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 产品介绍-》慕湖产品


4017
Steel Fiber

 

   用于公路混凝土路面和桥面的钢纤维除应满足《混凝土用钢纤维》 (YB / T151) 的规定外,还应符合下列技术要求:
  1 、单丝钢纤维抗拉强度不宜小于 600MPa 。
  2 、钢纤维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的 2 倍;钢纤维长度与标称值的偏差不应超过± 10 %。
   3 、路面和桥面混凝土中,宜使用防锈蚀处理的钢纤维;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的钢纤维;不宜使用搅拌易成团的钢纤维。

钢纤维混凝土单位用水量选用表

拌合物条件

粗集料种类

粗集料最大公称粒径 Dm(mm)

单位用水量( kg/m 3 )

长径比 L?/d?
ρ? =0.6%
坍落度 20mm
中砂,细度模数 2.5 ,水灰比 0.42~0.50

碎石

9.5 、 16.0

215

19.0 、 26.5

200

卵石

9.5 、 16.0

208

19.0 、 26.5

190

注: (1) 钢纤维长径比每增减 10 ,单位用水量相应增减 10kg /m 3 ;
   (2) 钢纤维体积率每增减 0.5 %,单位用水量相应增减 8kg /m 3 ;
   (3) 坍落度为 10~ 50mm 变化范围内,相对于坍落度 20mm 每增减 10mm ,单位用水量相应增减 7kg /m 3 。
   (4) 细度模数在 2.0~3.5 范围内,砂的细度模数每增减 0.1 ,单位用水量相应减增 1kg /m 3 。

钢纤维混凝土满足耐久性要求最大水灰(胶)

比和最小单位水泥用量

公路等级

高速、一级公路

二级公路

三、四级公路

最大水灰(胶)比

0.47

0.49

0.50

抗冰冻要求最大水灰(胶)比

0.45

0.46

0.48

抗盐冻要求最大水灰(胶)比

0.42

0.43

0.46

最小单位水泥用量( kg/m 3 )

42.5 级

360

360

350

32.5 级

370

370

365

抗冰(盐)冻要求最小单位水泥用量( kg/m 3 )

42.5 级

380

380

375

32.5 级

390

390

385

掺粉煤灰时最小单位水泥用量( kg/m 3 )

42.5 级

320

320

315

32.5 级

340

340

335

抗冰(盐)冻掺粉煤灰最小单位水泥用量( 42.5 级水泥)( kg/m 3 )

330

330

325

    Steel fiber,φ0.64mm,长32mm,球痕形。掺量一般体积率为0.6~2%,抗拉强度可提高40~80%,抗弯强度可提高60~120%,抗剪强度可提高50~100%,提高抗韧性2~7倍,提高抗弯韧性几十倍到上百倍,冲击韧性可提高几倍到几十倍。但是弹性模量和抗压强度提高不多。符合《钢纤维混凝土》JG/T3064-1999。即用量40~140kg/m 3 。常用于桥梁、公路修补混凝土。

一、适用范围
  1、公路桥梁:公路路面、桥面铺装,箱形拱桥拱圈、连续箱形梁浇筑;2、水工大坝:地下厂房、水工隧洞衬砌,水流冲刷磨损部位、闸门、闸槽、渡漕、大坝防渗面板;3、铁路工程:预应力铁路轨枕,双块式铁路轨枕;4、港口及海洋工程:钢管桩防蚀层、码头设施、海底混凝土设施;5、隧道及矿井工程:水工隧洞衬砌、矿井巷道、铁路、公路隧道衬砌。6、管道工程:离心管、振动和挤压管、泵管、钢衬钢纤维混凝土压力管;7、其它建筑工程:房屋建筑、预制桩、框架节点,屋面/地下防水,重负荷工业厂房地面/仓库地面,簿壁蓄水结构/料仓,维修加固工程,地下电缆/管道井盖,下水道水蓖,矿井巷道,机场道面。《混凝土用钢纤维》YB/T151-1999

二、施工建议
    1、根据工程混凝土强度要求,每方混凝土钢纤维体积率为0.5%~2.0%,水灰比为0.45~0.5。2、钢纤维混凝土搅拌工艺:(1)先投入骨料,将钢纤维分散投入干拌30~60s,使钢纤维分散均匀,不致结团。(2)再将砂、水泥投入干拌30~60s,确保获得最高强度。(3)加水,搅拌3min左右。(4)运至施工现场浇筑。

三、包装: 覆膜复合纸袋, 20kg/袋、25kg/袋或按顾客要求。
    常用的钢纤维长度不大于40㎜,;因此本标准规定粗骨料粒径不应大于20㎜。

    5 ㎜骨料 10 ㎜骨料 20 ㎜骨料

骨料粒径对纤维分布的影响

四、运输贮存: 本产品运输及储存过程中不得重压和淋雨,以防产品变形及锈蚀。

五、钢纤维混凝土的定义及钢纤维
  
在普通混凝土中掺入适量钢纤维配制而成的混凝土称为钢纤维混凝土或钢纤维增强混凝土 (steel fiber reinforced concrete , SFRC) 。
   由于大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中,钢纤维与混凝土的接触面积很大,如钢纤维尺寸为 ф 0.25mm × l 2.7mm ~ ф 0.5mm × 30mm ,按 2 % ( 体积比 ) 掺入混凝土时,每立方米混凝土中约有钢纤维 267 万~ 3200 万根,表面积约 160 ~ 320mm 。与同样质量的钢筋相比,钢材表面积约增加 32 ~ 64 倍,因而在所有方向都能使混凝土得到增强,即具有各向同性的增强,大大地改善了混凝土的各项性能,并使钢纤维混凝土作为一种新的复合材料,具有普通混凝土所不具备的各项性能。
   用于配制钢纤维混凝土的钢纤维,按钢质品种可分为:低碳钢纤维;不锈钢纤维,后者仅当工程处于潮湿环境中才采用。按纤维形状分成:圆形,直径一般为 0.15~ 0.6mm ,长径比为 60~100 ;扁平形,断面尺寸 ( 厚× 宽 ) 为 (0.2 ~ 0.4)mm × (0.25~0.9)mm ,长为 12 ~ 50mm ;规则变形纤维,有波形、变截面形、两端带钩等。按表面涂覆与否可分成:表面不涂覆纤维与表面涂覆纤维,镀锌、铜、锡、铬等,以提高纤维与基体的黏结力和提高纤维的防腐能力。

六、钢纤维混凝土的性能及应用
  
下表为钢纤维掺入率 2 %的钢纤维混凝土的物理力学性能。从表中可以看出,与普通混凝土相比,各种强度均有较大的提高,其韧性和耐冲击性提高最明显,其他性能也有所改善或显著改善。

钢纤维混凝土的性能(钢纤维掺入率为 2%

钢纤维混凝土

与普通混凝土比较

钢纤维混凝土

与普通混凝土比较

抗压强度

抗拉及抗弯强度

早期抗裂强度

抗剪强度

疲劳强度

耐冲击强度

1.0 ~ 1.3 倍

1.5 ~ 1. 8 倍

1.0 ~ 2.0 倍

1.0 ~ 2.0 倍

0.5 倍

5~10 倍

耐破损性能

延伸率

韧性

耐热性

抗冻性

有所改善

约 2 倍

40 ~ 200 倍

约 2 倍左右

2~8 倍

  至于钢纤维混凝土的弹性模量、泊松比、徐变、收缩等特性,与普通混凝土相比基本无多大差别。
  但值得一提的是,虽然钢纤维的掺入不能有效地提高混凝土的抗压强度,却能大幅度地提高抗压破坏时的韧性,显著改善构件的破坏形式。如对掺入钢纤维的混凝土构件进行抗压试验,其破坏多呈现许多裂纹,外形能保持原状而无碎块崩裂现象。
  目前,钢纤维混凝土主要用于以下工程中:罩面结构,如公路、飞机跑道及桥面面层,可使路面寿命提高 2~4 倍;薄板及壳体结构,有各种薄壁构件、壳体、船体等;承受冲击和长期振动或重复荷载的部件,如机械设备基础、预制桩、厂房地面;防爆防裂或安全上有特殊要求的结构,如军火库、银行金库拱顶、军事工程构筑物;承受高温或低温的工程结构物,如原子能反应堆的压力容器、耐火炉、冷冻仓库;各种工业及民用承重和非承重构件,如防波堤、水池、海洋工程构筑物等。

七、钢纤维混凝土的施工
  
在施工时,关键是搅拌中使钢纤维均匀分散于混凝土拌合物中,特别是当钢纤维掺量较多时,如不能使其充分地分散,很容易同水泥浆或砂子一起结成球状的团块,将极大地降低增强效果。根据钢纤维混凝土搅拌的实践经验,目前常用的一般认为较好的搅拌方法有“先混法”和“后混法”两种。
  “先混法”是先将钢纤维与粗、细骨料在搅拌机中搅拌均匀 ( 干料搅拌 ) ,然后再将水泥水掺入搅拌均匀即可。
  “后混法”是先将水泥、水和骨料在搅拌机中搅拌均匀,然后再将钢纤维掺入混凝土中搅拌均匀即可。  一般说来,钢纤维愈细、愈长和掺量愈大,则其分散性愈差。为提高钢纤维的分散性,在搅拌钢纤维混凝土时,掺加适量的非离子表面活性剂是比较有效的。其搅拌强度比普通混凝土要大,搅拌时间也比普通混凝土长,搅拌机多倾向于强制搅拌机。
   搅拌后的钢纤维混凝土的流动性,即使掺加非离子表面活性剂,也会随着钢纤维掺量的增加而大幅度下降。其原因是钢纤维相互摩擦和相互缠绕而形成空间网结构,抑制了内部水及水泥浆的流动所致,所以钢纤维混凝土成型所需要的能量比普通混凝土要大,一般应选用普通的振动台或表面振动器。为了防止振捣时将纤维折断,不宜选用内部振动器。
   生产中对钢纤维混凝土基材的要求有如下几个方面。
   1 、一般选用强度等级为 42.5MPa 、 52.5MPa 的普通硅酸盐水泥,配制高强度钢纤维混凝土时,可选用强度等级 62.5 MPa 以上的硅酸盐水泥或矾土水泥。
   2 、砂子的粒径为 0.15 ~ 5.0mm ,石子的最大粒径一般不宜大于 15mm ,钢纤维喷射混凝土则不宜大于 l 0mm 。
   3 、为降低混凝土的水灰比,改善拌合物的和易性,单位体积水泥用量应适当增加,必要时可掺加减水剂或超塑化剂。配制钢纤维喷射混凝土时,则需掺入适量的速凝剂。
   4 、为保证钢纤维混凝土拌合物具有良好的和易性,砂率一般应不低于 50 %。水泥用量一般比未掺钢纤维的混凝土高 10 %左右。

0035-1型钢纤维0045-2型钢纤维
0055-3型钢纤维001W-4A型钢纤维
0025-5型钢纤维S-4型钢纤维

    聚丙烯纤维 Poly propylene fiber 聚丙烯腈纤维 Acrylic fiber

    钢纤维混凝土 Steel fiber reinforced concrete 钢纤维体积率 Steel fiber fraction in volume

双钢混凝土在复合桥面铺装中的应用

  钢纤维增强混凝土 (Steel Fiber Reinforced Concrete 简称 SFRC) ,是一种性能优良、应用广泛的复合材料。钢纤维在混凝土中乱向分布,有效地阻碍了基体混凝土内部微裂缝的开展及宏观裂缝的产生发展。与普通素混凝土相比,在静荷载作用下,钢纤维的掺人对混凝土力学性能的提高幅度是有限的;然而,在动荷载作用下,钢纤维混凝土的主要力学性能 ( 如抗冲击性能及抗疲劳性能 ) 有显著提高。国内外大量应用实践也充分表明,钢纤维混凝土具有卓越的抗冲击性能、低收缩性能、抗疲劳性能及良好的耐久性能。

1 、本工程钢纤维及钢纤维混凝土的技术要求
   国家黑色冶金行业标准《混凝土用钢纤维》 (YB/T 151 — 1999) 将钢纤维定义为:用钢材料经一定工艺制成,能随机地分布于混凝土中的短而细的纤维,该标准还详细规定了钢纤维的分类、代号、尺寸,及重量允许偏差、试验方法和检验规则。业主在相关文件中规定,用于本工程的钢纤维必须是铣削型,外形为端勾形或波纹形,强度等级不低于 800MPa 。钢纤维混凝土强度等级为 CF50 ,抗弯拉强度 6.0MPa 。

2 、钢纤维混凝土配合比设计
  2.1 设计依据
1) 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 (JTGF30 — 2003)
2) 《公路工程桥涵施工技术规范》 (JTJ40 — 2000)
3) 《混凝土用钢纤维》 (YB/T151 — 1999)
4) 《增强纤维混凝土用钢纤维》 (ASTMA820 — 1990)
5) 《纤维混凝土结构技术规程》 (CECS38 : 2004)
6) 《公路工程水泥混凝土路面设计规范》 (JTJ041 — 2000)

2.2 原材料选择
2.2.1 水泥
由于技术原因,目前水泥早期强度的提高一般由较高 C 3 A 含量和水泥细度来实现,其后果必然导致水泥水化热大,达到同样流动度的需水量大,与高效减水剂相容性差。因此根据钢纤维混凝土桥面铺装的工程性质及施工要求,选择了某水泥公司采用大型干法旋窑工艺生产的质量稳定、流变性好的低碱普通硅酸盐水泥,其强度等级为 42.5 级。本水泥试验结果见表 1 。