钢纤维范文10篇

一、钢纤维增强混凝土的基本理论

（一）复合力学理论

复合力学理论是以连续纤维复合材料理论为基础，结合钢纤维在混凝土中的分布特点形成的。该理论是将复合材料视为以纤维为一相，基体为另一相的两相复合材料。

（二）纤维间距理论。纤维间距理论又称纤维阻裂理论，是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出来的。该理论根据线弹性断裂力学理论解释纤维对裂缝发生和发展的约束作用，认为欲增强混凝土这种本身带内部缺陷的脆性材料的抗拉强度，必须尽可能地减少内部缺陷的尺寸，提高韧性，降低裂缝尖端的应力强度因子、减少裂缝尖端的应力集中作用，故在裂缝处用纤维连接，受拉时跨越裂缝的纤维将荷载传递给裂缝的上下表面，使裂缝处材料仍能继续承载，这样，因裂缝的出现孔边应力集中程度就缓和，随着桥接裂缝纤维数目的增多，纤维间距越小，缓和裂缝尖端应力集中程度越大，对裂缝尖端产生的反向应力场也越大，当纤维数量增加到密布于裂缝时，应力集中就会消失，进一步表明纤维的阻裂效应，即在复合材料结构形成和受力破坏的过程中，有效地提高了复合材料受力前后阻裂引发与扩展的能力，达到钢纤维对混凝土增强与增韧目的。

（三）界面应力传递的剪滞理论。钢纤维混凝土中钢纤维周围的水泥基体结构与自身结构是不相同的，即在钢纤维与基体之间存在着界面层。钢纤维混凝土的性能主要取决于混凝土基体性能、钢纤维含量以及它们之间的界面特性。假定界面是一层厚度可以忽略的薄层，但具有一定的力学性能。当荷载作用于钢纤维混凝土时，荷载一般先施加于低弹性的基体，然后通过纤维-基体的界面，把一部分荷载传递给高弹模的纤维，使纤维和基体共同承担荷载，从而起到增强的作用。

二、钢纤维混凝土的应用

一、钢纤维混凝土配合比设计的要求

钢纤维混凝土配合比设计的目的是将组成材料，即钢纤维、水泥、水、粗细集料及外掺剂合理配合，使配制的钢纤维混凝土能够最大限度的满足施工和工程使用要求。

(1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求，提高桥面的耐久性能；

(2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性，方便和满足施工要求；

(3)充分发挥钢纤维混凝土的特点，合理确定钢纤维及水泥用量，最大限度地降低工程成本。

二、原材料质量要求

[论文关键词]钢纤维混凝土增强理论应用

[论文摘要]钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料，其物理和力学性能优于普通混凝土，通过介绍钢纤维增强混凝土的基本理论，阐述钢纤维混凝土在多个领域工程中的应用。

钢纤维混凝土（SteelFiberReinforcedConcrete,简写为SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。其中所掺的钢纤维是用钢质材料加工制成的短纤维，常用的有：切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维、熔抽型钢纤维等。钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善，使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。

一、钢纤维增强混凝土的基本理论

（一）复合力学理论

复合力学理论是以连续纤维复合材料理论为基础，结合钢纤维在混凝土中的分布特点形成的。该理论是将复合材料视为以纤维为一相，基体为另一相的两相复合材料。

一、影响钢纤维混凝土性能的主要因素

钢纤维混凝土性能主要与钢纤维的类型、掺量、长径比、砂率、粗骨最大粒径、减水剂、掺合料等因素有关。为了满足钢纤维的高强度性能，一般钢纤维长度是15-60mm，直径或等效直径为0.3-1.2mm，长径比为30-100，纤维体积掺量为0.5-2%。钢筋混凝土的配合比也是影响性能的因素之一。钢纤维与混凝土的配合比=素混凝土抗折强度设计值×（1+钢纤维对着强度系列×钢纤维体积率×钢纤维长径比），简化为fftm=ftm×（1+atm×pf×1f/df）。直接影响了混凝土的整体性和致密性。在施工过程中要严格控制混凝土的搅拌、浇筑和振捣、成型。搅拌需要遵循先后顺序，首先把钢纤维、水泥、粗细骨料搅拌均匀，然后加入水后再拌匀。浇筑最好在夜间进行，避免产生温度应力。钢纤维成型有粗骨料细、砂率大、纤维乱的特点，所以拆模后要及时发现纤维外露或者是漏振，出现这种情况及时用真空吸水工艺、机械磨平等工艺对钢纤维外露进行修整。对施工过程中浇筑成型的混凝土进行检测，满足工程项目设计的要求。

二、钢纤维混凝土在道路建设中的应用

钢纤维混凝土用于路桥的新建工程已经是非常普遍的了。它具有减少铺装厚度、纵缝不设或者少设、减少横向缩缝、使用寿命长等优点，完全符合路桥工程的要求。钢纤维混凝土融合了混凝土和钢纤维两大优势，在工程建设中不管是效率还是质量都得到事半功倍的效果。不仅包括路桥的新建，还包括补修工程。公路随着使用年限的增加，会出现破碎、断裂等问题。这时候如果用普通混凝土浇注会使路面的整个地基下沉。而利用厚度为12cmC30型号的钢纤维混凝土就能有效避免这个问题。它不仅能够保障原有的路基不受到损害，还能控制路面的平整度和坍落度。钢纤维混凝土在路面施工过程中要提升施工的速度，因为钢纤维混凝土凝结的时间短，硬化快，一旦超过时间，混凝土就难以塑性。在浇筑和摊铺的过程中不能加水，只能喷雾。钢纤维混凝土的面板尺寸要符合设计要求，一般尺寸在6-10m之间，面积不能>9。当钢纤维掺量较大时，取最大值；当掺量较小时，取最小值。

1新建全截面钢筋混凝土应用。全截面使用的钢纤维混凝土和普通混凝土相比会厚到50%-60%，钢纤维产量在0.8-1.2%。横缝的间距在20-50m。

2新建复合式钢筋混凝土应用。复合式是路面铺上2-3层，2层路面是在全路面板厚的上层铺上钢纤维混凝土，大概是总厚度的40%-60%。3层路面上下两层都是钢纤维混凝土，中间采用普通混凝土。这种铺设方法能够大大加强路面的承载力和使用寿命，三是铺设工序复杂、施工周期长。这种铺设方式一般在机械化设置条件较高的地区使用。

摘要：钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料，其物理和力学性能优于普通混凝土，在建筑工程界具有很大的实用价值，鉴于其结构形式不同将其大致分为四类，简述各类的研究现状和发展动态。

关键词：钢纤维钢纤维混凝土

1前言

随着1824年波特兰水泥的诞生，在1830年前后出现了混凝土，作为当时的一种新型建筑材料，就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(ReinforcedConcrete)这种新型的复合建筑材料，大大提高了结构的抗裂性能、刚度、承载能力和耐久性，从而使建筑业经历了一场革命。尽管混凝土的固有优点是高抗压强度，然而它也有固有弱点——如构件的自重大、易于塑性干缩开裂、抗疲劳能力低、韧性差、抗拉强度低(一般仅为抗压强度的7%－14%)、易产生裂纹、抗冲击碎裂性差等，限制了在工程中的使用范围。这些弱点随着混凝土强度的提高显得尤为突出。因此，长期以来许多专家和学者不断探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能，增强耐久性)的各种方法和途径，于是，提出了一种以传统素混凝土为基体的新型复合材料——纤维混凝土。

2纤维混凝土的发展和现状

纤维混凝土(FiberReinforcedConcrete，简称FRC)，是纤维增强混凝土的简称，通常是以水泥净浆、砂浆或者混凝土为基体，以金属纤维、无机纤维或有机纤维增强材料组成的一种水泥基复合材料。它是将短而细的，具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀的分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。纤维在混凝土中限制混凝土早期裂缝的产生及在外力作用下裂缝的进一步扩展。在纤维混凝土受力初期，纤维与混凝土共同受力，此时混凝土是外力的主要承担者，随着外力的不断增加或者外力持续一定时间，当裂缝扩展到一定程度之后，混凝土退出工作，纤维成为外力的主要承担者，横跨裂缝的纤维极大的限制了混凝土裂缝的进一步扩展。由此可见，纤维有效地克服了混凝土抗拉强度低、易开裂、抗疲劳性能差等固有缺陷。

摘要：本文结合钢纤维混凝土的性能机理，对钢纤维混凝土的力学性能、耐久性、耐冻融性等多项性能进行分析，并结合现代钢纤维混凝土的实际应用和其独特的性能对其应用前景进行了展望。

关键词：钢纤维混凝土；性能机理；工程应用

钢纤维混凝土（SteelFiberReinforcedConcrete，简写为SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。

近年来钢纤维混凝土在国内外得到迅速发展，它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点，具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能，已在建筑、路桥、水工等工程领域得到应用。

一、钢纤维混凝土的性能研究

1.1钢纤维混凝土的力学强度

摘要：碾压钢纤维混凝土FRCCTM(FiberreinforcedRollerCompactedConcrete)是碾压混凝土(RCC)的一项创新制作方法，其中掺入高性能的钢纤维，以减少混凝土的裂纹並构成抗弯曲的骨架。该方法能用以制作无接缝连续路面。对采用该方法实施的路面检测结果是：裂纹开口小于1mm和裂纹两边的荷载传递达到100%。FRCCTM采用低含水率（110kg/m3）和低水泥用量，即280kg/m3(相当于重量比12%)，这能使钢纤维发挥最佳效果。该混凝土密度高并具有高的碾压能量：它的强度相当于常规的每立方米350公斤水泥用量的浇注式混凝土。FRCCTM用强制式搅拌机拌和、沥青混凝土摊铺机摊铺、钢轮振动压路机和轮胎压路机压实。FRCCTM的厚度一般为8至20cm，常用厚度为10至18cm。

关键词：路面水泥混凝土碾压纤维钢

1FRCCTM概述

经专利保护的FRCCTM方法(FiberreinforcedRollerCompactedConcrete)采用高强度碾压混凝土和掺入高性能的锚固钢纤维，能达到钢筋混凝土的功能。其结果是：

实现无接缝连续路面；

裂纹开口类似于连续钢筋混凝土(CRC)的开口，即小于1mm；

摘要：大面积钢纤维地坪施工，关键是控制好地坪的平整度及防止开裂。同时，在施工中围绕地坪基层的换、填土，碎石垫层的碾压，钢纤维的搅拌振捣等，要加强动态管理......

关键词：钢纤维混凝土地坪施工

国电南京自动化股份有限公司生产中心厂房位于南京市江宁经济技术开发区，厂房地坪面积21300㎡，其中最大分仓浇注长度达108.9m，全部采用了钢纤维耐磨混凝土地坪。工程使用后，混凝土地面平整、光洁，没有出现空鼓、开裂现象，得到了建设单位及质检部门的一致好评。

1、地坪基层及面层具体做法为：1600mm换、填土；300mm厚级配碎石；50mm厚细砂；0.3mm厚聚氯乙烯薄膜二层；90mm厚素混凝土垫层；160mm厚钢纤维混凝土面层及3mm厚耐磨粉。

2、工程特点和施工重点分析

2.1厂房所在位置位于古秦淮河冲击层，表面较松散，中间夹杂大量淤泥和砖石等建筑垃圾，经设计和质检部门认定须进行换、填土。现场平均挖土深度约1m，填土约1.6m。如何确保分层回填后的地坪基层土方压实度满足设计要求，防止出现不均匀沉降，是地坪施工的一个重点。

近几年来，纤维混凝土已广泛应用于对抗疲劳、抗震和抗冲击等有较高要求的土木工程领域，这些工程在其服役期内通常承受随机或周期性反复荷载的作用，因此，研究纤维混凝土在不同加载应力水平下的疲劳寿命、能量吸收和疲劳累积损伤特性是极其重要的，它是建立纤维混凝土疲劳累积损伤理论和正确估算结构剩余疲劳寿命等工作的基础。过去关于素混凝土及钢纤维混凝土疲劳特性的研究较多[1～4]，但关于碳纤维混凝土疲劳特性的研究未见报道。本文对碳纤维和钢纤维增强混凝土的疲劳特性作了对比试验，重点研究了碳纤维掺量、加载应力水平对疲劳寿命、能量吸收值及疲劳累积损伤变量的影响规律。研究表明：钢纤维和碳纤维混凝土均具有良好的抗疲劳特性，钢纤维混凝土的疲劳寿命是素混凝土的7.9～13.7倍，能量吸收是素混凝土7.4～14.5倍，碳纤维混凝土的疲劳寿命是素混凝土2.1～9.3倍，能量吸收是素混凝土1.53～4.2倍；与高应力水平相比，纤维混凝土在较低应力水平下的疲劳寿命、能量吸收均有明显增大的趋势。

1试验过程

表1纤维混凝土力学性能

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试件编号

纤维体积率(%)

1路桥施工中钢纤维混凝土施工技术及其应用优势

钢纤维混凝土施工技术已经成为当前我国路桥施工中极为重要的一种施工手段，尤其是随着混凝土应用范围的拓展，这种钢纤维混凝土施工技术也得到了较大程度的进步，总的来看，这种钢纤维混凝土施工技术主要就是指在混凝土施工过程中，合理的应用钢纤维材料来提升其应用的效果。针对钢纤维的特性来说，这种钢纤维混凝土施工技术能够在较大程度上提升具体施工目标的强度，对于相应的作用力状况具备较强的抵抗作用，尤其是对于混凝土施工过程中常见的一些裂缝问题具有较强的控制效果，这一点在道路桥梁施工中极为关键。

1)从钢纤维混凝土材料的自重角度来看，和以往的一些材料相比，综合运用这种钢纤维混凝土施工技术在有效降低自重的前提下能够较好的保障施工的强度;

2)应用钢纤维混凝土施工技术能够保障其施工后的道路桥梁工程项目具备较好的抗压以及抗拉效果，进而提升其施工质量;

3)针对后期道路桥梁工程项目使用中出现的因为车辆行驶或者其他作用力而导致的各种变形问题来说，其恢复能力也存在着较为明显的优势;

4)在抗剪性、耐磨性以及抗裂性等方面，这种钢纤维混凝土施工技术也具备着明显的优势，进而便可以有效降低道路桥梁施工中裂缝问题的产生。