钢纤维混凝土抗压阻裂性能研究

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1、-84·露天采矿技术2014年第2期钢纤维混凝土抗压阻裂性能研究宫文娟(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，辽宁沈阳110015)摘要：为增强混凝土的抗压阻裂韧性，减少裂缝的产生，对短钢纤维及超短钢纤维混凝土进行机理分析及实验研究。研究表明钢纤维能有效增强混凝土抗压强度，增加混凝土的整体性能；超短钢纤维抗压抗裂性能好于短钢纤维，能有效阻止裂缝的产生及开展，达到增强阻裂效果。通过煤炭工程一实例分析易裂部位，采用超短钢纤维混凝土，有效阻止了工程裂缝的产生。关键词：钢纤维混凝土；阻裂；超短钢纤维；抗压增强中图分类号：TU5

2、28．57文献标志码：B文章编号：1671—9816(2014)02—0084—03随着社会经济的发展，各种复杂工程日新月异，会使纤维在混凝土中层上疏下密分布。对高性能混凝土的要求也越来越高。对于地面有较2)边壁效应[21。由于模板对纤维的约束限制，当大集中荷载处，或由于结构超长会产生较大温度应纤维混凝土在振捣成型过程中，靠近模板的钢纤维力。均可能导致混凝土产生裂缝。钢纤维混凝土具有将趋于平行模板边壁的平面内取向，这一效应被称抗拉和抗裂强度高、抗冲击和抗疲劳能力强的优为边壁效应。边壁效应造成钢纤维在混凝土外围附点。在

3、混凝土中掺加乱向分布的钢纤维，可以显著近的分布形态不能够呈现三维均匀随机分布，而主减小因荷载在基体引起的细观裂缝和缺陷尖端产生要是二维分布。的应力集中现象，从而达到提高强度的目的【”。1．2超短钢纤维对混凝土抗压强度的增强机理按裂缝的发展程度及钢纤维混凝土材料组织结1钢纤维混凝土抗压增强及阻裂增韧机理构的破坏程度将破坏过程分为4幺圾I2】：1．1钢纤维在混凝土中分布和取向的影响效应第1级破坏为混凝土破坏，砂浆和骨料界面上钢纤维按照长度可分为亚短钢纤维(40—60的原始裂缝出现，并开始稳定、缓慢地发展；mm)、短钢纤维

4、(20—35mrt1)、超短钢纤维(15mm第2级破坏为砂浆破坏，裂缝延伸至砂浆，砂和以下)3种。其中短钢纤维和超短钢纤维的施工方法水泥浆的结合面处发生解体，裂缝即将延伸至硬化较为简便，也有利于混凝土抗压强度的提高。水泥浆体；第3级破坏为硬化水泥浆体解体破坏，裂缝加当钢纤维密集地分布于应力大的部位，沿着主剧扩展，宏观裂缝迅速增长；拉应力方向取向，增强效果最理想。而实际上受搅拌第4级破坏为纤维拔出破坏。方式、构件的形状和尺寸等多种因素影响却很难达整个破坏过程中，因为边壁效应的存在，钢纤维到这种理想状态。它们对钢纤维的分

5、布和取向的影在其粗骨料间隙的分布则以与粗骨料一砂浆界面平响主要体现在重力效应和边壁效应。行的取向为主，普通短钢纤维在第1级破坏中对平1)重力效应[21。当钢纤维加入混凝土中进行搅行于粗骨料一砂浆界面的裂缝基本起不到阻裂作用。拌开时，它在拌合物中基本上成三维均匀随机分布，在第2级破坏中，砂浆中跨越裂缝的纤维的阻裂作但搅拌振捣过程中，因为重力作用的存在，钢纤维在用才得以充分发挥。混凝土中逐渐地向下移动，并趋于与重力垂直的平超短钢纤维长度很短，故边壁效应相对较弱，在面内取向，这一现象称为纤维的重力效应。重力效应钢纤维体机率

6、一样的情况下，分布于粗骨料与粗骨料间的钢纤维数目增多，这样与粗骨料一砂浆的界面收稿日期．2013—09—20作者简介：宫文娟(1986一)，女，工学硕士学位，2010年的相交钢纤维便更多。这些钢纤维穿越了集中在界毕业于东北大学土木工程专业，毕业后一直就职于中国煤面区的裂缝源，充分受拉，降低了界面上的应力集炭科工集团沈阳设计院建筑二所，从事结构设计工作。中，有效地缓解了起裂的时间，当平行于界面的初始