钢纤维混凝土的掺量对其强度的影响

钢纤维混凝土的掺量对其强度的影响

建筑业的不断发展，人们越来越关注建材的升级问题。为了更好地提升普通混凝土的性能，就需要在普通混凝土的基础上进行不断的革新，于是出现了钢纤维混凝土这种复合材料。近年来，这种混凝土在国内外得到很好的发展，它强大的性能，使其克服了混凝土的抗拉强度等一系列有关问题。目前，这种混凝土已经在很多领域都有应用。科研人员为了更好地开发这种材料的特性，正在探索不同的钢纤维混凝土掺量情况下，钢纤维混泥土的强度状况。现在就为大家简单介绍一下。

图1：钢纤维混凝土示意图

钢纤维性能

钢纤维的性能主要包括抗拉强度与粘结度两种。在过去的大量试验中，我们可以看出，普通的钢纤维混凝土在钢纤维拔出后就会出现不同程度的破坏，而不是钢纤维的拉断而造成破坏，这说明钢纤维在这个混凝土中的作用是非常强大的。过去人们单纯地以为钢纤维越多则会抗拉性能会越好，其实不然，这样的做法就是一种对经济的严重浪费，而且会造成一定的施工难度，同时也会影响到原来的性能。

钢纤维混凝土掺量的结果分析

经过科研人员的不断研究表明，在钢纤维掺量为0.6%——1.2%时，其抗拉强度会出现规律性的变化，而当钢纤维掺量在0.8%时就会出现一个峰值，钢纤维掺量再进一步上升时，则效果就会下降。所以就以上的结果显示，钢纤维掺量在0.8%时最为适宜。

就人们以前的观点，需要做一点说明：在掺量一定的钢纤维时，其混凝土的抗拉强度会有很明显的增加，混杂的钢纤维效果会更加的明显。但是不得不说人们的这种认识有其一定的缺点，因为科研结果显示，如果对钢纤维掺量的加入过多时就会出现副作用了，而且抗拉强度和粘结度都会有一定的下降的，所以说在掺量处于0.6%——1.2%之间会有一个最佳的掺量，但是超出这个掺量是就会出现强度随体积的增加而下降的问题。

施工工艺

钢纤维掺量可选择路面建设30-80kg/m³，桥梁建设50-100kg/m³

钢纤维混凝土搅拌工艺：施工中按常规施工，不需作特别调整。

优点

现代施工工艺中，逐渐采用湿喷钢纤维混凝土，目前使用长20~40mm厚0.5mm的钢纤维。其优点是：

1. 5%~10%的回弹率，比干喷低得多；
2. 不产生钢纤维的回弹，使用40mm的钢纤维时，也能控制回弹；
3. 混凝土质量均一，通常可达到55MPA的强度，特殊作业时，可达到100MPA；
4. 环境条件好，粉尘少；
5. 作业安全；
6. 水灰比小，透水性低；
7. 不需要防腐蚀处理，可防止电解和加速腐蚀。

保养

钢纤维砼表面湿润不少于7d，时间越长越好，用湿的草袋铺在表面或用养护材料。钢纤维转换梁保养时避免接触风、太阳、雨水等，应对施工梁体进行挡风、防雨等封闭处理。对于钢纤维转换梁，拆模时间应严格控制在达到规范规定的混凝土28d强度之后。如果遇冬季施工，可按常规办法采取防冻措施。

影响因素

根据纤维增强机理的各种理论，诸如纤维间距理论、复合材料理论和微观断裂理论，以及大量的试验数据的分析，可以确定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。

所以我们就知道了，单掺钢纤维对混凝土的强度会有很好的增强作用，当我们的掺量达到0.8%时，就会出现更好的效果，会使得抗压强度进行提高，当掺量达到0.9%时，其抗折的强度会增加，所以对于不同的建筑要求，我们就要对钢纤维混凝土的掺量进行不同的要求，这样就会达到更好的效果。