纖維性混凝土

鋼纖維砼的配制:

1、原材料的選擇:

a、鋼纖維的選擇:

鋼纖維的品種主要分為四類:鋼絲纖維，剪切纖維，熔抽纖維，銑削纖維。選擇合適的鋼纖維品種，對試驗(yàn)的成功與否有著重要的意義。由于鋼纖維砼破壞時(shí)，大都是纖維被拔出而不是拉斷，因此，改善纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度是改善纖維增強(qiáng)效果的主要控制因素之一。其方法有3種:

(1)增加纖維的粘結(jié)長度(即長徑比)，但纖維太長易起球，影響和易性和施工，太細(xì)易彎折，長徑比宜在40-100之間。

(2)改善基體對鋼纖維的粘結(jié)性能。

(3)改善纖維形狀，增加纖維與基體間的摩阻和咬合力。

根據(jù)上面三種方法，我們對四種纖維做了列表比較，從表中可看出銑削纖維有著較佳的綜合性能，它是80年代研制成功且目前發(fā)展迅速的一種鋼纖維，它可降低鋼纖維用量，防止結(jié)球，易于施工，因此，我們選擇哈瑞克斯銑削纖維。

纖維品種方法

鋼絲纖維長徑比較大，易起團(tuán)表面有油，不利基體粘結(jié)光滑表面，摩阻、咬合力較小

剪切纖維同上

熔抽纖維長徑比合適，不起球比面積大，利于粘結(jié)，只適于生產(chǎn)不銹鋼纖維表面粗糙，摩阻、咬合力較大

銑削纖維長徑比合適，不會(huì)抱球起團(tuán)表面無油，比表面積大，利于基本粘結(jié)一面為毛面，頭尾帶鉤，摩阻、咬合力大

b、其它材料:

根據(jù)實(shí)際情況，我們選定其它原材料如下:

水泥:泰立525普通水泥

石子:5-25cm連續(xù)級(jí)配

外加劑:WL-1，SP406

粉煤灰:Ⅱ級(jí)磨細(xì)灰

2、道路鋼纖維砼配合比的配制:

根據(jù)常用道路砼強(qiáng)度等級(jí)，我們設(shè)計(jì)了C35、抗折6.0鋼纖維砼配合比。鋼纖維摻量分別為35kg、40kg、45kg。試驗(yàn)結(jié)果如下:

編水泥鋼纖維抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度坍落度

號(hào)kg/m3(kg)7d28d7d28d(mm)

Ⅰ380/25.742.23.805.3565

Ⅱ3394537.847.85.857.4045

Ⅲ3394035.346.75.376.1955

Ⅳ3393532.341.65.386.1685

上述配合比外加劑均為WL-1。

每立方砼摻鋼纖維45kg，粘聚性好，但由于鋼纖維用量大，砼流動(dòng)性較差，施工性能較難保證。

每立方砼摻鋼纖維40kg，砼和易性良好，流動(dòng)性有較大改善，能適應(yīng)施工要求。

每立方砼摻鋼纖維35kg，砼和易性良好，流動(dòng)性良好，但用水量還可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

根據(jù)上述試驗(yàn)，可見鋼纖維摻量與試件抗折強(qiáng)度同步變化，每立方砼35kg，40kg摻量均能滿足配合比設(shè)計(jì)要求，且施工性能較佳，如早期強(qiáng)度要求較高，可考慮45kg摻量。

WL-1外加劑可適應(yīng)此配合比。

砼坍落度大小，與鋼纖維摻量成反比，選用銑銷纖維后，減少了鋼纖維摻量，坍落度有了較大改善。

為保證砼有較好流動(dòng)性，且不損傷抗折性能，砂率宜在38%-40%之間。故確立基準(zhǔn)配合比如下:單位:kg/m

C:339SF:35~45外加劑用WL-1

其中用水量宜根據(jù)鋼纖維摻量做適當(dāng)調(diào)整。

3、泵送鋼纖維砼配合比的配制:

在道路砼配合比研究中，我們發(fā)現(xiàn)鋼纖維在砼中會(huì)產(chǎn)生一種支撐效應(yīng)，相互交錯(cuò)，形成一種網(wǎng)絡(luò)，從而大幅度削弱砼流動(dòng)性能。因此泵送砼中運(yùn)用鋼纖維，必須考慮適當(dāng)用量，盡可能減少這種支撐效應(yīng)。同時(shí)為了滿足泵送所需砼和易性，配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)加大砂率，并放大水灰比或改用高效減少劑來增加坍落度。

根據(jù)阻裂性能試驗(yàn)，在鋼纖維摻量為45kg時(shí)，與普通砼相比，鋼纖維砼裂紋長度為其50%，開裂面積僅為其43%，可見其抗裂效果相當(dāng)明顯，因而我們確定鋼纖維摻量為45kg。

我們設(shè)計(jì)了3組配合比:

序級(jí)配CSF外加劑坍落度

1C5037045SP406140mm

2C4033045SP406175mm

3C3033045WL-1110mm

上表中3號(hào)配合比砼和易性差，坍落度在80-120mm之間，且再放大坍落度，砼出現(xiàn)離析，故調(diào)整如下:

C:360kgSF:45kg

調(diào)整后配合比和易性良好，初始坍落度及損失狀況均較好。數(shù)據(jù)如下:

1:坍落度=140mm30分后110mm1小時(shí)后90mm

2:坍落度=175mm30分后130mm1小時(shí)后115mm

3:坍落度=140mm30分后110mm1小時(shí)后95mm

坍落度損失后，砼流動(dòng)性尚好，能保證施工性能。

下表為試件的強(qiáng)度情況:

單位:MPa

3d7d14d28d28d抗折

128.542.449.657.87.2

220.234.539.851.56.8

328.739.26.2

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，確立配合比如下:

單位:kg/m3

CSF外加劑

C5037045SP406

C4033045SP406

C3036045WL-1

4、確立配合比:

根據(jù)研究數(shù)據(jù)，我們確立了下列配合比(單位:kg/m3)

序號(hào)品種強(qiáng)度等級(jí)水泥鋼纖維外加劑品種

1道路C3533940WL--1

2泵送C5037045SP406

3C4033045SP406

4C3036045WL--1

凝土里摻加的纖維的外摻料，就是纖維混凝土，纖維包括鋼纖維和聚酯纖維，還有復(fù)合纖維。