编者按钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量的钥纤维而形成的可浇注、可喷射成型的一种新型复合材料。它的各项物理力学性能都比普通混凝土有显著提高和改善,使属于脆性材料的混凝土变为具有良好塑性的复合材料。我国从年代后期开始了钢纤维混凝土理论和应用的研究,并已在隧洞、道路、水工、建筑、耐热工程和建筑物修补等工程领域中试用,其中有些已进入推广应用阶段。但与发达国家相比还有一定差距,我国目前钢纤维混凝土的年用量还不及美国或日本的年和年先后在大连、哈尔滨举行了两次全国性的关于钢纤维混凝土研究和应用的学术会议,在总结我国钢纤维混凝土科研,、设计和施工所取得成就的基础上,强调今后应加强钢纤维混凝土设计理论和施工技术的研究,尽快制定出工程部门急需的设计和施工规范,进一步发展钢纤维的生产,降低钢纤维产品的成本大力研制和开发专用的施工机械设备,逐步建立和扩大专业化的施工队伍。这些都是促进我国钢纤维混凝土开发应用的关健。为了对钢纤维混凝土发展现状有一个概括的了解,本刊组织了有关的专题论文,期望能更好地推动钢纤维混凝土的研究和应用,使之能在不久的将来有一个较大的发展。钢纤维混凝土的性能和应用大连理工大学赵国藩黄承违本文根据近几年来召开的国内和国际有关纤维混凝土研究和应用的学术会议有关文献,综合阐述了国内外研究和发展钢纤维混凝土的情况,并对发展我国钢纤维混凝土技术提出了具体建议。钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝上裂缝的开展,从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高,其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也有较大改善。近年来,国内外对钢纤维混凝土的力学和结构性能做了大量的研究,并将其用于道路、桥梁、隧道、水利、海洋、建筑和耐火材料结构等各项工程中。对此,本文做一简要的回顾与评述。一、钢纤维混凝土的力学性能钢纤维对混凝土的增强效果和形晌因素钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用在于阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展,因此对于其抗拉强度和主要由主拉应力控制的抗弯、抗剪、抗扭强度等有明显的改善作用。当纤维掺量在到体积率的范围内,抗拉强度提高,抗弯强度提高一,用直接双面剪试验所测定的抗剪强度提高一‘抗压强度提高幅度较小,一般在之间。图是一组典型的试验结果〔〕。根据纤维增强机理的各种理论,诸如纤维间距理论、复合材料理论和微观断裂力学理论〔〕,以及大量的试验数据的分析〔,,〕,可以确定纤维的增强效果主要取决于基体强度。、纤维的长径比、纤维的体积率、纤维与基体间的粘结强度,以及纤维在基体中的分布和取向,‘葱二。一飞落爪布,南忿扇图钢纤维混凝土强度试验结果水灰比为,‘钢纤维长径比为一轴压强度,一劈拉强度,一双面剪强度,一弯曲强度咬合力。图为一组典型的纤维拔出试验曲线。由图可见,圆直纤维粘结性能较差,变截面纤维和波形纤维较好,两端带钩纤维介于中间。纤维品种不伺,粘结强度最大可相差倍以上。日本用钢锭借助于专用铣床生产的带压痕、带毛刺的纤维性能也很好〕。熔抽法生产的截面为月牙形的纤维,其表面粗糙,比表面积大,对粘结也有利。澳大利亚生产的端部扩大的骨杆形纤维,其目的也在于增加与基体间的咬合力。的影响。,即,,,二,。·许多研究者根据试验数据回归出实用的半经验半理论公式。由于所采用的试验数据样本不同,公式的参数略有不同,例如抗弯抗一折强度公式有二。一〔〕,。。,〕。。二〔〕当钢纤维混凝土破坏时,大都是纤维被拔出而不是被拉断,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。改善的办法有种增加纤维的粘结长度即增加径比,但纤维太长会影响拌合物的和易性和施工质量,甚至导致强度降低,所以纤维长度一般为,最长不超过,长径比一般在一之间改善基体对钢纤维·韵粘结性能,例如掺入的聚合物美国钓一可使钢纤维粘结强度提高倍,钢纤维砂浆的抗拉强度提高倍又如,掺人硅灰可使纤维的粘结强度提高。,钢纤维馄凝土的抗折强度提高分如再加人超塑化剂使水灰比降低,提高的幅度还要大些改署纤维的形状,增加纤维与基体间的摩阻和之︾△、图钢纤维拔出试验曲线〔...
