《纤维混凝土应用技术规程》介绍

纤维混凝土是指在原材料中掺加短钢纤维或短合成纤维作为增强材料的混凝土。掺有短钢纤维的混凝土称为钢纤维混凝土,它适用于对抗折、抗弯、抗裂、抗冲击和抗疲劳等性能要求较高的混凝土工程或结构件。掺短合成纤维的混凝土称为纤维混凝土,适用于改善早期抗裂、抗冲击、抗疲劳等性能的混凝土或结构件。这项技术在我国已经得到广泛的应用,为确保该种混凝土的施工质量,有关部门出台了《纤维混凝土应用技术规程》(JGJ/T 221-2010),并于2011年3月起实施。该规程主要内容如下。

一尧原材料1.钢纤维

钢纤维分为碳钢纤维、低合金钢纤维和不锈钢纤维,其外形有平直形、压痕形、波形、端钩形、大头形和不规则麻面形等。钢纤维常用长度为20~60mm ,直径为0.3~0.9mm 。其抗拉强度等级分为380级、600级和1000级。

2.合成纤维

合成纤维采用聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维或聚乙烯醇纤维等。合成纤维可为单丝纤维、束状纤维、膜裂纤维(展开后形成网状)和粗纤维等。合成纤维常用长度为6~60mm ,当量直径(相当于圆形截面的直径)在5~100μm 。合成纤维中的防裂、抗裂纤维抗拉强度不应小于270MPa 。

3.其他原材料

水泥可采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,粒径5~25mm 连续级配的粗骨料和级配Ⅱ区中砂。钢纤维混凝土不得使用海砂,以防钢纤维锈蚀,粗骨料最大粒径不宜大于钢纤维长度的2/3。喷射钢纤维混凝土的骨料最大粒径不宜大于10mm ,外加剂不应含有氯盐。可使用粉煤灰或粒化高炉矿渣粉作为掺合料,搅拌用

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姚启均

●学规范

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水不得使用海水。

二、配合比设计

1.一般规定

纤维混凝土配合比设计应满足试配强度以及施工和耐久性要求。该混凝土的最大水胶比应符合《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)的规定,其纤维混凝土最小胶凝材料用量如表1所示,喷射钢纤维混凝土胶凝材料用量不得小于380kg/m3。

矿物掺合料和外加剂的用量以混凝土的试配确定,钢纤维混凝土的矿物掺合料不宜大于胶凝材料用量的20%。

2.配合比计算

计算采用重量法,普通钢纤维混凝土中纤维体积率(纤维体积占混凝土体积的百分比)不宜小于0.35%,用抗拉强度不低于1000 MPa的高强异型钢纤维时,钢纤维体积率不宜小于0.25%。

3.配合比试配及调整

钢纤维混凝土在保持水胶比不降低的同时可适当提高砂率、用水量和外加剂添加量。钢纤维长径比为35~55的钢纤维混凝土,钢纤维体积率增加0.5%,砂率可增加3%~5%,用水量增加4~7kg,同时相应增加胶凝材料及外加剂。合成纤维混凝土纤维体积率在0.04%~0.10%时,可按计算配合比试配和调整,纤维体积率大于0.1%时,可适当提高外加剂和胶凝材料用量,但不得降低水胶比。在配合比试配后,进行混凝土强度试验并调整配合比,按规程求出配合比校正系数,对配合比中每项材料用量加以校正。

三、纤维混凝土的性能

1.拌合物性能

纤维混凝土应具有良好的和易性、不离析、泌水和纤维聚团,在满足施工条件下,入泵坍落度不宜大于180mm。同时应确定拌合物中水溶性氯离子含量,以免氯离子对钢纤维的锈蚀。

2.力学性能

纤维混凝土的强度等级按立方体抗压强度标准值确定。合成纤维混凝土强度等级不应小于C20,钢纤维混凝土强度等级用CF表示,并应不小于CF25,喷射钢纤维混凝土强度等级不宜小于CF30,纤维混凝土抗压强度合格评定按《混凝土检验评定标准》(GB/T 50107-2010)执行。

3.长期性能和耐久性

纤维混凝土的长期性能和耐久性应符合设计要求,其试验方法与普通混凝土相同。

四、施工及质量检验和验收

施工前对各种原材料进行按批检验。纤维混凝土采用预拌方式制作,用强制式搅拌机搅拌。加料顺序:先将纤维和粗细骨料投入搅拌机干拌30~60s,加水泥、掺合料、水和外加剂搅拌90~120s。纤维体积率较高或强度等级不低于C50时,取搅拌时间范围的上限。拌合物性能检验按规程第7.2.2条和第7.2.3条,每工作班次至少检验两次,其中混凝土凝结时间和坍落度损失每24h检验一次,该混凝土在浇筑同时应留试件,经硬化后按强度等级评定。

纤维混凝土的工程验收应符合建工、公路、水工和其他建设行业相关的验收标准

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表1纤维混凝土最小胶凝材料用量

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