纤维性混凝土

钢纤维砼的配制:

1、原材料的选择:

a、钢纤维的选择:

钢纤维的品种主要分为四类:钢丝纤维，剪切纤维，熔抽纤维，铣削纤维。选择合适的钢纤维品种，对试验的成功与否有着重要的意义。由于钢纤维砼破坏时，大都是纤维被拔出而不是拉断，因此，改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。其方法有3种:

(1)增加纤维的粘结长度(即长径比)，但纤维太长易起球，影响和易性和施工，太细易弯折，长径比宜在40-100之间。

(2)改善基体对钢纤维的粘结性能。

(3)改善纤维形状，增加纤维与基体间的摩阻和咬合力。

根据上面三种方法，我们对四种纤维做了列表比较，从表中可看出铣削纤维有着较佳的综合性能，它是80年代研制成功且目前发展迅速的一种钢纤维，它可降低钢纤维用量，防止结球，易于施工，因此，我们选择哈瑞克斯铣削纤维。

纤维品种方法

钢丝纤维长径比较大，易起团表面有油，不利基体粘结光滑表面，摩阻、咬合力较小

剪切纤维同上

熔抽纤维长径比合适，不起球比面积大，利于粘结，只适于生产不锈钢纤维表面粗糙，摩阻、咬合力较大

铣削纤维长径比合适，不会抱球起团表面无油，比表面积大，利于基本粘结一面为毛面，头尾带钩，摩阻、咬合力大

b、其它材料:

根据实际情况，我们选定其它原材料如下:

水泥:泰立525普通水泥

石子:5-25cm连续级配

外加剂:WL-1，SP406

粉煤灰:Ⅱ级磨细灰

2、道路钢纤维砼配合比的配制:

根据常用道路砼强度等级，我们设计了C35、抗折6.0钢纤维砼配合比。钢纤维掺量分别为35kg、40kg、45kg。试验结果如下:

编水泥钢纤维抗压强度抗折强度坍落度

号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

上述配合比外加剂均为WL-1。

每立方砼掺钢纤维45kg，粘聚性好，但由于钢纤维用量大，砼流动性较差，施工性能较难保证。

每立方砼掺钢纤维40kg，砼和易性良好，流动性有较大改善，能适应施工要求。

每立方砼掺钢纤维35kg，砼和易性良好，流动性良好，但用水量还可进行适当调整。

根据上述试验，可见钢纤维掺量与试件抗折强度同步变化，每立方砼35kg，40kg掺量均能满足配合比设计要求，且施工性能较佳，如早期强度要求较高，可考虑45kg掺量。

WL-1外加剂可适应此配合比。

砼坍落度大小，与钢纤维掺量成反比，选用铣销纤维后，减少了钢纤维掺量，坍落度有了较大改善。

为保证砼有较好流动性，且不损伤抗折性能，砂率宜在38%-40%之间。故确立基准配合比如下:单位:kg/m

C:339SF:35~45外加剂用WL-1

其中用水量宜根据钢纤维掺量做适当调整。

3、泵送钢纤维砼配合比的配制:

在道路砼配合比研究中，我们发现钢纤维在砼中会产生一种支撑效应，相互交错，形成一种网络，从而大幅度削弱砼流动性能。因此泵送砼中运用钢纤维，必须考虑适当用量，尽可能减少这种支撑效应。同时为了满足泵送所需砼和易性，配合比设计中应适当加大砂率，并放大水灰比或改用高效减少剂来增加坍落度。

根据阻裂性能试验，在钢纤维掺量为45kg时，与普通砼相比，钢纤维砼裂纹长度为其50%，开裂面积仅为其43%，可见其抗裂效果相当明显，因而我们确定钢纤维掺量为45kg。

我们设计了3组配合比:

序级配CSF外加剂坍落度

1C5037045SP406140mm

2C4033045SP406175mm

3C3033045WL-1110mm

上表中3号配合比砼和易性差，坍落度在80-120mm之间，且再放大坍落度，砼出现离析，故调整如下:

C:360kgSF:45kg

调整后配合比和易性良好，初始坍落度及损失状况均较好。数据如下:

1:坍落度=140mm30分后110mm1小时后90mm

2:坍落度=175mm30分后130mm1小时后115mm

3:坍落度=140mm30分后110mm1小时后95mm

坍落度损失后，砼流动性尚好，能保证施工性能。

下表为试件的强度情况:

单位:MPa

3d7d14d28d28d抗折

128.542.449.657.87.2

220.234.539.851.56.8

328.739.26.2

根据上述数据，确立配合比如下:

单位:kg/m3

CSF外加剂

C5037045SP406

C4033045SP406

C3036045WL-1

4、确立配合比:

根据研究数据，我们确立了下列配合比(单位:kg/m3)

序号品种强度等级水泥钢纤维外加剂品种

1道路C3533940WL--1

2泵送C5037045SP406

3C4033045SP406

4C3036045WL--1

凝土里掺加的纤维的外掺料，就是纤维混凝土，纤维包括钢纤维和聚酯纤维，还有复合纤维。