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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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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果的主要控制因素之一。

用途

钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。




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。




钢纤维混凝土的拌和

(1)必须使用滚动式混凝土拌和设备。当钢纤维体积率较高,拌和物稠度较大时,应对拌和量进行控制,一般应不超过设备拌和量的60%。

(2)注意拌和料的投放顺序,一般按水泥、钢纤维、细集料、粗集料、水的顺序进行,先进行干拌后再加水湿拌,同时,钢纤维应分2-3次投放,保证钢纤维在拌和机内不结团,不弯曲或拆断。

(3)应根据拌和物的粘聚性、均匀性及强度稳定性要求通过试拌确定合理的拌和时间。先干拌后湿拌,一般按干拌时间不少于80秒,湿拌时间不少于100秒(总拌和时间必须控制在300秒以内)。    

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