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摘要钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，它具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好，可增加构件强度，延长使用寿命等优点。推广钢纤维混凝土的应用，解决河套灌区建筑物冻胀破坏问题。
关键词 钢纤维混凝土冻胀 推广应用
中图分类号：TU37文献标识码： A
钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。它具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好，可增加构件强度，延长使用寿命等优点。由于优异的力学性能、化学稳定性、轻质高强、施工方便快捷、省力节时、施工工序简单、施工质量易于保证，而且进度快、工期短、补强后不改变结构外形，不显露补强痕迹，以及工程造价低等优点而被广泛应用。
⑴ 钢纤维混凝土的特性
① 力学强度
根据各国钢纤维混凝土资料分析,钢纤维对提高混凝土的抗压强度不显著,统计资料表明,钢纤维混凝土抗压强度仅提高了10%左右,但其受压韧性却大幅度提高。这是由于钢纤维的存在,增大了混凝土的压缩变形,提高了破壞时的韧性;试验表明,钢纤维混凝土的劈拉强度、抗剪强度、抗弯强度等均比普通混凝土有大幅度的提高。
② 钢纤维混凝土的韧性及抗裂性能
韧性是在材料受力破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻止裂缝开展的性质。混凝土中掺入钢纤维后,可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用,限制了新裂缝的发生,推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。
③ 钢纤维混凝土的耐磨性和耐久性
混凝土中掺入钢纤维后,其耐磨性能得到了很大提高。国内采用了标号为C35 和CF35的普通混凝土和钢纤维混凝土5cm×5cm×5cm的试件在国产耐磨机上做等条件磨损试验。结果表明,钢纤维混凝土比普通混凝土的磨损损失降低了30%；钢纤维混凝土的耐腐蚀性、抗冻融性等均较普通混凝土好。
⑵ 钢纤维混凝土的施工技术
① 钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团,在施工时每拌一次为搅拌量的80%。采用滚动式搅拌机拌和,在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量,采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为:粗集料→钢纤维(干拌1min) →细集料→水泥(干拌1min) ,其中钢纤维在拌和
时分三次加入拌合机中,边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6min ,超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。若在拌和中,先加入水泥和粗、细集料,后加钢纤维则容易结团,而且纤维团越滚越紧,难以分开,一旦发现有纤维结团,就必须剔除掉,以防影响混凝土的质量。
② 钢纤维混凝土的浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样,浇捣是施工中的重要环节,直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差,在边角处容易产生蜂窝。因此,边角部分可先用捣棒捣实。边角采用插入式振动器振捣,然后用夯梁板来回整平。
⑶ 钢纤维混凝土在灌区使用前景
河套灌区建筑物主要为小型的农田水利枢纽，包括水闸、桥梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌区属于北方地区，冰冻时间较长，冻深较大，而产生的冻胀破坏，是影响灌区建筑物使用寿命的因素之一。钢纤维混凝土具有良好的韧性、抗裂性等良好的力学性能，可以减轻冻胀破坏对灌区建筑物寿命的影响。
目前，钢纤维混凝土在《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造》中的公庙子分干沟扬水站、南二分干沟扬水站中使用，工程项目运行2年，效率良好，混凝土表面并无除险裂缝、剥蚀等破坏现象。
钢纤维混凝土在河套灌区算是新的材料、新工艺，受传统观念的影响，新事物的产生到推广应用需要经历一定的时间。随着工程的进展，相信钢纤维混凝土会得到广泛推广应用的。
参考文献：
[1] 李世恩 申永坚 纤维混凝土在水工建筑物工程中的应用 人民珠江 2002（2）；
[2] 朱胜才 层布式钢纤维混凝土复合路面的应用 山西建筑 2007.22（5）；
[3] 程秀菊.钢纤维混凝土的增强机理及断裂韧性的研究. 河海大学硕士学位论文.2005.3；
[4] 高丹盈,黄承过.钢纤维混凝土的抗压强度.河南科学，1991.9(2):83；
[5] 何华兴.浅谈钢纤维混凝土及其施工应用.科技信息，2008(19):137；
[6] 柯名强.论钢纤维混凝土的性能、施工与应用前景.科技资讯，2008（8）:70；
[7] 中国建筑科学研究院.普通混凝土配合比设计规程((JGJ55一 2000) 「M」.北京:中国建筑工业出版社，2002；
[8]杨成忠袁弘陈一飞樊军钢纤维混凝土路面机械化施工 筑路机械与施工机械化；
关键词 钢纤维混凝土冻胀 推广应用
中图分类号：TU37文献标识码： A
钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料，是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。它具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好，可增加构件强度，延长使用寿命等优点。由于优异的力学性能、化学稳定性、轻质高强、施工方便快捷、省力节时、施工工序简单、施工质量易于保证，而且进度快、工期短、补强后不改变结构外形，不显露补强痕迹，以及工程造价低等优点而被广泛应用。
⑴ 钢纤维混凝土的特性
① 力学强度
根据各国钢纤维混凝土资料分析,钢纤维对提高混凝土的抗压强度不显著,统计资料表明,钢纤维混凝土抗压强度仅提高了10%左右,但其受压韧性却大幅度提高。这是由于钢纤维的存在,增大了混凝土的压缩变形,提高了破壞时的韧性;试验表明,钢纤维混凝土的劈拉强度、抗剪强度、抗弯强度等均比普通混凝土有大幅度的提高。
② 钢纤维混凝土的韧性及抗裂性能
韧性是在材料受力破坏前吸收能量的性质。抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻止裂缝开展的性质。混凝土中掺入钢纤维后,可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用,限制了新裂缝的发生,推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。
③ 钢纤维混凝土的耐磨性和耐久性
混凝土中掺入钢纤维后,其耐磨性能得到了很大提高。国内采用了标号为C35 和CF35的普通混凝土和钢纤维混凝土5cm×5cm×5cm的试件在国产耐磨机上做等条件磨损试验。结果表明,钢纤维混凝土比普通混凝土的磨损损失降低了30%；钢纤维混凝土的耐腐蚀性、抗冻融性等均较普通混凝土好。
⑵ 钢纤维混凝土的施工技术
① 钢纤维混凝土拌和
为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团,在施工时每拌一次为搅拌量的80%。采用滚动式搅拌机拌和,在搅拌混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质量,采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为:粗集料→钢纤维(干拌1min) →细集料→水泥(干拌1min) ,其中钢纤维在拌和
时分三次加入拌合机中,边拌和边加入钢纤维,再倒入黄砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6min ,超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。若在拌和中,先加入水泥和粗、细集料,后加钢纤维则容易结团,而且纤维团越滚越紧,难以分开,一旦发现有纤维结团,就必须剔除掉,以防影响混凝土的质量。
② 钢纤维混凝土的浇捣
钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样,浇捣是施工中的重要环节,直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较差,在边角处容易产生蜂窝。因此,边角部分可先用捣棒捣实。边角采用插入式振动器振捣,然后用夯梁板来回整平。
⑶ 钢纤维混凝土在灌区使用前景
河套灌区建筑物主要为小型的农田水利枢纽，包括水闸、桥梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌区属于北方地区，冰冻时间较长，冻深较大，而产生的冻胀破坏，是影响灌区建筑物使用寿命的因素之一。钢纤维混凝土具有良好的韧性、抗裂性等良好的力学性能，可以减轻冻胀破坏对灌区建筑物寿命的影响。
目前，钢纤维混凝土在《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造》中的公庙子分干沟扬水站、南二分干沟扬水站中使用，工程项目运行2年，效率良好，混凝土表面并无除险裂缝、剥蚀等破坏现象。
钢纤维混凝土在河套灌区算是新的材料、新工艺，受传统观念的影响，新事物的产生到推广应用需要经历一定的时间。随着工程的进展，相信钢纤维混凝土会得到广泛推广应用的。
参考文献：
[1] 李世恩 申永坚 纤维混凝土在水工建筑物工程中的应用 人民珠江 2002（2）；
[2] 朱胜才 层布式钢纤维混凝土复合路面的应用 山西建筑 2007.22（5）；
[3] 程秀菊.钢纤维混凝土的增强机理及断裂韧性的研究. 河海大学硕士学位论文.2005.3；
[4] 高丹盈,黄承过.钢纤维混凝土的抗压强度.河南科学，1991.9(2):83；
[5] 何华兴.浅谈钢纤维混凝土及其施工应用.科技信息，2008(19):137；
[6] 柯名强.论钢纤维混凝土的性能、施工与应用前景.科技资讯，2008（8）:70；
[7] 中国建筑科学研究院.普通混凝土配合比设计规程((JGJ55一 2000) 「M」.北京:中国建筑工业出版社，2002；
[8]杨成忠袁弘陈一飞樊军钢纤维混凝土路面机械化施工 筑路机械与施工机械化；