钢纤维混凝土的基本性能及工程应用
钢纤维混凝土的应用与研究
钢纤维混凝土的应用与研究一、引言钢纤维混凝土是一种新型的建筑材料，其具有高强度、高韧性、高耐久性等优点，因此在建筑行业中得到了广泛的应用。
本文将从钢纤维混凝土的定义、性能、应用领域、施工与试验等方面进行详细介绍和研究。
二、钢纤维混凝土的定义钢纤维混凝土是在混凝土中加入一定量的钢纤维，使混凝土具有更好的抗拉强度和韧性。
钢纤维混凝土可以分为两种类型，一种是钢筋混凝土，另一种是钢纤维增强混凝土。
钢筋混凝土是在混凝土中加入钢筋，增强混凝土的抗拉性能，而钢纤维增强混凝土是在混凝土中加入钢纤维，增强混凝土的抗拉性能和韧性。
三、钢纤维混凝土的性能1.高强度：钢纤维混凝土具有比普通混凝土更高的抗拉强度和抗压强度。
2.高韧性：钢纤维混凝土具有比普通混凝土更好的韧性，能够在受到冲击或震动时不易破裂。
3.高耐久性：钢纤维混凝土具有比普通混凝土更好的耐久性，能够长时间地保持其强度和韧性。
4.施工性能好：钢纤维混凝土的施工性能比较好，能够适应不同的构造形式和施工环境。
四、钢纤维混凝土的应用领域1.工业建筑：钢纤维混凝土可以用于各种工业建筑的地面、墙体和屋顶等部分，具有较好的耐磨性和承重能力。
2.公路和桥梁：钢纤维混凝土可以用于公路和桥梁的路面、桥墩和桥梁板等部分，具有较好的抗冲击性和耐久性。
3.隧道工程：钢纤维混凝土可以用于隧道工程的衬砌、地面和顶板等部分，具有较好的防火性能和耐久性。
4.水利工程：钢纤维混凝土可以用于水利工程的水泵房、水箱和水塔等部分，具有较好的防水性能和耐久性。
五、钢纤维混凝土的施工与试验1.施工流程：钢纤维混凝土的施工流程与普通混凝土的施工流程类似，包括原材料的搅拌、浇注、养护等步骤。
2.试验方法：钢纤维混凝土的试验方法包括抗压强度试验、抗拉强度试验、韧性试验等。
这些试验可以通过国家标准进行。
六、结论钢纤维混凝土是一种新型的建筑材料，具有较好的性能和应用前景。
随着建筑行业的不断发展，钢纤维混凝土的应用将会越来越广泛。
钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用
钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用钢纤维混凝土是一种利用钢纤维增强的混凝土材料，具有高强度、抗冲击、耐久性和耐磨损等优点，广泛应用于道路、桥梁、隧道等工程中。
钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用，能够提高工程质量，延长使用寿命，减少维护成本，具有重要的工程意义。
本文将重点介绍钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用，以期为相关领域的工程施工提供参考和借鉴。
一、钢纤维混凝土在路桥工程中的优势1.1 高强度钢纤维混凝土相比于普通混凝土具有更高的抗拉强度和抗压强度，能够承受更大的荷载和压力，适用于需要承载大量车辆和行人的路桥工程。
1.2 抗冲击钢纤维混凝土的韧性和抗冲击性能较好，能够有效抵御车辆碰撞和外部冲击带来的损坏，保障道路和桥梁的安全性。
1.3 耐久性钢纤维混凝土具有较长的使用寿命，能够抵御自然环境因素的侵蚀和破坏，减少日常维护和修缮的次数，降低工程维护成本。
1.4 耐磨损钢纤维混凝土表面平整，耐磨损性能优秀，能够在长期车辆行驶和行人行走的情况下保持较好的使用状态，延长道路和桥梁的使用寿命。
2.1 配合设计在路桥工程中，施工前需要根据具体工程要求和条件，进行钢纤维混凝土的配合设计。
通过控制混凝土配比、纤维掺量和混凝土材料的选择，确保钢纤维混凝土的性能符合工程要求。
2.2 施工工艺钢纤维混凝土在路桥工程中的施工工艺需要严格控制，包括混凝土搅拌、浇筑、养护等环节。
在混凝土搅拌过程中，需要确保钢纤维的均匀分散和混凝土的流动性，以保证混凝土的密实性和强度，提高工程质量。
钢纤维混凝土施工过程中需要使用适当的施工设备，如混凝土搅拌机、输送泵、振捣器等。
通过设备的使用，能够提高施工效率，保证施工质量。
2.4 质量控制在钢纤维混凝土施工过程中，需要加强施工质量的控制。
包括施工现场的管理、材料的检测、施工过程的监控等方面，确保施工质量达标，工程安全。
钢纤维混凝土施工过程中，需要关注施工环境的影响。
在施工现场周围采取合理的环境保护措施，减少灰尘、污染对周边环境的影响，保护周边生态环境。
混凝土钢纤维原理的详解
混凝土钢纤维原理的详解混凝土钢纤维是一种新型的混凝土增强材料，它在混凝土中添加了一定比例的钢纤维，能够提升混凝土的抗拉强度、抗裂性能和耐久性，同时还能改善混凝土的变形能力和抗冲击性能。
本文将对混凝土钢纤维的工作原理进行详解，并探讨其在建筑工程中的应用。
一、混凝土钢纤维的类型及特点1. 钢纤维类型：（1）钢丝纤维：钢丝纤维通常为圆形或扁平断面，具有优异的抗拉强度和弯曲性能，适用于增强混凝土的抗裂性能；（2）钢纤维束：由多股钢丝组成，具有较高的抗拉强度和抗弯曲性能，适用于增强混凝土的抗冲击性能；（3）钢纤维板：由薄钢板切割而成，具有出色的抗弯曲能力和承载能力，适用于加强混凝土结构的强度和刚度。
2. 钢纤维特点：（1）高强度：钢纤维具有较高的抗拉强度和弯曲性能，能够有效提升混凝土的抗拉强度和抗裂性能，延缓微裂缝的扩展；（2）耐腐蚀：钢纤维表面经过特殊处理，能够抵抗混凝土中的碱性环境和氯离子侵蚀，延缓钢纤维的腐蚀速度；（3）耐久性：钢纤维具有良好的耐久性，能够长期保持在混凝土中的机械性能，提高混凝土的使用寿命。
二、混凝土钢纤维的工作原理混凝土钢纤维通过与水泥砂浆中的水化产物和骨料之间的相互作用，发挥以下作用：1. 阻止裂缝扩展：钢纤维均匀分散在混凝土中，通过相互交织形成的网络结构，能够阻止裂缝的扩展，提高混凝土的抗裂性能和韧性；2. 抵抗抗拉力：钢纤维的高强度能够吸收混凝土中的拉应力，形成内聚力，提高混凝土的抗拉强度和抗冲击性能；3. 增加抗压能力：钢纤维通过填充混凝土骨料间的孔隙空隙，改善混凝土的密实性和紧密性，提高抗压能力；4. 分散冲击能量：钢纤维能够分散冲击荷载，减少裂缝的产生和扩展，提升混凝土的抗冲击性能。
三、混凝土钢纤维的应用混凝土钢纤维在建筑工程中具有广泛的应用领域，包括以下几个方面：1. 防裂抗渗：钢纤维可以有效改善混凝土的抗渗性，防止水分渗透和饱和，提高混凝土结构的防水性能；2. 抗震抗冲击：钢纤维能够提高混凝土的韧性和抗冲击性能，减少裂缝的产生和扩展，提升结构的抗震能力；3. 增强承载能力：钢纤维能够提高混凝土的强度和刚度，增强混凝土结构的承载能力，适用于大跨度结构和重载结构等；4. 防火耐高温：钢纤维能够提升混凝土的耐火性能，减缓混凝土的变形和开裂，延长结构的耐火时间。
C50钢纤维混凝土的优势和施工要点
引言概述：C50钢纤维混凝土是一种具有优异性能和特点的新型建筑材料。
它是通过在混凝土中添加一定比例的钢纤维而形成的复合材料。
C50钢纤维混凝土不仅具有传统混凝土的强度和耐久性，还具有钢纤维的增强作用，从而进一步提高了其抗压、抗拉和抗冲击性能。
正文内容：1. C50钢纤维混凝土的优势1.1 抗折性能：钢纤维的加入可以提高混凝土的抗折性能，有效抑制裂缝的发展，并增加混凝土的抗震性能。
1.2 抗冲击性能：C50钢纤维混凝土具有良好的抗冲击性能，能够承受冲击载荷，并降低结构受损的风险。
1.3 耐久性：钢纤维的加入可以有效提高混凝土的耐久性，延长结构的使用寿命，降低维护成本。
1.4 抗渗透性：C50钢纤维混凝土具有较低的渗透性，能够有效抵抗外界侵蚀，提高建筑物的防水性能。
1.5 施工便利性：C50钢纤维混凝土的施工相对简单，相比于传统混凝土，不需要进行钢筋的布置，节省了施工时间和成本。
2. 施工要点2.1 材料准备：合理选择钢纤维和混凝土材料，确保其质量符合标准要求，并进行有效的试验验证。
2.2 配合比设计：根据工程要求和使用环境，合理设计混凝土的配合比，控制材料用量，确保混凝土的各项性能达到设计要求。
2.3 施工工艺：采用适当的施工工艺，确保混凝土的浇筑均匀，充分振捣，排除内部空洞和夹杂物，提高混凝土的密实性和均一性。
2.4 成型和养护：根据结构要求和养护规范，进行合理的成型和养护，保证混凝土的强度和耐久性。
2.5 质量控制：建立健全的质量控制体系，严格按照施工规范和质量验收标准进行监控和检测，确保施工质量符合要求。
3. C50钢纤维混凝土在工程应用中的案例3.1 高速公路桥梁：C50钢纤维混凝土可以有效提高桥梁的抗震性能和耐久性，降低维护成本。
3.2 隧道工程：C50钢纤维混凝土能够增加隧道的抗火性能和抗冲击性能，提高隧道的安全性。
3.3 商业建筑：C50钢纤维混凝土具有优异的抗折性能和耐久性，适用于商业建筑的地下室和地面结构。
钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用
钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用随着城市化进程的加快，交通建设工程的数量也日益增加。
而道路和桥梁作为城市交通建设中的核心配套设施，其建设质量和安全性显得尤为重要。
钢纤维混凝土技术是目前国际上应用广泛的新型材料技术，其优异的力学性能和应用效果在道路桥梁施工中发挥着重要作用。
一、钢纤维混凝土的介绍钢纤维混凝土是以水泥、砂、石料和钢纤维为主要原料制成的混合材料，具有耐久性强、抗裂抗震等特点。
相对于传统的混凝土材料，通常在施工中，通过加入适当比例的钢纤维，能够弥补混凝土中的缺陷，提高材料的综合性能。
1. 提高道路桥梁的强度和稳定性在以前的道路桥梁工程中，主要采用钢筋混凝土来加强水泥基底层的稳定性。
而在钢纤维混凝土技术的应用下，通过将适当比例的钢纤维加入到混凝土中，能够有效地增加混凝土结构体的强度和稳定性，具有增强道路桥梁基底层耐久性的功能，有效提高了道路桥梁的耐久性。
2. 提高施工效率钢纤维混凝土作为新型材料技术，其施工过程与传统混凝土相比更加便捷和高效。
在工程施工中，可以通过机械化设备进行混凝土的浇筑和压实，省去了传统工程中多次搅拌、浇筑和压实等多个工序，降低了工程施工难度和人力物力成本。
3. 提高道路桥梁的防盗能力在建筑工程中，防盗问题一直是一个值得关注的问题。
对于一些人们熙熙攘攘的市区道路桥梁建设，盗窃现象更为不可避免，一些未成型的混凝土材料常常成为盗窃的目标。
而钢纤维混凝土材料具有较好的防盗性能，不易被盗窃，从而降低了道路桥梁建设中的安全风险。
4. 保护环境相比于传统混凝土工程，钢纤维混凝土技术的施工过程中，不需要使用过多的水泥，减少了对大气环境的污染。
此外，因为钢纤维混凝土的强度更高，在工程使用中时长更长，减少了维修更换的频率，从而节约了资源和能源，对环境友好。
三、总结钢纤维混凝土技术是一种非常优秀的新型材料技术，具有很好的机械性能和施工效果，能够提高道路桥梁的强度、稳定性和耐久性，保障城市交通建设的安全性和效率，降低施工成本，保护环境，具有广阔的应用前景。
钢纤维混凝土工程特性及在工程中的应用
杨 龙
中铁五局集团路桥工程有限公司（１ ５ ） ５１ ８ ４
摘 要 ： 绍 了铜 纤 维 混 凝 土 的基 本 力 学 性 能 及 其 影 响 因 素 ， 绍 了其 在 隧 道 、 面 、 枕 以及 水 ３ 建 筑 等领 介 介 路 轨 －
其 劈 拉 强 度 主要 受 纤 维 含 量 特 征 参 数 的影 响 。 １２１纤 维 体 积 率 对 劈 拉 强 度 的 影 响 ＿＿ 对 于普 通 混凝 土， 的 开 裂 荷 载 与极 限荷 载 几 乎 同时 发 它 生， 而纤 维 混 凝 土 往 往 在 初 裂 荷 载 出 现 后 ， 载 还 能上 升 一 荷 段 ， 大 荷 载 出 现 时 已有 可 见 裂 缝 存 在 ， 裂 荷 载 对 最 大 荷 最 初 载 的 比值 一般 在 ０８ Ｉ ， 裂 荷 载 、 限 荷 载 及 韧 性 均 随 钢 ．－ ． 初 ０ 极 纤 维 体 积 率 的增 加 而增 大 。由此 可 见 ， 纤 维 混凝 土 的 劈拉 钢
关键 词 ： 纤 维 混 凝 土 ； 铜 工程 特 性 ； 用 应
钢纤维 混凝 土是 近 ２ ０年 来 发 展 起 来 的 一 种 新 型 复 合
材 料 。 是 将 适 量 散 乱 的短 钢 纤 维 随 机 地 掺 入 水 泥 混 凝 土 基 它
强 度 随 着 纤 维 掺 量 的增 加 而 提 高 。 １ ． 维 长 径 比对 劈 拉 强 度 的 影 响 ＿ ２纤 ２
的增 大 而 提 高 ： 在纤 维 体 积 率 及 纤 维 长 度 相 同 时 ， 维 直 径 纤 越小 ， 拉强度越高 。 劈
卉，ｆ Ｐａ
大 的延 性 、 性 ， 韧 以及 优 良 的 抗 拉 、 折 、 冲 击 、 磨 耗 和 抗 抗 耐 抗疲 劳等特性 ， 用钢纤维 混凝 土具有节 省断面 、 度高 、 采 强 韧 性 好 、 工 简 单 等 优 点 ， 当今 国 内外 钢 纤 维 混 凝 土 应 用 施 是
钢纤维混凝土的特性及工程应用
三 、钢 纤 维 混凝 土 的应 用
质量 。在框 架节 点部分用钢 纤维配筋 取代部 分箍筋 ，能有效地解决这个 问题 。
应 用。２ Ｏ世纪 ２ ０年代 ，随着 结构计算 理论
学术论坛
・ ４ ３ ｌ・
钢纤维混凝土的特性及工程应用
王金 明
（ 河南省第一建 筑工程集 团有 限责任公 司，河南 ，郑州 ，４ ５ ０ ０ １ ４ ）
【 摘 要】 铜 纤维混凝 土是 一种 新型的 复合建筑材料 。具有较 高的抗拉 强度 和断裂
１ ．复合力学理论 则 可弥补上述 ６类管的不足。泵管性能方面 ２ ．桥梁 工程 复合力学理论将钢纤维增强混凝土看 作 各类泵管都 能满足 强度要求 。
最 早 由哈 尔滨 建工 学 院樊承 谋 教授 提 及 施工技术水平 的相对成 熟，钢筋混凝 土结 目前，２ ０ Ｚ Ｌ Ｂ一 ７ ０型轴流泵 是农用泵 出，经试验 室试 验后应 用于工程 。应用最早 构开始被大规模采用 ，应用 的领域也越 来越 站 中应用 较 多 的一种 泵 型 。２ ２ 时（ 管 内径 的是吉林省 １ ６ ６ １电台办 公楼（ １ ９ ８ ８年 ５月）
具有优 良的抗拉 、抗弯 、抗剪 、阻裂 、耐疲 面区薄弱环节 的存在， 尽管各组分材料都有较 界 的重视 。按照传 统的方法，为提高钢筋混 劳、高韧性等性能 。 高的抗 拉强度 ，但混凝土一般均发 生断裂 破 凝土 节点的抗震 强度和 延性，需要在节点配 １ ８ ２ ４ 年出现波特兰水泥之后， 人类 便开 坏，宏观抗拉强度很低 。 钢纤维的加入能跨越 置 多而密 的箍筋 ， 而节点箍筋施工 比较困难。 始了应用混凝土建造建筑物 的历 史。随后于 裂缝 的两边， 使钢纤维与裂缝两边混凝土之间 节 点中钢 筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑
钢纤维混凝土的性能及其应用实例
１ 前言
随着 １８２４ 年波特兰水泥的诞生 ! 在 １８３０ 年前后出 现了 （ 普通 ） 混凝土 （ Ｐｌ ａｉ ｎ Ｃｏｎｃｒ ｅｔ ｅ ! 简称 ＰＣ） ! 作为当 时的一种新型建筑材料 ! 广泛地应用于土木和水利工 程 " 尤其是在 １９ 世纪中叶以后 ! 伴随着钢铁的发展 ! 人 们把钢筋和混凝土结合起来 ! 诞生了钢筋混凝土 （ Ｒｅｉ ｎ－
３９０ ７１４ ９９３ １７０ ６０ ９． ９ ６２． ９ 水胶比 １ 3 １． ８３ 4 ２． ５５ 5 ０． ４４ 6 ０． １５４ 7 ０． ００８ 8 ０． １６１ # 配合比 ０． ３９ $ & 试配强度为 ４８． ２Ｍ Ｐａ & 抗折强度为 ５． ０Ｍ Ｐａ )
３ 时 # 也能分布均匀 # 不结团 # 并能满足商品混凝土 Ｋ ｇ／ ｍ
３．４ 抗疲劳性能显著提高
钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝 土都有较大改善 & 当掺有 １． ５％ 钢纤维抗弯疲劳寿命为
１ 6１０６ 时 # 应力比为 ０． ６８# 而普通混凝土仅为 ０． ５１’ 当 钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达 ２7１０６ 时 # 应力 掺有 ２％ 比为 ０． ９２# 而普通混凝土仅为 ０． ５６&
广东建材 ２００５ 年第 ６ 期
现水泡汽孔等现象 ) 为确保清水混凝土外观效果 & 所用 混凝土严禁在施工现场加减水剂 ) 浇筑混凝土时采用插 入式振动棒振捣 ) 振动棒垂直插入 &快入慢出 &插入混凝 土中的深度不得超过振动棒的工作部分 & 其移动间距不 应 大 于 振 动 棒 作 用 半 径 的 １． ５ 倍 # 作 用 半 径 ３０ #
２ 纤维混凝土的发展
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图9 试 验装置和仪表布置
试验还表明, 节点中的钢纤维配筋可以与 箍筋一样承担剪力。钢纤维含量为1. 5% 时, 其 所承担的剪力值与配箍率为0. 8% 的 SI 级箍筋 的作用大体相当。
配箍筋的钢纤维混凝土节点的抗剪极限强 度, 可以认为是由混凝土基体承担的剪力 V jc、 箍筋承担的剪力 V js 与钢纤维配筋承担的剪力 V jf三项叠加而成的, 即:
( 2) 抗拉强度 采用边长为150mm 的混 凝土立方体试块进行劈裂试验。试验结果见图 2a。可以看出, 掺入钢纤维后, 劈拉强度约提高 40% 。不同等级的混凝土呈现类似的规律。
47
图1 混凝土抗压强度与钢纤维含量的关系
( 3) 抗弯强度 本试验按混凝土等级分 C20和 C40两个系列, 试件尺寸( mm ) 为100× 100× 400小梁, 计16根。钢纤维含 量为0. 5% 、 1% 、1. 5% 三种。
第一组配合比: 水泥 砂 碎石 水 钢纤维 1 1. 67 2. 4 0. 47 0. 27
水灰比为0. 47, 砂率为0. 41。28天强度达到 54. 23M Pa
第二组配合比: 水泥 砂 碎石 水 钢纤维 1 1. 83 2. 24 0. 47 0. 27
水灰比为0. 47, 砂率为0. 45。28天强度达到 55. 48M Pa
图6 桩帽、桩尖结构图
试验 桩号
工地名称
1# 福建省保险公司综合楼 2# 3# 4# 福州五里亭立交桥 5#
6# 7# 涵江“武夷大厦” 8# 9#
10# 福州“武夷中心” 11#
钢纤 维混凝土预制桩试验情况
表1
楼层
工 程 桩
工程地质
试 验 桩
地上 26
地下 2
桩长 ( m) 19 23
桩截面 ( mm)
试验桩共制作11根, 采用两种类型进行现 场试验验证, 如图6c。A 型试验桩取消桩帽和桩 尖网片, 保留钢靴, 在桩帽区500mm 及桩尖区 800m m 处用钢纤维( 体积) 含量为1. 5% 的钢纤 维混凝土局部加强。B 型试验桩取消桩帽的钢 配件( 或网片1) 、网片2以及桩尖的钢靴及网片, 在桩帽区550mm 处及桩尖区800mm 处用钢纤 维( 体积) 含量为1. 5% 的钢纤维混凝土局部加 强。
图2 钢纤维含量对混凝土抗拉强度和抗弯强度的影响
从图2b 不难看出, 钢纤维混凝土的抗弯强 度比普通混凝土 高。当钢纤维直径、长度相同 时, 随着纤维含量的增加, 其抗弯强度也相应提 高。无钢纤 维时, C40混凝 土平均 抗弯强 度为 5. 8MP a; 当钢纤维含量为1. 5% 时, 平均抗弯强 度为8. 25MP a, 提高42% 。从曲线发展趋势看, 随着钢纤维含量的增加, 抗弯强度仍会继续提 高。
( 1) 抗压强度 采用边长为150mm 混凝 土立方体试块, 做了钢纤维含量对抗压强度的 影响的试验。
测试结果见图1。从图1可以看出, 加入钢纤 维后, 其抗压强度随钢纤维含量的增加略有提 高, 但增量不大, 一般提高幅度在10% 以下。因 此, 采用增加钢纤维含量的办法来提高抗压强 度是不可取的。但从试块破坏形式来看, 其改变 了混凝土脆性破坏特征, 使脆性断裂转变为延 性断裂, 断裂前出现较大的变形, 裂纹扩展传播 速度较慢。
板柱节点的这类破坏, 除 了增设桩帽、加 大板 厚、配置各种形式的抗冲切钢筋外, 在节点处加 入一定数量的钢纤维以提高强度、增大延性则 是一种更为方便, 且切实有效的方法。为此, 我 们进行了钢纤维混凝土板的冲切破坏试验。
所试验的四块板破坏时, 其板面混凝土完 整性均较好, 仅在裂缝处( 多为纵筋网络处) 被 分割, 裂缝宽度可达5～20mm, 没有出现 混凝 土保护层剥落现象。
在框架节点中用钢纤 维配筋代替部 分箍 筋, 不但能提高框架节点的抗震性能, 而且还能 解决上述节点设计和施工中的问题, 是一个值 得推广应用的新工艺。
1994年, 福州市建委与福州大学土建系合 作, 做了三个框架节点试验, 试件尺寸及配筋见 图8, 试验装置和仪表布置见图9。
试验结果表明, 钢纤维混凝土节点在低周 反复荷载作用下, 先后经初裂、通裂、屈服、强度 极限和破损等五个特征状态。其突出特点是随 着荷载增大和反复循环, 钢纤维混凝土节点达 到强度极限状态时, 节点核心区被多条大致平 行于对角线方向的裂缝所分割。其中贯通的主 裂缝宽度达0. 6～2m m, 但核心区混凝土 并无 剥落现象。钢纤维混凝土节点达到破损状态时, 核心区混凝土仍无明显的剥落现象, 充分体现 了钢纤维混凝土“坏而不散”的特点。
450×450
混凝土 强度
C45
剖面图 持力层 图7a 卵石层( 1)
试验方案 A 型桩
三层蝶式 立交桥
30 ～ 400×400 C38 32
图7b
中粗砂层
A 型桩 B 型桩
进入持力层 ( m)
32. 6
6. 0 3. 7 2. 4
B 型桩
20
1 19. 5 400×400 C45
图7c
硬塑残积 砂质粘土
( 3) 根据钢纤维混凝土节点抗剪设计强度 公式( CECS 38-92) 推算, 钢纤维长径比为63, 钢纤维含量为1. 0% 时, 其作用相当于体积配筋 率为1. 0% 的箍筋。 3. 3 钢纤维混凝土板
钢筋混凝土板的冲切是工程实践中经常遇 到的问题, 例如无梁楼盖的板柱连接体、柱下基 础、桩基承台及集中荷载作用下的桥面、码头面 板等。由于无梁楼盖等结构中的板柱节点剪应 力和弯曲应力高度集中, 常发生突然的局部冲 切破坏, 导致相邻的板柱连接可能因超载也发 生脆性冲切破坏, 从而造成灾难性后果。为避免
能做了深入的探讨。并在四个工程的工地进行 了现场试验, 试验情况见表1。
根据试验桩工地工程设计图纸, 原预制桩 设计桩帽构造有两种型式。Ⅰ型如图6a, 桩帽采 用网罩状网片1和平面正 交焊接钢筋网片2加 强; 桩尖由钢板焊成钢靴另加一片焊接钢筋网 片加强。Ⅱ型如图6b, 桩帽由钢板焊接而成, 桩 帽网片及桩尖加强部分与Ⅰ型相同。
50
3. 2 钢纤维混凝土框架节点 国内外历次大地震表明, 不少钢筋混凝土
框架节点在地震作用下均有不同程度的破坏。 为提高钢筋混凝土节点的抗震性能, 传统的办 法就是在节点配置多而密的箍筋。但节点处箍 筋的绑扎施工很困难, 节点中过于拥挤的钢筋 也会影响混凝土的浇筑质量; 此外, 梁的主筋在 节点中的粘结锚固, 也常因节点尺寸限制难以 满足。这些都是节点设计和施工中急待解决的 问题。
( 1) 人工搅拌: 其加料顺序为先投入水泥、 砂在铁板上搅拌均匀, 再加入石子继续搅拌, 并 将钢纤维均匀撒入, 再加水进行搅拌。
( 2) 机械搅拌( 自落式搅拌机) : 其加料顺 序为先加石子和钢纤维搅拌1分钟, 用粗骨料将 纤维分散, 再加入砂、水泥、水, 搅拌时间同普通 混凝土。
2 基本力学 性能
V ju = V jc+ V js+ V jf 通过试验得到的主要结论如下:
( 1) 钢纤维配筋能够可靠地承担节点剪力 和约束节点区混凝土, 有效地限制节点区的开 裂和提高节点的 刚度以及耗散地震能量的能 力。
( 2) 用钢纤维配筋代替部分箍筋, 可以缓 解节点区绑扎箍筋的困难, 解决节点区钢筋拥 挤, 混凝土浇筑质量不易保证等困难。
试验结果说明, 利用现场制作普通钢筋混 凝土的配合比, 加入钢纤维后, 为了增加和易 性, 适当提高砂率和减小粗骨料粒径, 不会降低 混凝土强度。 1. 2 试件制作工艺
钢纤维混凝土搅拌时, 主要问题是钢纤维 能否均匀分散, 搅拌时要防止钢纤维聚集成团。
结团现象与纤维的长径比有关。实践证明, 当长 径比 在 60 以 下时 就 容 易搅 拌 均 匀且 不 易 结 团。 长径比不应大于100。纤维含量不宜过多, 过多 时搅拌困难且不经济。一般为1% ～2% 为宜, 最 大用量不宜超过2% 。
B 型桩 A 型桩
3. 0 ～
A 型桩
4. 0
20
2 33. 5 450×450 C40
图7d
残积砂质 粘性土
B 型桩 A 型桩
49
图7 地质剖面示意图
试验结果表明: ( 1) 1# 、2# 桩打桩完成后, 桩顶表面平整, 棱角分明, 四周无缺损。以2# 试验桩与邻桩相 比, 进入卵石层锤击数与总锤击数比值, 前者为 0. 58, 而后者为0. 61。说明试验桩的抗冲击性能 及穿透力均优于普通钢筋混凝土预制桩。 ( 2) 3# 、4# 和5# 桩均被顺利打入。经实地 观测, 试验桩外观基本完整, 有少量缺损。以3# 桩为例, 与邻桩相比, 前者进入持力层的锤击数 为357次, 后者进入相同深度, 锤击数为298次。 说明采用钢纤维混凝土局部加强预制桩是可行 的。 ( 3) 6# 、7# 、8# 和 9# 桩, 除9# 桩因 遇到孤 石无法打入外, 其他三根桩均顺利打入。经实地 观察, 7# 桩桩顶表面平整, 棱角分明, 四周无缺 损; 6# 、8# 桩桩顶一个棱角略有缺损, 但与邻近 的其他桩相比, 缺损现象明显轻微。 ( 4) 10# 和11# 桩均顺利打入, 桩顶表面平 整, 棱角分明, 无缺损现象。11# 桩与邻桩比较, 送 桩 长 度 增 加 了 2. 9m, 而 总 锤 击 数 仅 多 1 次。 同时, 由福 建省建筑科学研究院对 10# 桩 进行的 PDA 动力试桩和机械阻抗法试验结果 亦表明, 桩的质量符合标准要求。
第2期
建 筑 科 学 BU ILDING SCIENCE
1 997年
钢纤维混凝土的基本性能及工程应用
张俊晃 ( 福州市建委)
1 试件制作
1. 1 混凝土的配合比 由于在普通混凝土拌合物内掺入纤维后,
会降低拌合物的和易性, 所以在钢纤维混凝土 中, 一般采取减小粗骨料的最大粒径, 或减少粗 骨料的用量, 提高砂率, 以及增加混凝土中砂浆 量等方法来调节 钢纤维混凝土拌合物的和易 性。根据试验现场提供的制作普通钢筋混凝土 配合比资料, 在水灰比不变的情况下, 减小粗骨 料粒径, 增加砂率, 加入钢纤维后在实验室做了 两组钢纤维混凝土配合比试验, 设计强度等级 C40。