钢纤维混凝土作用

  钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性、延展性等性能。

  钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间，较之普通混凝土，抗拉强度提高40%—80%，抗弯强度提高60%—120%，抗剪强度提高50%一100%，抗压强度提高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。

  1.强度和重量比值增大

  这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。

  2.具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度

  钢纤维混凝土抗拉强度提高25%～50%,抗弯强度提高40%～80%,抗剪强度提高50%～100%。钢纤维混凝土由于抗拉、抗弯、抗剪强度高,能承受较大的围岩和土体的变形作用而保持良好的整体性。

  3.具有卓越的抗冲击性能

  材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能,称为冲击韧性,钢纤维混凝土抗冲击抗压韧性可提高2～7倍,冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。

  4.收缩性能明显改善

  钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%～9%。

  5.抗疲劳性能显著提高

  钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1106次时,应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51;当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2106次时,应力比为0.92,而普通混凝土仅为0.56。由于钢纤维混凝土具有较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能,因此,可用于承受动力荷载的机墩、抗震结构的框架节点等部位。

  6.耐久性能显著提高

  钢纤维混凝土抗裂性、整体性好、收缩率低,因而防水、防渗性、耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。可用于地下室防渗等工程。

  掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环,其抗压和抗弯强度下降约20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上,经过200次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好。掺量为1%、强度等级为CF35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水中都呈现良好的耐腐蚀性,暴露在污水中5年后的试件碳化深度小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀,不像普通钢筋混凝土中钢筋锈蚀后,锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。

  钢纤维混凝土具有使用性能优越、维修费较低和使用寿命延长的特点，能大幅提高综合经济效益。