在混凝土機(jī)體中摻入少量鋼纖維,可使混凝土物理力學(xué)性能產(chǎn)生質(zhì)的變化,大大提高混凝土抗裂性、抗沖擊性及韌性等,使混凝土從傳統(tǒng)的低抗拉脆性材料變?yōu)楦邚?qiáng)度韌性材料。
鋼纖維混凝土中亂向分布的短纖維主要作用是阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展和阻滯宏觀裂縫的發(fā)生和發(fā)展。在受荷(拉、彎)初期,水泥基料與纖維共同承受外力,當(dāng)混凝土開裂后,橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。因此鋼纖維混凝土與普通混凝土相比具有一系列優(yōu)越的物理和力學(xué)性能。
鋼纖維優(yōu)越性:
1、裂縫控制
a、鋼纖維對混凝土結(jié)構(gòu)的加固是三維全截面的、整體的、且各向同性的,在混凝土中無論哪個部位,鋼纖維都能起到加固作用。而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于有保護(hù)層和鋼筋網(wǎng)格空間,這些部位是素混凝土,在溫度應(yīng)力和混凝土自身收縮應(yīng)力的影響下,這些應(yīng)力會造成這些部位開裂,由于這些部位混凝土中沒有任何加 固材料,故這些裂縫的寬度會擴(kuò)展到0.2mm以上。
b、鋼纖維混凝土地坪項目中常用的80/60型恒灃鋼纖維絲為例,其每公斤含量為4600根,按每立方混凝土攙15公斤計算,每方混凝土中含有鋼纖維根數(shù)為69000根,若地坪厚度為200mm,每平米地坪內(nèi)鋼纖維含量將達(dá)到 13800根,極高的鋼纖維分布密度對地坪裂縫的彌散作用大,能充分控制地坪裂 縫的寬度。這是鋼筋所無法達(dá)到的。
c、鋼纖維本身具有很高的抗拉強(qiáng)度(大于100MPa),鋼纖維自身高抗拉強(qiáng)度及兩端彎鉤保證鋼纖維與混凝土有效錨固,在混凝土變形時共同作用。鋼纖維在混凝土中有效傳送與分配應(yīng)力,使裂縫化解為散置的微細(xì)裂縫。用鋼纖維加固的地坪,其裂縫寬度將遠(yuǎn)小于鋼筋混凝土地坪裂縫寬度。
d、鋼纖維提高了混凝土板的韌度和延性,將混凝土材料性質(zhì)由原來的脆性變?yōu)槿嵝?,板的的允許彎曲撓度大,因而在控制混凝土變形產(chǎn)生的裂縫方面,鋼維的增強(qiáng)效果好。
2、提高工程功能:可提高其抗沖擊性,耐磨性及疲勞強(qiáng)度和韌性?;炷聊途眯杂行Ц纳?。減少沖擊和摩擦所產(chǎn)生的表面損失。
3、對大幅度溫度變化具有較佳抗力:混凝土在溫度驟然上升和下降的情況下會產(chǎn)生剝落現(xiàn)象,鋼纖維和混凝土具有很強(qiáng)的握裹力,故可以阻止此現(xiàn)象的發(fā)生。
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