钢纤维混凝土
钢纤维混凝土
钢纤维混凝土在混凝土拌合物中，掺入适量的钢纤维，可配成一种既可浇筑又可喷射的特种混凝土，这就是钢纤维混凝土。
与普通混凝土相比，钢纤维混凝土抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂、抗爆等性能都可得到提高。
因为大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中，与混凝土接触的面积很大，因而，在所有的方向，都使混凝土的强度得到提高，大大改善了混凝土的各项性能。
1．钢纤维的基本要求（1）钢纤维的强度钢纤维混凝土破坏时，发现往往是钢纤维被拉断，这不是因为钢纤维抗拉强度不足，而是因为其韧性不足造成的。
因此，要提高其韧性。
如果材料通过淬火或其他急冷硬化方法获得，尽管其抗拉强度较高，但质地较脆，在搅拌过程中易被折断，反而会降低强化效果。
因此，只要不是易脆断的钢材，通常强度较高的纤维可满足要求。
一般钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa。
当工程有特殊要求时，钢纤维抗拉强度可由需方根据技术与经济条件提出。
（2）钢纤维的尺寸和形状钢纤维的尺寸，主要由强化特性和施工难易性决定。
钢纤维如太粗或太短，其强化特性差，如过细或过长，则在搅拌时容易结团。
为了增强钢纤维同混凝土之间的粘结强度，常采用增大表面积或将纤维表面加工成凹凸形状，按外形可为平直形、波浪形、压痕形、扭曲形、端钩形、大头形等，见图1。
按横截面可为圆形、矩形、月牙形及不规则形等。
图1 钢纤维的外形钢纤维的标称长度指钢纤维两端点之间的直线长度，其尺寸可为15~60mm。
钢纤维截面的直径或等效直径宜在0.3~1.2mm。
钢纤维长径比或标称长径比宜在30~100。
钢纤维混凝土结构对钢纤维几何尺寸参数的要求宜符合表1的规定。
钢纤维几何参数采用范围表1注：钢纤维的等效直径是指非圆形截面换算成圆形截面的直径。
2．钢纤维的种类和特征钢纤维的种类、制造方法及特征见表2。
钢纤维的抗拉强度见表3。
从各类钢纤维对混凝土的增强效果来看，则以切断纤维、冷轧钢板剪切纤维和加工硬度较大的铣削纤维比较好。
钢纤维混凝土
4. 石料 粒径不宜大于钢纤维长度的2/3，一般为5~20mm，最大粒径
不大于20mm。
第一、二材料节组成钢纤维混凝土的材料组成及性能
5. 砂
宜采用中粗砂。 当钢纤维混凝土拌和料的和易性相同时，用过粗的砂易产生离 析和泌水现象；过细，则水泥用量过大。
第一节 纤维混凝土
第一节 纤维混凝土
钢纤维混凝土较普通混凝土具有经济优势：
（1）在同等强度下可减少混凝土量30%~50%； （2）可取代或部分取代钢筋或者降低钢筋直径1~2mm; （3）可缩短施工周期25%以上，特别适用于要求连续、快 速浇灌混凝土的较大工程； （4）与普通的混土的材料组成及性能
钢纤维混凝土是由钢纤维、水泥、水、粗集料、细集料以及根据 工程需要而掺入的化学外掺剂或掺和料组成。
1. 钢纤维 1）钢纤维的生产方法 A. 钢丝切断法：用直径为0.4~0.8mm的冷拔钢丝按规定的长度 切成短纤维。 加工手段：切刀、冲床、旋转刀具
产品特点：表面光滑，与混凝土的粘结强度较差。
6. 外掺剂
使用目的：改善拌和料的和易性、减少水泥用量或者提高强度。 使用最多的是减水剂，以提高其和易性。 应注意外掺剂与水泥的适应性，根据使用目的选择外掺剂的品 种，根据使用要求、施工条件、拌和的材料等因素，确定其用量。
第二节 钢纤维混凝土的材料组成及性能
二、基本性能
钢纤维混凝土中乱向分布的钢纤维主要作用是：阻碍混凝土 内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。
（1）单丝抗拉强度不宜小于600MPa
（2）钢纤维的长度宜控制在粗集料最大公称粒径（19mm）的 1.33~2倍，两者必须匹配。铣削型钢纤维不宜大于26.5mm，剪 切型或熔钢抽丝型钢纤维不宜大于19mm。
纤维混凝土的类型
纤维混凝土的类型引言：纤维混凝土是一种通过在混凝土中添加纤维材料来增强其性能和耐久性的工程材料。
纤维混凝土具有较高的韧性、抗裂性和耐久性，被广泛应用于各种建筑和基础设施工程中。
本文将介绍几种常见的纤维混凝土类型，包括钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和玻璃纤维混凝土。
一、钢纤维混凝土钢纤维混凝土是将钢纤维添加到混凝土中，以增强其抗拉强度和抗冲击性能。
钢纤维可以是直径为0.25-0.75mm的钢丝或钢纤维束。
钢纤维混凝土广泛应用于地下工程、隧道、桥梁和机场跑道等需要抗震、抗裂和耐久性的工程中。
钢纤维的添加可以有效地控制混凝土的裂缝扩展，提高混凝土的抗冲击性能。
二、聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维混凝土是将聚丙烯纤维添加到混凝土中，以改善其韧性和抗裂性能。
聚丙烯纤维是一种具有较高拉伸强度和抗化学腐蚀性能的合成纤维材料。
聚丙烯纤维混凝土广泛应用于地面工程、地下结构和水利工程中。
聚丙烯纤维的添加可以有效地防止混凝土的裂缝扩展，提高混凝土的韧性和抗冲击性能。
三、玻璃纤维混凝土玻璃纤维混凝土是将玻璃纤维或玻璃纤维布添加到混凝土中，以增强其抗拉强度和耐久性。
玻璃纤维是一种具有较高拉伸强度和抗腐蚀性能的无机纤维材料。
玻璃纤维混凝土广泛应用于建筑外墙、隔墙和预制构件等工程中。
玻璃纤维的添加可以有效地增加混凝土的抗拉强度，提高混凝土的耐久性。
结论：纤维混凝土通过添加纤维材料来改善混凝土的性能和耐久性。
钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和玻璃纤维混凝土是常见的纤维混凝土类型。
钢纤维混凝土用于抗震、抗裂和耐久性要求较高的工程；聚丙烯纤维混凝土用于改善混凝土的韧性和抗裂性能；玻璃纤维混凝土用于增强混凝土的抗拉强度和耐久性。
纤维混凝土在建筑和基础设施工程中具有广泛的应用前景。
钢纤维混凝土标准
钢纤维混凝土标准钢纤维混凝土是一种利用钢纤维增强混凝土的新型材料，其在抗裂性能、抗冲击性能和抗疲劳性能方面具有明显的优势。
为了规范钢纤维混凝土的生产和应用，提高其质量和安全性能，国家相关部门制定了一系列的钢纤维混凝土标准，以便指导生产和工程应用。
首先，钢纤维混凝土标准对材料的要求进行了详细规定。
其中包括水泥、骨料、钢纤维等原材料的要求，以及掺合料的使用和掺量等内容。
这些要求旨在保证钢纤维混凝土材料的质量稳定，从而保证工程的施工质量和使用性能。
其次，钢纤维混凝土标准对混凝土的配合比和施工工艺进行了规定。
混凝土的配合比直接影响着混凝土的强度和耐久性能，标准中对配合比的要求旨在使钢纤维混凝土在不同工程中都能够发挥出优良的性能。
同时，施工工艺的规定也是为了保证混凝土的浇筑和养护质量，从而保证工程的施工质量和使用性能。
另外，钢纤维混凝土标准还对混凝土的性能进行了详细的规定和检测方法的要求。
其中包括混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻融性能、抗渗性能等指标的要求，以及相应的检测方法和标准。
这些规定旨在保证钢纤维混凝土在使用过程中能够满足工程的需求，具有良好的耐久性和安全性能。
总的来说，钢纤维混凝土标准的制定是为了规范钢纤维混凝土的生产和应用，保证其质量稳定和使用性能。
只有严格按照标准要求生产和施工，才能够保证钢纤维混凝土在工程中发挥出优良的性能，为工程的安全和持久使用提供保障。
因此，对于生产厂家和工程施工方来说，必须严格遵守钢纤维混凝土标准的要求，才能够保证工程质量和安全性能。
综上所述，钢纤维混凝土标准的制定对于推动钢纤维混凝土在工程中的应用具有重要的意义。
只有严格遵守标准要求，才能够保证钢纤维混凝土在工程中发挥出优良的性能，为工程的安全和持久使用提供保障。
希望生产厂家和工程施工方能够重视钢纤维混凝土标准，严格遵守标准要求，共同推动钢纤维混凝土在工程中的应用和发展。
钢纤维混凝土
综上所述：
钢纤维混凝土的抗压强度，随着纤维掺量的增 加而稍有增加。钢纤维混凝土的破坏改变了混 凝土脆性破坏的形式，由脆性破坏变为近似于 延性断裂，在断裂前出现较大变形，裂缝扩展 速度较慢，提高了混凝土的韧性和抗裂性。
钢纤维混凝土的抗拉强度、抗剪强度和抗弯强 度，随着纤维掺量的提高而明显增加，对提高 受弯构件的承载能力，起很大作用。
增韧机理
冲 击 循 环 荷 载 内 能 集 聚
寻求 薄弱 点释放 能量
新 裂 纹 出 现 纤 维 发 挥 作 用
寻求基体 最薄弱处 出现新裂纹 消耗变形能
新
裂
纹
出 现 新 的 平
新的摩擦源 与受力纤维 减少，加速 微裂纹扩展
衡
建
立
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
混 凝 土 试 件 破 坏
钢纤维混凝土
纤维混凝土
单轮载荷33t 钢纤维混凝土(抗折强度为8.6)加固的停机坪
3．抗剪强度
从图2—2可以看出，钢纤 维混凝土的抗剪强度随着 纤维掺量的增加而提高。 同样随着钢纤维混凝土强 度的提高，抗剪强度提高 幅度加大
4.抗弯强度
钢纤维混凝土制成受弯 构件，更能充分发挥纤 维在混凝土中的作用。 钢纤维混凝土的抗弯强 度，同样受到混凝土基 材强度、纤维的长径比 以及纤维掺量的影响。
实现多缝开裂
第一节 概述
钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、 钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤 维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆 形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为 40～80的纤维。
钢纤维混凝土是在普通混凝土中，均匀地乱 向分布一定量的钢纤维，待其硬化后的混凝 土，称之为钢纤维混凝土。
5．减水剂
钢纤维混凝土掺入适当的减水剂，能提高基材 质量，充分发挥钢纤维的阻裂作用。减水剂为 高分分子表面活性剂，水溶液具有电荷存在。 当混凝土拌合料中加水搅拌，使水泥颗粒产生 一些絮状结构，这些絮状结构包围着一些拌合 水，从而减少了水泥水化的需水量，降低了新 拌砂浆的和易性。并且在同样和易性条件下， 可大量减少用水量，降低混凝土的水灰比，并 改善水泥浆体与粗、细骨料及钢纤维之间的表 面粘结力。
钢纤维混凝土
钢纤维混凝土的耐久性
钢纤维掺混凝土的耐久性系指耐腐蚀性、耐冻融
性以及承受钢纤维锈蚀引起破坏的能力，腐蚀、冻融
和钢材锈蚀都能使钢纤维混凝土的耐久性降低。 （一）钢纤维混凝土的耐腐蚀性，主要取决于水泥品 种，水泥用量和水灰比等。若钢纤维混凝土的密实性 好，采用了耐腐蚀的水泥，即使掺入了钢纤维，因纤 维均匀分散在基材中，不会对混凝土产生多大的危害。
同时，钢纤维体积率不宜过大，一般不宜超过2%，
否则拌合物的和易性将变差，施工较困难。
钢纤维混凝土的配合比
（二）砂的细度模数应适中， 配制钢纤维混凝土
宜用中粗砂。 砂的级配应符合要求，砂的密度一
般为2.5～2.7 g/m³。
（三）钢纤维混凝土的配制对水的要求不高，但不
得采用海水，海沙，严禁掺加氯盐。其水灰比可按
• 福建漳龙高速公路乌石山隧道
处于构造剥蚀中低山区，地形 复杂，隧道区内构造发育以断 裂为主，裂隙彼此贯通，多处 形成密集裂隙带，尤其是在隧 道出口550m范围内，层间破 碎带更加发育，对该段隧道的 影响更加显著。在隧道进洞 50m后拱顶出现较大沉降，多 次发生塌方。最后决定以钢纤 维喷射混凝土支护取代钢筋网 喷射混凝土支护，随后显示支 护沉降变形较小，在多次爆破 作用下裂缝仅出现3-5mm， 安全通过塌方区。
钢纤维混凝土的配合比
在一定范围内，钢纤维增强作用随长径比增大而 提高，太短起不到增强作用，太长则施工比较困难，影 响拌合物的质量；直径过细容易在拌合过程中被弯折，
过粗则在同样体积率时，增强效果较差。钢纤维长度为
15～60mm，直径或等效直径为 0.3～1.2mm，长径比为
30～100，其增强效果和施工性能一般可满足要求。
钢纤维混凝土的性能特点
钢纤维混凝土的强度标准值
钢纤维混凝土的强度标准值引言：钢纤维混凝土是一种新型的混凝土材料，其强度和韧性优于普通混凝土。
由于钢纤维混凝土的强度对于工程建设的质量和安全具有重要的影响，因此制定钢纤维混凝土的强度标准值是必要的。
本文将从材料的物理性质、试验方法、设计标准和实际应用等方面详细阐述钢纤维混凝土的强度标准值。
一、钢纤维混凝土的物理性质1.钢纤维混凝土的强度钢纤维混凝土的强度是指其抗压强度和抗拉强度。
抗压强度是指在规定的条件下，混凝土试件在受压作用下破坏时的最大承载力。
抗拉强度是指在规定的条件下，混凝土试件在受拉作用下破坏时的最大承载力。
2.钢纤维混凝土的韧性钢纤维混凝土的韧性是指其在受外力作用下变形能力的大小。
钢纤维混凝土的韧性主要体现在其抗裂性能上，即在受拉作用下不易产生裂缝，并且在裂缝处的变形能力较强。
3.钢纤维混凝土的耐久性钢纤维混凝土的耐久性是指其在长期使用过程中的性能稳定性和耐久性能。
钢纤维混凝土的耐久性主要受到其材料组成、制作工艺、施工质量和使用环境等因素的影响。
二、钢纤维混凝土的试验方法1.钢纤维混凝土的试件制作钢纤维混凝土的试件制作应符合相关标准的规定。
试件制作应注意混凝土的配合比、掺加钢纤维的比例、试件尺寸、养护条件等因素。
2.钢纤维混凝土的试验方法（1）抗压强度试验钢纤维混凝土的抗压强度试验应采用标准试件，在标准条件下进行试验，并记录试验数据。
（2）抗拉强度试验钢纤维混凝土的抗拉强度试验应采用标准试件，在标准条件下进行试验，并记录试验数据。
（3）抗裂性试验钢纤维混凝土的抗裂性试验应采用标准试件，在标准条件下进行试验，并记录试验数据。
三、钢纤维混凝土的设计标准1.混凝土材料的强度等级混凝土材料的强度等级应符合国家相关标准的规定。
钢纤维混凝土的强度等级应根据其抗压强度和抗拉强度确定。
2.混凝土结构的强度等级混凝土结构的强度等级应符合国家相关标准的规定。
钢纤维混凝土结构的强度等级应根据其抗压强度、抗拉强度和韧性确定。
钢纤维混凝土施工
钢纤维混凝土施工钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入一定量的钢纤维配制而成的混凝土。
一、钢纤维混凝土的组成材料1.水泥一般采用32.5、42.5 强度等级的普通硅酸盐水泥，配制高强钢纤维混凝土可使用52.5 硅酸盐水泥。
配制钢纤维混凝土所用水泥量应在380 ～430kg/m3，水灰比为0.42～0.48。
2.砂采用中砂或中粗砂，含泥量要求小于3%，砂率一般不低于50%。
3.石子石子采用5～15mm碎石，最大粒径不超过20mm，用喷射法施工时不宜大于10mm。
4.外加剂钢纤维混凝土宜选用优质减水剂，但应符合有关外加剂的质量规定要求，严禁掺加氯盐。
为降低水灰比、改善拌和物的和易性，可使用减水剂或超塑化剂。
5.钢纤维配制普通钢纤维混凝土，通常使用低碳钢纤维，而配制耐火或防腐的钢纤维混凝土，则应使用不锈钢纤维。
钢纤维用量一般为混凝土体积的1%～2%，最大不超过2.5%。
钢纤维品种见表10-23。
表10-23 钢纤维品种参考注 1.长直形圆截面直径为0.3～0.6mm；扁平形厚为0.15～0.4mm，宽度为0.25～0.9mm，以上两种长度一般为20～60mm。
2.钢纤维的长径比（长度与直径之比）宜为60～80。
3.带弯钩集束状钢纤维系用水溶性胶将20～30 根黏结在一起，单根直径为0.3～0.5mm，长度为40～60mm，黏结后束的长径比为20～30，这种钢纤维在搅拌时遇水后可解离成单根，易于分布。
二、钢纤维混凝土的性能指标掺入钢纤维的混凝土能有效地提高和改善混凝土的性能，其抗拉、弯曲抗拉强度可提高1.3～1.5 倍，抗弯曲韧性可提高40～60 倍，抗冲击性能可提高4～9 倍，耐磨性增加1 倍，耐冻性增加0.9 倍，疲劳强度以及抗裂缝开展、结构刚度、承载力等性能都有所改善。
三、钢纤维混凝土的施工（1）钢纤维混凝土宜采用机械搅拌，搅拌时，使钢纤维在混凝土中均匀分散。
常用搅拌方法有两种：①将钢纤维通过分布机或孔筛散开加入粗骨料中先行搅拌，使钢纤维均匀分布和避免结团，然后再与水泥、砂、石一起倒入搅拌机内搅拌，直至均匀；②先投入砂、石、水泥干拌，然后加水或外加剂水溶液湿拌的同时，将钢纤维均匀分散到拌和物中，直至搅拌均匀，搅拌时间应比普通混凝土延长1～2min。
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钢纤维混凝土（SFRC）的设计施工与应用摘要本文结合钢纤维混凝土性能特点，通过介绍钢纤维混凝土配合比设计、运输，浇筑、养护和质量控制，以工程实例说明钢纤维混凝土在土木工程中有广阔的应用前景。
关键词钢纤维混凝土设计与施工应用1 引言用均匀分散的短钢纤维增强的普通混凝土即钢纤维混凝土（Steel Fiber R einforced Concrent. 简称SFRC），是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。
它通过在混凝土中乱向分布的钢纤维，使混凝土物理力学性能产生质的变化，从而大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能。
SFRC 最早出现于20世纪初期，在美、英、德、日、俄、意、西、比等发达国家的军事设施、桥梁等领域得以推广并应用。
我国于20世纪70 年代后期开始研制钢纤维，先后在黑龙江大庆、浙江金华、北京、重庆、四川、上海、广东等地的公路路面、机场跑道、旧桥加固中进行试验性的应用，后推广至土木工程各领域。
2 钢纤维混凝土的性能特点钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。
在受荷(拉、弯)初期，水泥基料与纤维共同承受外力，当混凝土开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。
因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学性能。
（1）有优越的经济性。
强度和重量比值增大是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。
（2）具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。
在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高4 0%～80%，抗剪强度提高50%～100%。
（3）具有卓越的抗冲击性。
材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2～7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。
（4）具有明显收缩性。
在通常的纤维掺量下，钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%～9%。
（5）具有显著抗疲劳性。
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1×106次时，应力比为0.68，而普通混凝土仅为0.5 1；当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×106次时，应力比为0.92，而普通混凝土仅为0.56。
（6）具有显著耐久性。
钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外，由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好，因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。
掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环，其抗压和抗弯强度下降约20%，而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上，经过200次冻融循环，钢纤维混凝土试件仍保持完好。
掺量为1%、强度等级为C35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。
掺有2%钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强混凝土提高1.4倍。
钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性，暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度小于5mm，只有表层的钢纤维产生锈斑，内部钢纤维未锈蚀，不像普通钢筋混凝土中钢筋锈蚀后，锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。
3钢纤维混凝土配合比设计3.1原材料选用与要求（1）钢纤维：单丝钢纤维抗拉强度不宜小于600MPa；长度应与混凝土粗集料最大公称粒径相匹配，最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的1/3，最大长度不宜大于粗集料最大公称粒径2倍，长度与标称值的偏差不应超过±10％；钢纤维表面应洁净无锈无油，保证钢纤维与混凝土的粘结强度；桥面混凝土中钢纤维应做防锈处理，宜使用有锚固端的钢纤维，不得使用表面磨损前后裸露尖端导致行车不安全或搅拌时易成团的钢纤维。
（2）水泥、粗细骨料：水泥一般选用425号或525号普通硅酸盐水泥，水泥含量比普通混凝土大，多为350kg/m3以上；粗骨料粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3，一般比普通混凝土含量小；细集料宜为质地坚硬、耐久、洁净的中砂，细度模数在2.0～3.5之间。
（3）水：一般采用纯净水，不得采用海水，海沙，严禁掺加氯盐。
（4）外加剂：宜选用优质减水剂，对抗冻性有要求的钢纤维混凝土宜选用引气剂减水剂。
（5）水泥、骨料、水、外加剂和混合料应符合国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》中的相关规定。
3.2配合比设计步骤钢纤维混凝土的配合比设计在兼顾经济性的同时还应满足弯拉强度、工作性和耐久性，在某些条件下还应满足对抗冻，抗渗性，耐腐蚀性或耐冲刷性等项要求。
根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）要求，钢纤维混凝土配合比设计应按下述步骤进行：1、计算和确定水灰比。
①以钢纤维混凝土配制28d弯拉强度f cf替代普通混凝土配制28d弯拉强度，按公式f cf＝+t s计算出基体混凝土的水灰比；②选取钢纤维混凝土基体的水灰比计算值与规范规定值两者中的小值作为选定水灰比，一般不大于0.5。
（2）确定钢纤维掺量体积率ρf。
一般在0.6％～1.0％范围内初选，当板厚折减系数小时，体积率宜取上限；当长径比大时，宜取较小值；当有锚固端者宜取较小值。
（3）确定单位体积用水量W of。
根据施工要求的稠度通过试验或根据规范确定单位体积用水量，如掺用外加剂应考虑外加剂的影响。
（4）确定单位水泥用量C of。
选取按公式C of＝W of计算值与规范规定值中的大者作为单位水泥用量，但不宜大于500kg/m3。
（5）确定合理砂率S pf。
可按公式S pf＝S P+10ρf(S p为砂率)计算或按规范规定选取，一般选用38～5 0%左右，使用时根据所用材料的品种规格，纤维体积率，水灰比等适量调整。
（6）砂石料用量可采用密度法或体积法计算。
按密度法计算时，钢纤维混凝土单位质量可取2450～2580kg/m3；按体积法计算时，应计入设计含气量。
（7）按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量确定试验配合比。
（8）按试配配合比进行拌和物性能试验，调整单位体积用量和砂率，确定强度试验用基准配合比。
4 钢纤维混凝土的施工4.1钢纤维混凝土的拌和（1）拌和原则。
应以搅拌过程中钢纤维不结团、不产生弯曲或折断、不因拌和机超负荷而停止运转、出料口不堵塞为原则，采用机械拌和。
（2）拌和步骤。
①准确称量各种材料的重量，偏差在允许范围内；②拌和方式选择：一般有三种方式进行拌和：a.先将钢纤维与干料干拌均匀，在加水湿拌；b.先将钢纤维以外的材料湿拌，在拌和过程中边拌边采用分散机投放钢纤维；c.先投入50％的砂和50％的石料与钢纤维干拌均匀，在投入水泥，其余骨料和水一起湿拌均匀。
③拌和时间的控制：应通过现场搅拌确定，并比普通混凝土规定的时间延长1～2min，采用先干后湿拌的拌和试验时，干拌时间不宜小于1.5min，拌和时间总计6min 左右。
4.2钢纤维混凝土的运输浇筑和养护（1）运输。
钢纤维混凝土的运输应尽量缩短运输距离和时间，以避免运输中的振动使钢纤维下沉，影响拌和料的均匀性。
钢纤维混凝土坍落度较小，不宜采用混凝土搅拌车运输，可采用自卸汽车运输，作业时要严格控制运输时间（见表1），拌和料从搅拌机卸出到浇筑时间不宜超过30min，运输过程中应避免拌合物离析，已产生离析的，应作二次拌和后方可灌筑。
（2）浇筑、养护。
钢纤维混凝土浇筑必须符合钢纤维混凝土拌和料运输、铺筑完毕的允许最长时间（见表1）。
在规定的连续施工区段内的钢纤维混凝土必须连续浇筑，若中断，由于钢纤维沿接缝的表面排列，起不到增强作用，易产生裂缝。
①摊铺：用汽车运输到工地倒在指定的位置，用人工将混凝土大致摊铺整平，摊铺系数按1. 25～1.35控制，严禁抛掷和搂耙，防止混凝土拌和物离析。
在摊铺过程中如发现钢纤维结团现象，须及时用人工撒开或剔除，以免发生蜂窝。
②振捣与整平：采用三辊轴机组摊铺钢纤维时，不得将振捣棒组插入钢纤维混凝土内部振捣，也不得使用人工插捣。
可采用大功率平板式振捣器振捣密实，再采用振动梁压实整平。
振动梁底面设凸棱，压入表面的钢纤维和粗集料，在用三辊轴整平机将表面滚压整平后用3m以上刮尺、刮板或抹刀纵横向精平表面。
精平后的表面不得裸露钢纤维和厚浮浆。
③钢纤维混凝土的养护与普通混凝土相同。
4.3钢纤维混凝土的质量控制钢纤维混凝土的质量检验除应对原材料配合比施工主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外，尚应检验下列项目：（1）对钢纤维进行质量检验。
（2）钢纤维的称量每一工班至少检验二次；同时应采用水洗法在浇筑地点取样检测钢纤维体积率，每工作班至少二次；水洗法检验钢纤维体积率的误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±15%。
（3）取样制作抗压，抗折强度标准试件，坍落度不大于50mm的钢纤维混凝土用震动台振实；大于50mm的用木槌振实。
抗压试块采用边长150mm的立方体为标准试件标准养护28d测定其抗压强度，抗折试件采用150m×150mm×550mm的标准试件经标准养护，在龄期达90d时进行测试。
5 钢纤维混凝土在工程中的应用5.1工程实例2006年4月由南平路兴公路养护工程有限公司负责实施的南平市水南桥桥面修复工程项目中，在桥面铺装上采用C35钢纤维混凝土，结构形式：主桥面采用厚12cmC35钢纤维混凝土面层＋2cm沥青油毛毡防水层，桥头接线采用厚12cmC35钢纤维混凝土面层＋10cm C15素混凝土层；钢纤维采用宜兴市宜剑钢纤维有限公司生产“道桥”牌钢纤维，外加剂采用厦门市创慧工贸有限公司生产的“创慧”牌XH-1型抗折剂，水泥采用三三水泥有限公司生产的“万年青”牌P.o.4 2.5水泥，粗集料采用南平安丰碎石料厂5~25mm碎石，砂采用细度模数为2. 95的中砂。
经过反复的试验最后确定了用于桥面铺装的C35钢纤维混凝土配合比，如下：水泥:粗集料:中砂:外加剂: 钢纤维:水＝398:992:798:7.95:71.2:183在桥面铺装施工过程中严格按照配合比控制原材料质量，搅拌、运输、振捣和浇筑全部按规范要求进行施工，取得了很好的效果。
现场抽取5个芯样28天抗折强度最低4.89Mpa，最高5.23Mpa，均能满足满足设计的要求。
5.2 钢纤维混凝土在桥面铺装中应用的优点钢纤维混凝土因其具有良好的抗裂性、抗弯曲性、耐冲击性和耐疲劳性，在桥面铺装中使用较一般水泥混凝土具有以下几点优势：（1）减薄铺装厚度。
钢纤维混凝土在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%~ 50%，这样既减少了工程量又降低了桥梁恒载。
（2）加强桥面铺装与伸缩缝的连接强度。
桥面伸缩缝是整个桥面的薄弱环节，在车辆的行驶过程中，由刚性桥面过度到柔性伸缩缝再到刚性桥面，不可避免地产生强烈的震动，震动释放出的巨大能量对伸缩缝与混凝土连接结构极具破坏性。