钢纤维混凝土基本力学性能试验研究

第一章绪论

摘要本章简述了钢纤维泄凝土具有的一系列优越的物理力学性能，钢纤维混凝土的研究现状及工

程应用。阐述了进一步研究钢纤维混凝土Ｔ作性能、基本力学性能的重要意义，提出了本课

题主要的研究内容。

关键词钢纤维混凝土，工作性能，力学性能，纤维分布，试件成型方法

１．１选题的意义

１．１．１钢纤维

掺入混凝土拌合料中的是一种乱向、不连续随机分布的短钢纤维。钢纤维的类型、特征参数、主要性能及选用如下：

１．钢纤维的类型

钢纤维的类型，可按外形、截面形状、生产工艺、材料品质、施工用途划分Ｉ“。

（１）按钢纤维的外形分

如图１．１所示，有长直形（ａ）、压痕形（ｂ）、波浪形（ｃ）、弯钩形（ｄ，ｃ）、大头形（ｆ、曲等。

哐匿面｛ｅｌｍ《甜图１．１钢纤维的外形Ｆｉｇ１．１Ｓｈａｐｃｏｆｓｔｅｅｌｆｉｂｅｒ

（２）按钢纤维的截面形状分如图１．２所示，有圆形（ａ），矩形（ｂ）、月牙形（ｃ）及不规则形（ｄ）等。

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图１．２钢纤维的截面形状

Ｆｉｇ１．２ｎｅｓｅｃＩｉｏｎ“ｓｈａｐｅｓｔｅｅｌ抽ｅｆ

㈣按钢纤维的材质分

有普通碳钢纤维、不锈钢钢纤维。其中以普通碳钢纤维用量属多。

（４）按钢纤维的施工用途分

浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。

（５）按钢纤维生产工艺分

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二

嘞

华北水利水电学院坝上学位论义

如图１．３所示，有切断型钢纤维（ａ）、剪切型钢纤维（ｂ）、铣削型钢纤维（ｃ）及熔抽型钢纤维（ｄ）等。

图１．３钢纤维的生产工艺

Ｆｉｇ．１．３ＴｈｅｐｆｏｄｕｃⅡｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｌｅｅｌｆｉｂｅｏ

１．１．２钢纤维混凝土的性能

１．钢纤维的主要性能

（１）抗拉强度

为了使钢纤维混凝土具有良好的力学性能，要求钢纤维具有一定的抗拉强度。钢纤维的抗拉强度，根据钢纤维的材质和生产工艺不同，其抗拉强度也有所区别，试验表明，用冷拔钢丝切断的钢纤维的抗拉强度较高，一般为６００～１０００ＭＰａ，剪切型、熔抽型和铣削型钢纤维的抗拉强度一般为３８０～８００ＭＰａ。由于普通钢纤维混凝土主要是因钢纤维拔出而破坏，并不是因钢纤维拉断而破坏，钢纤维在破坏时承受的最大拉应力为１００～３００ＭＰａ，因此钢纤维的抗拉强度在３８０ＭＰａ以上，一般能满足使用要求。

（２）粘结强度

钢纤维的粘结强度，可按文献１２悃直接拉拔法测定钢纤维和水泥砂浆之间的粘结强度。由于钢纤维混凝土的破坏主要是钢纤维的拔出引起，因此提高钢纤维与混凝土基体界面的粘结强度是重要问题。提高粘结强度与基体的性能有关外，就钢纤维本身来说，应该从改善钢纤维表面和形状来改善它与基体的粘结性能。为了提高钢纤维的粘结强度，常采用：使钢纤维表面粗糙化、界面呈不规则形，增强与基体的接触面积和摩擦力；将钢纤维表面压痕，或压成波形，增加机械粘结力；使钢纤维的两端异形化，将两端制成弯钩或大头形等，以提高其锚固力和抗拔力。

（３）硬度

各种钢纤维的表面硬度较高，在与混凝土搅拌时，一般不易发生弯折现象。但有时由于钢纤维的材质较脆，搅拌时也易发生折断，影响增强效果。

（４１耐腐蚀性

浇筑在钢纤维混凝土内部的钢纤维，只要捣固密实，与空气隔绝，钢纤维一般不发生锈蚀现象。露于混凝土表面或在裂缝宽度超过Ｏ．２５ｍｍ时，跨接在裂缝处的钢纤维，易发生锈蚀现象。

２．钢纤维的特性参数