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(qiáng)度30%~50%，抗彎強(qiáng)度可提高50%～100%，韌性可提高10～50倍，抗沖擊強(qiáng)度可提高2～9倍，抗壓強(qiáng)度提高較小，可達(dá)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(jī)場(chǎng)、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(jì)對(duì)強(qiáng)度等級(jí)(包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)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(jì)要求確定;當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)， 不應(yīng)小于0.35%;對(duì)高強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)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(duì)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(duì)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(jì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(hào)、525號(hào)普通硅酸鹽水泥，高強(qiáng)鋼纖維混凝土可使用625號(hào)硅酸鹽水泥或明礬石水泥。

　　(3)配制鋼纖維高強(qiáng)混凝土宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)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(jiān)硬、級(jí)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(zhǎng)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?；炷恋纳奥室话悴粦?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(zhǎng)徑比不大于100，一般為30～80。對(duì)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(jī)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(tuán)，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(shí)間應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勻質(zhì)性試驗(yàn)確定。其攪拌時(shí)間應(yīng)較普通混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)1~2min。

　　5　搗實(shí)

　　不同的搗實(shí)方法，對(duì)纖維的取向有很大的影響。采用泵送至倉(cāng)內(nèi)，不加插搞，纖維在其中呈三維亂向;如采用插入式振動(dòng)裝置搗實(shí)，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(dòng)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(chǎng)中振搗，纖維則沿磁力線方向分