按外形划分(图1)有:平直形钢纤维(a)、压棱形钢纤维(b)、波形钢纤维(c)、弯钩形钢纤维(d\e)、大头形钢纤维(f)、双尖形钢纤维(g)、集束钢纤维(h)等等。
按生产工艺划分有:切断钢纤维(用细钢丝切断);剪切钢纤维(用薄钢板、带钢剪切);
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)。5.按表面涂覆状态划分有:
无涂覆层,表面涂,镀锌等。工业上大量使用的是无涂覆层的普通钢纤维。
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。
钢纤维混凝土用于公路路面、机场道面、或其它采用弯拉强度为设计指标的结构时,与钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围,可按国家现行有关水泥混凝土路面、机场道面等行业设计规范的规定采用。
钢纤维混凝土弯拉强度设计值fftm=ftm(1+αtm?ρf?lf/df);
其中,fftm,ftm--钢纤维混凝土弯拉强度标准值,设计值;
αtm--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;
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。
钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk=ftk(1+αt?ρf?lf/df);
其中,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
钢纤维混凝土弯拉强度(抗折强度)。
lf/df--钢纤维长径比。
钢纤维是一种新、**的钢纤维品种。钢纤维道路的配合比设计方法大体与普通混凝土相同,不同点为:强度双控标准(抗压强度和弯拉强度);钢纤维掺量根据设计要求的弯拉强度确定;单位用水量和砂率与纤维掺量有关,每掺加0.5%(体积率)钢纤维,单位用水量增加6kg,砂率增大2%。
钢纤维混凝土具有与普通混凝土一样的搅拌、运转和施工性能,纤维在混凝土中不会结球,分布均匀,可在商品混凝土搅拌站进行生产并能用于泵送施工。铣削钢纤维混凝土的早期坍落度损失较大,30分钟损失32%,2小时损失42%。钢纤维混凝土的实际工作性**相同的坍落度的普通混凝土。钢纤维混凝土具有良好的材料性能,与普通混凝土相比,其抗压强度提高2~20%;弯拉强度提高20~50%;劈裂抗拉强度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全可以满足城市道路工程及检查井盖等配套构件需求技术指标。钢纤维粗糙而洁净的表面,能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合,这是铣削钢纤维提高混凝土各种性能的根本原因。
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