晶粒细化强度增强;C.因包复氧化膜,降低高温氧化速率;D.因表面粗糙,提高了纤维与混凝土基体的粘结强度。
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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 抗拉强度800N/㎜2,掺加量不超过70㎏/M3。
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。
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