钢纤维掺量和类型对混凝土性能的影响

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1、万方数据第6卷第4期2003年12月建筑材料学报JOURNAL0FBUII』】IN(：MATERIALSVol6．No4Dec，2003文章编号：10079629(2003)04一(1364、05钢纤维掺量和类型对混凝土性能的影响秦鸿根，刘斯凤，孙伟，庞超明，安平(东南大学材料科学与工程系，江苏南京，210096)摘要：比较了不同形状钢纤维对不同强度等级混凝土力学性能的影响，分析了钢纤维掺量与混凝土强度之间的关系结果表明，随钢纤维掺量的提高，铜纤维增强混凝土的各项力学性能都有不同程度的提高；纤维类型不同，对混凝土的增强效果各异．

2、其中弓形和哑铃形钢纤维的增强效果优于平直形和波浪形纤维，并以哑铃形钢纤堆为最佳．关键词：混凝土；钢纤维；增强；增韧；阻裂中图分类号：TU528572文献标识码：AEffectofTypesandVolumePercentageofSteelFiberonPropertiesofConcreteQINHong-gen，LIUSi一知ng，SUNWei．PANGChao-ming，ANPing(DepartmentofMaterialsScienceaMEngineering，SoutheastUniversity，Naming21

3、0096，China：Abstract：Effectofdifferenttypesofsteelfibersonthemechanicalpropertiesofconcretewereinvesti—gated．Theresultsindicatethatthemechanicalpropertiesofconcreteareimprovedwiththeincreaseinthevolumepercentageofsteelfiber．Thestrengtheningeffectsofbow—shapeanddumbbel

4、l—shapesteelfibersarebetterthanthatofstraight—shapeandwave—shapesteelfibers．Thedumbbell—shapefiberhasthebesteffectonstrengthening，tougheningandcrack—controllingofconcrete．Keywords：concrete；steelfiber；strengthening；toughening；crackarresting钢纤维增强混凝土(简称SFRC)是近30年来迅速发展起来

5、的一种新型复合材料与普通混凝土相比，SFRC不仅能改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂性能，而且能大大增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能，显著提高结构的疲劳性能及其耐久性⋯，加上它施工简便，且材料性价比好，因此在道路路面、桥面、混凝土枕轨、机场跑道、抗震抗爆结构等土建工程中应用日益广泛”I．SFRC的基本性能和基础理论研究对其应用具有十分重要的意义，其中钢纤维的类型及其掺量对SFRC的抗压、抗折、劈拉和初裂抗弯强度的影响是SFRC配合比设计中的关键．为此，本文研究了钢纤维掺量对不同强度等级混凝土的增强、增韧和阻裂效应的影响规律，同时还

6、分析了不同钢纤维对混凝土力学性能(拉、压、弯、剪强度和弯曲韧性)的影响．1原材料与试验方法采用“金宁羊”牌42．5级P·Ⅱ水泥，江南水泥有限公司生产，其物理性能如表1所示；减水剂为JM一11型缓凝泵送(粉末状)高效减水剂，减水率在20％以上；砂为河砂，细度模数272，表观密收穑H期：2002．920；修玎日期：200210311基金项目：建设部基金资助项目作者简介：秦鹃棍(1955。)，男．扛苏人，东南大学教授级高级工程师．硕士生导师万方数据第4期秦鸿根等：纲纤维掺量和类型对混凝土性能的影响度2610kg／m3；石子为玄武岩碎石

7、，颗粒级配为5～20mm，表观密度为2840kg／m3；钢纤维的类型有钢板剪切的平直形，钢丝切断的弓形、哑铃形和波浪形，其中弓形和哑铃型钢纤维由赣州利发金属制品有限公司生产试验所用各种钢纤维的参数见表2．衰1水泥的主薹翱理性能Tableln删∞IⅣ_0l，mibofcemenlTypeofsteelfiberAsp既tratioTensilestmngth／MPaEquivalentdiameter／mmSFRC在60L强制式搅拌机中拌和，采用水泥、砂、石先干拌，同时撒人钢纤维，搅拌均匀后再加水湿拌的搅拌工艺维勃稠度均在10～2

8、0s，SFRC试件在1m2标准振动台卜振动成型，拆模后标养28d，再进行性能测试．SFRC力学性能试验依据CECS13：89进行2试验结果及分析2．1钢纤维掺量对SFRC力学性能的影响选用哑铃形钢纤维，纤维掺量分别为0，40，80，120和160kg／m3，混凝