鋼纖維混凝土如何制備

       關(guān)注摻入鋼纖維，可以顯著地改善混凝土的力學(xué)性能。當(dāng)摻量在許可范圍之內(nèi)，可提高抗拉強度30%~50%，抗彎強度可提高50%～100%，韌性可提高10～50倍，抗沖擊強度可提高2～9倍，抗壓強度提高較小，可達15%～25%。鋼纖維混凝土還可使干縮率降低10%～30%。鋼纖維混凝土成本高，施工難度也較大，必須用在最應(yīng)該用的工程上，如重要的隧道、地鐵、機場、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。

　　1　鋼纖維混凝土要求

　　(1)鋼纖維混凝土應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計對強度等級(包括抗壓強度、抗拉強度、 彎曲韌度比等)的要求。

　　(2)鋼纖維混凝土的鋼纖維體積率應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求確定;當(dāng)設(shè)計無要求時， 不應(yīng)小于0.35%;對高強度(抗拉強度不低于1000MPa)的異形鋼纖維不應(yīng)小于0.25%;鋼纖維預(yù)應(yīng)力混凝土中鋼纖維用量宜為80kg/m。

　　(3)鋼纖維混凝土的水膠比不宜大于0.50，對于耐久性為主要要求的鋼纖維混凝土不得大于0.45，每方混凝土的水泥用量(或膠凝材料總用量)不宜小于360kg。

　　(4)鋼纖維混凝土的稠度可參照同類工程對普通混凝土所要求的稠度確定，其坍落度值可比相應(yīng)普通混凝土要求值小20mm，其維勃稠度值與相應(yīng)的普通混凝土要求值相同。

　　2　原材料

　　(1)鋼纖維的種類、規(guī)格、質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求。制備普通鋼纖維混凝土，可使用低碳鋼纖維。制備耐火混凝土，則必須使用不銹鋼纖維。圓截面長直形鋼纖維直徑一般為0.25~0.75mm;扁平形鋼纖維厚度為0.15~0.4mm，寬度為0.25～0.9mm，長度均為20～60mm。為改善界面粘結(jié)，可選用端部帶彎鉤的鋼纖維等。

　　(2)水泥。鋼纖維混凝土一般使用425號、525號普通硅酸鹽水泥，高強鋼纖維混凝土可使用625號硅酸鹽水泥或明礬石水泥。

　　(3)配制鋼纖維高強混凝土宜選用質(zhì)地堅硬、級配良好的河砂，其細(xì)度模數(shù)不宜小于2.4。

　　(4)粗骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅硬、級配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等碎石或碎卵石，粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長度的2/3。為改善拌和物和易性，必須使用減水劑或高效減水劑。混凝土的砂率一般不應(yīng)低于50%，水泥用量比普通未摻纖維的應(yīng)高10%左右。

　　3　摻量

　　為保證纖維能均勻分布于混凝土，長徑比不大于100，一般為30～80。對每種規(guī)格的纖維都有一最大摻量的限值，一般為0.5%～2%(體積率)。

　　4　攪拌

　　(1)鋼纖維混凝土宜釆用帶有布料裝置的纖維混凝土專用攪拌機攪拌。

　　(2)攪拌工藝應(yīng)確保鋼纖維在拌合物中分散均勻，不產(chǎn)生結(jié)團，宜優(yōu)先釆用將鋼纖維、水泥、粗細(xì)骨料先干拌而后加水濕拌的方法。

　　(3)鋼纖維混凝土投料順序、攪拌方法和攪拌時間應(yīng)通過現(xiàn)場勻質(zhì)性試驗確定。其攪拌時間應(yīng)較普通混凝土適當(dāng)延長1~2min。

　　5　搗實

　　不同的搗實方法，對纖維的取向有很大的影響。采用泵送至倉內(nèi)，不加插搞，纖維在其中呈三維亂向;如采用插入式振動裝置搗實，則大部分纖維呈三維亂向，少部分為二維亂向;采用平面振動器振搗，則大部分呈二維亂向，少部分為三維亂向;采用噴射方式，纖維在噴射面上呈二維亂向;采用“離心法”或“擠出法”，纖維取向介于一維定向與二維亂向之間;如果在磁場中振搗，纖維則沿磁力線方向分