钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40~80的纤维。
不同的制取方式产出的钢纤维性能也不一样。虽然钢纤维问世不久,但应用已经越来越广泛,种类也越来越多。
主要性能
钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。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优于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。
此外,高强钢钎维混凝土在铁道轨枕预制、高速公路伸缩缝、水泥砼道面等预制、现浇、生产施工等方面均已得到大量应用,其优良性能完全可以取得良好的技术经济和社会环境效益。
钢纤维混凝土配合比设计步骤
钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样,一般采用计算法。可按下列步骤进行:
(1)根据强度标准值或设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。
(2)按试配抗压强度计算水灰比,一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。
(3)根据试验抗折强度,按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0~1.5%。
(4)根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。
(5)根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种,钢纤维纤维体积率,水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.
(6)按体积法计算材料用量确定试验配合比。
(7)按配合比进行拌和物性能检测,调整确定施工配合比。
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钢纤维混凝土的施工与养护
(1)垃圾,清洁桥面,洒水湿润,浇洒水泥浆(水泥浆可按重量比水:水泥=1∶1配制)。
(2)检查桥面铺装钢筋网片摆放位置的正确性及钢筋网片的搭接情况。
(3)钢纤维混凝土卸料后应用人工摊铺找平,振捣密实,振平板粗平(不宜使用振动梁拉动找平),振平板每次重叠1/2。
(4)用钢管提浆滚滚动碾压数遍,使用提浆滚滚平提浆,避免钢纤维外露。
(5)使用3米长铝合金方尺从钢模板一侧向外刮平(精平),每次刮平时方尺应交叉1/3以上。
(6)钢纤维初凝后人工拉毛处理,使桥面粗糙。
(7)混凝土完成初期可喷洒养生剂,喷洒均匀,表面无色差,初凝后使用土工布覆盖洒水养生,保持土工布湿润。土工布覆盖养生7天,洒水养生14天。
(8)如果桥面铺装钢纤维混凝土为C60时,因混凝土标号较高,水泥凝固快,应集中设备、人员突击施工,力争使钢纤维混凝土从拌和到精平完成的时间控制在4小时以内。