钢纤维混凝土施工探析

钢纤维混凝土作为一种新型复合建筑材料,近年来在国内外得到了迅速的发展,与普通混凝土相比,它不仅能明显地改善结构的抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂的性能,而且可以大大增强断裂韧性和抗冲击性,显著提高结构的疲劳性能以及耐久性能,加之施工简便在交通土建工程中得到了广泛的应用。本文详细分析钢纤维混凝土路面优点和钢纤维混凝土的材料性能,并详细阐述了其施工工艺。     

路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析

钢纤维混凝土作为一种新型复合建筑材料,近年来在国内外得到了迅速的发展,与一般的混凝土相比,它不仅能明显地改善结构的抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂的性能,而且可以大大增强断裂韧性和抗冲击性,显著提高结构的疲劳性能以及耐久性能,加之施工简便在道路路面、桥梁结构、房屋建筑等工程领域广泛应用,尤其是在公路桥梁施工中有着更为光辉的前景。本文根据钢纤维混凝土的特点,对公路桥梁施工中钢纤维混凝土的施工技术进行了分析和探究。     

路桥施工中钢纤维混凝土的施工工艺研究

钢纤维混凝土是一种新型混凝±,基本定义指在普通混凝土中乱向掺入短钢纤维的一种混凝土。该类型混凝土属于多相复合型材料,具有极好的抗拉、抗弯和抗冲击力性能,在现代路桥施工中得到了广泛的应用。本文结合国内路桥施工实际,对施工中应用到的钢纤维混凝土技术作详细分析,并探讨出相关结论,供同行参考借鉴。     

自密实钢纤维轻骨料混凝土的早期性能与损伤分析

在自密实轻骨料混凝土基础之上掺入钢纤维配制出自密实钢纤维轻骨料混凝土,分析了自密实钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度等主要力学性能以及收缩、抗碳化等耐久性能,并与普通骨料自密实混凝土进行对比分析。探讨了钢纤维对于改善自密实轻骨料混凝土损伤所起的作用及其机理。结果表明:掺入钢纤维后自密实轻骨料混凝土的抗压强度增大,劈拉强度明显提高,收缩及抗碳化能力也有明显改善。与普通骨料混凝土相比,自密实钢纤维轻骨料混凝土初始裂缝的产生与发展得到有效抑制。     

钢纤维混凝土在路桥施工中的应用分析

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。本文主要介绍了钢纤维混凝土的基本性能和钢纤维混凝土在路桥施工中应用,并提出了钢纤维混凝土施工方面的控制。     

钢纤维无粗集料超高强混凝土的抗侵彻性能研究

通过在无粗集料超高强混凝土中加入体积掺量为3%的钢纤维来对其增韧改性,得到钢纤维无粗集料超高强混凝土。为了研究不同强度等级的含钢纤维无粗集料超高强混凝土材料的抗侵彻性能,采用动力有限元程序分析子弹侵彻钢纤维无粗集料超高强混凝土,得到了子弹的速度时间历程曲线和靶体的动态破坏过程。结果表明,在相同的侵彻初速度下,随着混凝土强度等级的提高,子弹的剩余速度明显降低,材料破坏程度明显减弱。在配合比相同而养护条件不同的情况下,人工海水养护制备的混凝土材料比淡水养护而成的抗侵彻性能更强。     

钢纤维类型对超高性能混凝土高温爆裂性能的影响

为了探寻可以有效改善超高性能混凝土（Ultra-high-performance concrete,UHPC）抗火性能的钢纤维类型,本文试验测定了不同类型钢纤维（3种普通钢纤维和2种来自于废旧轮胎的再生钢纤维）增韧UHPC及空白组混凝土的从常温至800℃高温爆裂行为和断裂能。结果显示,未掺入任何钢纤维的空白组UHPC试件全都发生了严重高温爆裂,钢纤维可以显著减轻其高温爆裂但却不能避免爆裂的发生,而掺入端钩型普通工业钢纤维（长度为35 mm,直径为0.55 mm）的UHPC呈现出最优的抗高温爆裂性能,其次是掺入未附着橡胶颗粒（RSF）的再生钢纤维（RSFR）增韧UHPC。可见,钢纤维自身性能特征显著影响了钢纤维增韧UHPC的高温爆裂,相同掺量情况下混凝土单位体积内分布密度较大的钢纤维或者分布密度较小但可以显著增加混凝土断裂韧性（断裂能）的钢纤维比较适合应用于具有较高抗火要求的UHPC结构中。     

钢纤维混凝土早期水化热温度的试验研究

本文通过三种不同钢纤维掺量的钢纤维混凝土早期水化热温度和变形实测,得到了不同掺量钢纤维混凝土的水化热温度及温度变形的时程线.试验结果表明:钢纤维混凝土的最高温升随掺量增加而有所增大;水化反应结束后,掺量大的温度曲线最接近外界气温,降温速率也明显增加.应变曲线总体上能反映钢纤维混凝土抗应变能力强于普通混凝土.根据热传导理论,给出了钢纤维掺量与混凝土导温系数的关系,得出钢纤维混凝土有较好的导热性,该特性对水工混凝土结构防止表面裂缝起到良好的作用.     

钢纤维混凝土的力学性能探讨及应用

钢纤维混凝土是一种力学性能很好的工程复合材料,与普通混凝士相比,其抗弯、抗拉、抗裂及耐冲击、耐疲劳、耐磨、韧性等性能都有显著提高,它还可节省工程造价,缩短施工工期,是建筑业发展和科学技术的必然产物。本文对钢纤维混凝土的力学性能进行了探讨,对钢纤维混凝土的应用作了简单的介绍。     

钢纤维混凝土抗侵彻材料研究进展

对近年来钢纤维增强混凝土材料的国内外研究进行了综述。总结了钢纤维混凝土的抗侵彻理论和试验研究的研究成果,包括增强理论、新材料的研制、抗侵彻经验公式和数值模拟计算方法的成果。在此基础上,对钢纤维混凝土抗侵彻材料技术的发展趋势进行了分析。     

钢纤维混凝土抗侵彻材料研究进展

对近年来钢纤维增强混凝土材料的国内外研究进行了综述。总结了钢纤维混凝土的抗侵彻理论和试验研究的研究成果,包括增强理论、新材料的研制、抗侵彻经验公式和数值模拟计算方法的成果。在此基础上,对钢纤维混凝土抗侵彻材料技术的发展趋势进行了分析。     

路桥施工中的钢纤维混凝土施工技术标准

钢纤维混凝土具有价格较低、性能很好、施工非常简便等优良特性,所以在路桥施工过程中得到广泛应用。钢纤维混凝土是一种复合型水泥基材料,它应用在路桥施工中,路桥的耐久性和抗腐蚀特性可得到极大提高。本文主要对钢纤维混凝土的配合比和特性进行分析,对路桥施工中钢纤维混凝土施工技术进行了讨论。     

钢纤维和微纤维混合增强混凝土的制备和性能研究

采用钢纤维分别与玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维、玻璃微纤维混合制备增强混凝土,研究了钢纤维和微纤维混合对混凝土试样的密度、抗压强度、单轴抗拉性能的影响,并分析了混凝土断裂失效机理。结果表明,微纤维的种类不会影响混凝土材料硬化密度。微纤维的长度可以影响混凝土的抗压强度,经过28 d抗压强度测试,发现掺杂玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维的混凝土抗压强度较基准钢纤维混凝土分别提高了15.4%和14.6%;而掺杂玻璃微纤维的混凝土抗压强度较基准钢纤维混凝土则降低了2.1%。微纤维材料自身的抗拉强度可影响增强混凝土的抗拉性能,掺杂玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维的混凝土抗拉强度和极限拉伸应变均提高了,而掺杂玻璃微纤维的混凝土却降低了。相比聚乙烯醇微纤维和玻璃微纤维,玄武岩微纤维与钢纤维混合增强混凝土的综合性能最优,其断裂过程中,钢纤维失效方式为纤维拔出,玄武岩微纤维失效方式为纤维断裂。     

纳米SiO2对钢纤维/混凝土高温后力学性能及微观结构的影响

研究了掺纳米SiO₂的钢纤维混凝土(NSFC)、 钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)三种材料在不同加热温度后的抗压、 劈裂和抗折强度等力学性能, 对不同温度热处理后的微观结构进行了SEM分析, 对钢纤维与过渡区界面的相结构进行了XRD分析。结果表明: 在测试温度范围内, NSFC的抗压、 劈裂和抗折强度均高于SFRC和NC的强度, 且在400 ℃时达到最大值。在常温下, NSFC的抗压、 劈裂和抗折强度较NC分别提高27.01%、 63.28%和54.12%, 400 ℃高温热处理后比NC分别高35.09%、 84.62%和87.23%; SEM分析表明, 在钢纤维与过渡区的界面处, 致密度提高, 显微硬度提高。由于固相反应, 使界面区结构发生变化, 在钢纤维表层形成扩散渗透层(白亮层), 即化合物层, 呈锯齿状, XRD分析证明, 白亮层主要由FeSi₂和复杂的水化硅酸钙组成, 从而增强了钢纤维与基体的粘结力, 提高了混凝土的高温力学性能。     

钢纤维混凝土在公路路面施工中的应用分析

钢纤维混凝土作为一种具有比普通混凝土更优良的抗弯、抗裂、耐疲劳、耐磨耗、高韧度等力学性能的新型建筑材料,已受很多建筑工程的青睐.但钢纤维混凝土的昂贵造价却大大地限制了它的发展与利用,因此,如何降低钢纤维混凝土造价的问题已受到人们的普遍关注.本文研究的层布式钢纤维混凝土路面结构正顺应了这一思想,这种结构形式即把少量铜纤维均匀分布于路面板的上下表层一定厚度内,而中间仍为素混凝土.层布式钢纤维混凝土路面是一种值得进行理论研究和实践推广运用的路面结构型式.     

钢纤维对混凝土性能的影响研究现状及展望

钢纤维对混凝土性能的改善具有显著的作用,国内外众多学者对钢纤维在混凝土中的作用进行了深入的研究。本文总结和归纳了这些研究成果,分析了钢纤维的形状、几何尺寸和掺量对混凝土的性能的影响,提出了今后钢纤维混凝土研究及应用中需要进一步研究的内容,为今后提高钢纤维混凝土性能提供依据。     

钢纤维混凝土厚承台承载力影响因素分析

在完成30个缩尺模型为1∶5的二桩混凝土和钢纤维混凝土承台试件的试验研究中，通过改变混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋量及配筋方式，观察和记录了不同条件下桩承台裂缝的开展与分布，承台底部中点挠度、侧边混凝土应变和底部受拉钢筋应变，并系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩厚承台极限承载力的主要因素。分析结果为进一步研究钢纤维混凝土二桩承台的抗冲切、抗剪及配筋计算提供了试验基础，并为《钢纤维混凝土结构技术规程》的修订提供了背景材料。     

纳米SiO2对钢纤维/混凝土高温后力学性能及微观结构的影响

研究了掺纳米SiO2的钢纤维混凝土(NSFC)、钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)三种材料在不同加热温度后的抗压、劈裂和抗折强度等力学性能,对不同温度热处理后的微观结构进行了SEM分析,对钢纤维与过渡区界面的相结构进行了XRD分析.结果表明:在测试温度范围内,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度均高于SFRC和NC的强度,且在400℃时达到最大值.在常温下,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度较NC分别提高27.01％、63.28％和54.12％,400℃高温热处理后比NC分别高35.09％、84.62％和87.23％; SEM分析表明,在钢纤维与过渡区的界面处,致密度提高,显微硬度提高.由于固相反应,使界面区结构发生变化,在钢纤维表层形成扩散渗透层(白亮层),即化合物层,呈锯齿状,XRD分析证明,白亮层主要由FeSi2和复杂的水化硅酸钙组成,从而增强了钢纤维与基体的粘结力,提高了混凝土的高温力学性能.     

钢纤维增强超高性能混凝土抗压性能的细观数值模拟

利用LS-DYNA软件在细观层次上建立了三维钢纤维增强超高性能混凝土（Steel fiber reinforced ultra-high performance concrete,SF/UHPC）圆柱体试件有限元模型,对其轴心受压下的力学性能和裂缝发展进行了数值模拟。在验证细观数值模型的有效性和合理性的基础上进行参数分析,着重研究了钢纤维体积率、钢纤维长径比、形状效应和尺寸效应对超高性能钢纤维混凝土抗压强度、韧性和破坏形态的影响。最终,根据模拟结果拟合了超高性能钢纤维混凝土抗压强度计算公式。结果表明：三维超高性能钢纤维混凝土细观模型可以较好地模拟单轴受压应力条件下混凝土的静力性能和损伤破坏机制,所拟合的公式也能较好地预测超高性能钢纤维混凝土的抗压强度。     

离心成型预应力钢纤维混凝土电杆设计试验研究

对研制的呼称高27m离心成型预应力钢纤维混凝土电杆进行了受力性能试验研究。结果表明,在断线工况荷载作用下,电杆的受力表现出良好的整体性,各项性能均满足设计要求;杆身采用预应力和钢纤维双重增强作用,使电杆的抗裂能力提高,变形减小;一旦发生超载运行出现裂缝,裂缝细短且非贯通,卸载后变形回复能力强,残余变形很小;在极限承载时,整杆变形明显,具有良好的延性破坏预兆。同时,预应力钢纤维混凝土电杆在预应力筋放张和杆段对焊组装过程中,避免了普通预应力混凝土电杆在预应力筋挂板和杆段连接钢圈附近混凝土起皮爆裂现象。根据试验结果对比分析,建立了预应力钢纤维混凝土电杆抗裂度、裂缝宽度、挠度和正截面承载力设计计算方法。研究成果为河南省漯河~淮阳220kV线路工程建设提供了重要科研依据,为钢纤维混凝土在预应力电杆中的应用提供了重要参考。