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      歡迎光臨——秦皇島混凝土鋼纖維(集團)有限公司——秦皇島歡迎您)

      來源:萊蕪市興泰工程材料有限公司 >> 進入該公司展臺
      2019/03/01 03:55:40 已瀏覽:

      鋼纖維混泥土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性。該產品由冷軋帶鋼經剪切,刻痕工藝制作而成。產品具有抗拉強度高,易分散,與混凝土粘結性能良好等特點。其是一種性能優良、應用廣泛的建筑材料。用它配制的混凝土已廣泛用于:公路、機場、橋梁、隧道、涵洞、涵管、港口、海洋工程、水利水電工程、市政工程、水廠、游泳池、污水處理廠、堤防護坡、防爆放浪設施、礦山井巷、樁頂樁尖、鐵路、軌枕、停車場、糧庫、冶金耐火、軍事工程、各種工業民用建筑的框架抗震節點及其他抗震結構、剛性防水屋面、地下室、工業廠房地面、混凝土井蓋


      為使伸縮縫鋼纖維混凝土具有良好的力學性能,要求纖維在抗拉強度、粘結度、表面硬度等方面都要合乎標準。
      首先纖維必須具有一定的抗拉強度。纖維的抗拉強度,根據纖維的材質和生產工藝不同,其抗拉強度也有所區別。剪切型纖維的抗拉強度一般為380~800MPa.其次是纖維的粘結強度,可按《伸縮縫鋼纖維混凝土試驗方法標準》(CECS13:89)用直接拉拔法測定纖維與水泥砂漿維應能經受沿直徑為3mm鋼棒彎折90度不斷。
      在制造混凝土的過程中,纖維的摻雜比例會影響到它的性能的發揮,伸縮縫鋼纖維混凝土的收縮值隨著摻量的增加而有所降低。例如,摻量為1.5%(長徑比為50)的纖維混凝土較普通混凝土的收縮值降低7%~9%。持續荷載下纖維混凝土的受壓徐變比相同條件的普通混凝土有所降低。由于纖維對混凝土的阻裂作用,纖維混凝土比素混凝土具有更好的軟化性能和抗疲勞性能。例如摻有2%的纖維混凝土抗壓疲勞壽命達到2×10 次時,應力水平可達到0.92,而普通混凝土的應力水平為0.56。

      鋼纖維混凝土就是意將鋼纖維均勻地分散于基體混凝土中(與混凝土一起攪拌),并通過分散的鋼纖維,減小因荷載在基體混凝土引起的細裂縫端部的應力集中,從而控制混凝土裂縫的擴展,提高整個復合材料的抗裂性。同時由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界面粘結力,因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面,使鋼纖維混凝土作為一個均勻的整體抵抗外力的作用,顯著提高了混凝土原有的抗拉、抗彎強度和斷裂延伸率。特別是提高了混凝土的韌性和抗沖擊性。

      纖維的增強效果主要取決于基體強度(fm),纖維的長徑比(鋼纖維長度l與直徑d的比值,即I/d),纖維的體積率(鋼纖維混凝土中鋼纖維所占體積百分數),纖維與基體間的粘結強度(τ),以及纖維在基體中的分布和取向(η)的影響。當鋼纖維混凝土破壞時,大都是纖維被拔出而不是被拉斷,因此改善纖維與基體間的粘結強度是改善纖維增強效果的主要控制因素之一。

      為防止鋼纖維混凝土在攪拌時纖維結團,在施工時每拌一次的攪拌量不宜大于攪拌機額定攪拌量的80%。采用滾動式攪拌機拌和,在攪拌
      混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質量,采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時間為:粗集料→鋼纖維(干拌1min)→細集料→水泥(干拌1min),其中鋼纖維在拌和時分三次加入拌和機中,邊拌邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2min~3min,加足水濕拌1min。總攪拌時間不超過6min,超攪拌會引起濕纖維結團。按此程序拌出的混合料均勻。尚若在拌和中,先加水泥和粗、細集料,后加鋼纖維則容易結成團。而且纖維團越滾越緊,難以分開,一旦發現有纖維結團,就必須剔除掉,以防止因此而影響混凝土的質量。

      鋼纖維混凝土澆搗

      鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣,澆筑和振搗是施工中的重要環節,直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動性較差,在邊角處容易產生蜂窩,因此,邊角部分可先用搗棒搗實。板角采用插入式振動器振搗,然后用夯梁板來回整平。在混凝土面層抹平過程中,因鋼纖維直徑較粗而易冒出路面,影響到行車安全,故在施工時需注意清除。



      制取方法的不同鋼纖維的性能有很大不同,如冷拔鋼絲拉伸強度為380-3000MPa、冷軋帶鋼剪切法拉伸強度為600-900MPa、鋼錠銑削法為700MPa;鋼水冷凝法雖為380MPa,但是適合生產耐熱纖維。
      為增強砂漿或混凝土而加入的、長度和直徑在一定范圍內的細鋼絲。常用截面為圓形的長直鋼纖維,其長度為10~60毫米,直徑為0.2~0.6毫米,長徑比為30~100。為增加纖維和砂漿或混凝土的界面粘結,可選用各種異形的鋼纖維,其截面有矩形、鋸齒形、彎月形的;截面尺寸沿長度而交替變化的;波形的;圓圈狀的;端部放大的或帶彎鉤的等。當使用截面非圓

      公式鋼纖維問世的時間不長,但應用領域越來越廣泛,與此相應,鋼纖維的品種也再不斷增多。

      ⒈按外形劃分(圖1)有:
      平直形鋼纖維(a)、壓棱形鋼纖維(b)、波形鋼纖維(c)、彎鉤形鋼纖維(de)、大頭形鋼纖維(f)、雙尖形鋼纖維(g)、集束鋼纖維(h)等等。

      2.貴州波浪形鋼纖維按截面形狀劃分(圖2)有:
      圓形(a)、矩形(b)、槽型(c)、不規則性(d)

      3.貴州波浪形鋼纖維按生產工藝劃分有:
      切斷鋼纖維(用細鋼絲切斷);
      剪切鋼纖維(用薄鋼板、帶鋼剪切);
      切削鋼纖維(用厚鋼板或鋼錠切削);
      溶抽鋼纖維(用熔融鋼水抽制)。有前途的是溶抽鋼纖維,價格低。

      4.貴州波浪形鋼纖維按材質劃分有:
      普碳鋼纖維(抗拉強度一般在300~2500MPa);
      不銹鋼纖維(按材質有304,310,330,430,446等);
      其他金屬纖維(鋁纖維、銅纖維、鈦纖維以及合金纖維)。
      ⒌按表面涂覆狀態劃分有:
      無涂覆層,表面涂環氧樹脂,鍍鋅等。工業上大量使用的是無涂覆層的普通鋼纖維。
      ⒍按施工工藝分類有:
      噴射用、澆注用。
      ⒎按直徑尺寸分類有:
      普通鋼纖維(直徑d>0.08mm);
      超細鋼纖維(直徑d≤0.08mm);
      超細鋼纖維主要用于增強塑料及石棉摩擦材料。

      鋼纖維的主要性能

      鋼纖維是一種新、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設計方法大體與普通混凝土相同,不同點為:強度雙控標準(抗壓強度和彎拉強度);鋼纖維摻量根據設計要求的彎拉強度確定;單位用水量和砂率與纖維摻量有關,每摻加0.5%(體積率)鋼纖維,單位用水量增加6kg,砂率增大2%。
      鋼纖維混凝土具有與普通混凝土一樣的攪拌、運轉和施工性能,纖維在混凝土中不會結球,分布均勻,可在商品混凝土攪拌站進行生產并能用于泵送施工。銑削鋼纖維混凝土的早期坍落度損失較大,30分鐘損失32%,2小時損失42%。鋼纖維混凝土的實際工作性優于相同的坍落度的普通混凝土。鋼纖維混凝土具有良好的材料性能,與普通混凝土相比,其抗壓強度提高2~20%;彎拉強度提高20~50%;劈裂抗拉強度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全可以滿足城市道路工程及檢查井蓋等配套構件需求技術指標。鋼纖維粗糙而潔凈的表面,能與混凝土中的水泥漿體牢固的結合,這是銑削鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。[1]
      此外,高強鋼釬維混凝土在鐵道軌枕預制、高速公路伸縮縫、水泥砼道面等預制、現澆、生產施工等方面均已得到大量應用,其優良性能完全可以取得良好的技術經濟和社會環境效益。

      是指在混凝土或砂漿攪拌前加入的、能在混凝土或砂漿中均勻分散用于改善新拌混凝土和砂漿、硬化混凝土和砂漿性能的短切纖維。

      未涉及到得的其它材質和形式的纖維,只要符合下列條件應該可以用于混凝土纖維中。(1) 摻加到混凝土中分散均勻;(2)不被腐蝕或熔化;(3)環保無污染;(4) 與混凝土和易性好; (5) 可有效改善混凝土的一些性能。

      混凝土和砂漿不單指水泥混凝土和砂漿,也涵蓋瀝青混凝土及其砂漿,只是后者在纖維選擇上要特別增加耐熱性的檢驗。用于混凝土外其它用途的任何形式、任何材質的纖維不在此列。

      鋼纖維的制造方法

      用與鋼纖維混凝土的鋼纖維主要有四種制造方法(請參考上圖2—3),以下是詳細資料:
      ⒈鋼絲切斷法
      這種加工方法比較簡單(圖2-4),一般利用小直徑0.4-0.8mm的冷拔鋼絲為原料,’按照規定的長度把鋼絲切成短纖維。用這種方法生產鋼纖維的抗拉強度,遠高于其它方法加工成的鋼纖維,可達1000-2000MPa.
      加工手段可以用切刀、沖床。為了提高效率,常用旋轉刀具切斷。由于冷拔鋼絲價格昂貴,這種方法生產的鋼纖維成本較高。此法生產鋼纖維的另一缺點是表面較光滑,與混凝土等基體的粘結強度較小。為了增加鋼纖維與混凝土等基體的粘結強度,常常采用改變鋼纖維的外形,即通過生產異形鋼纖維的辦法加以解決,常見的方法有三種:
      ⑴壓棱法:在切斷鋼絲前,用進給鋼絲的夾送輥在鋼絲上
      壓出棱形凹坑(如圖2-1,b)。
      ⑵波形法:在切斷鋼絲前,用進給鋼絲的夾送輥將鋼絲壓
      成波形后再切斷(如圖2一1,c)。
      ⑶彎鉤法:在切斷鋼絲前,用進給鋼絲的夾送輥等距離地壓出彎鉤狀再切斷(如圖2,d)
      圖2.e所示的鋼纖維,國外產品名稱為“DRAMⅨ"。生產時常用水溶性粘結劑將其集束粘結在一起,從而起到縮小長徑比的作用(圖2,h)。這種集束鋼纖維投入混凝土攪拌機后,粘結劑很快溶解于水,鋼纖維則均勻分布在混凝土中。

      2.薄板剪切法
      薄板剪切法是吧冷軋薄鋼板切成鋼纖維的方法,剪切前用特制的小型縱剪機將薄冷軋卷板剪成帶鋼卷,帶鋼卷的寬度和鋼纖維的長度相同,然后將帶鋼卷連續不斷地送入旋轉刀具或普通沖床切斷(如圖2-3,b),旋轉刀具的軸與薄板進給方向互相垂直。原材料一般采用退火的冷軋鋼板,為提高強度也可以使用未退火的冷軋鋼板。
      ⒊厚板切削法
      所用原材料為厚鋼板或鋼錠,用旋轉的平刃鐵刀進行切削制成的鋼纖維(如圖2一3).切削時,鋼纖維將產生很的塑性變形,軸間發生扭曲,可以增大與混凝土等基體的粘結力。若以普通低碳鋼為原材料時,切削成的鋼纖維經加工硬化后,其弧度約為母材的兩倍半,成為一種高強度、高硬度的鋼纖維

      鋼纖維是一種新、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設計方法大體與普通混凝土相同,不同點為:強度雙控標準(抗壓強度和彎拉強度);鋼纖維摻量根據設計要求的彎拉強度確定;單位用水量和砂率與纖維摻量有關,每摻加0.5%(體積率)鋼纖維,單位用水量增加6kg,砂率增大2%。
      鋼纖維混凝土具有與普通混凝土一樣的攪拌、運轉和施工性能,纖維在混凝土中不會結球,分布均勻,可在商品混凝土攪拌站進行生產并能用于泵送施工。銑削鋼纖維混凝土的早期坍落度損失較大,30分鐘損失32%,2小時損失42%。鋼纖維混凝土的實際工作性優于相同的坍落度的普通混凝土。鋼纖維混凝土具有良好的材料性能,與普通混凝土相比,其抗壓強度提高2~20%;彎拉強度提高20~50%;劈裂抗拉強度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全可以滿足城市道路工程及檢查井蓋等配套構件需求技術指標。鋼纖維粗糙而潔凈的表面,能與混凝土中的水泥漿體牢固的結合,這是銑削鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。[1] 此外,高強鋼釬維混凝土在鐵道軌枕預制、高速公路伸縮縫、水泥砼道面等預制、現澆、生產施工等方面均已得到大量應用,其優良性能完全可以取得良好的技術經濟和社會環境效益。一、粘結性
      由于鋼纖維與混凝土基體的界面粘結主要是物理性的,即以摩擦剪力的傳遞為主,因此對鋼纖維本身來說,應該從纖維表面和纖維形狀兩個方面來改善其粘結性能。具體的方法有下列四種。
      1。使鋼纖維表面粗糙化、截面呈不規則形。采用熔抽法生產就能達到這個目的。因為鋼纖維在遇空氣急劇冷卻時,表面收縮不均勻而變得粗糙,同時截面也收縮成月牙形,增加與基體的接觸面積。銑削型鋼纖維一個表面光滑,另一個表面粗糙,也增加了與混凝土的接觸面積
      ⒉沿鋼纖維軸線方向按一定間距對纖維進行塑性加工。例如日本神戶制鋼公司的“信柯”鋼纖維美國雷邦公司的“XOREX"鋼纖維(圖2-1,c)以及慶安鋼鐵廠的“S-2”和“S--3"號鋼纖維。由于表面壓成棱形,或壓成波形,增加了機械粘結力。
      ⒊使鋼纖維的兩端異形化。如鋼錠銑削型鋼纖維兩端帶有錨固臺;美國貝克爾公甸的"DRAMⅨ"鋼纖維(圖2-1,e)和慶安鋼鐵廠的“S-4'和as-so型鋼纖維,.都是在兩端制成彎鉤;還有熔抽法抽取的大頭形鋼纖維。由于兩端的錨固作用,提高了抗撥力。
      ⒋對鋼纖維表面涂覆環氧樹脂和表面微銹化處理。這種方法對界面粘結強度的提高不如前幾種方法,但也有一定的增強效果.
      小林一輔、比利時列日大學和章文綱等的試臉都證明有彎鉤的鋼纖維比平直鋼纖維的增強效果提高約一倍,小林一輔的試驗說明壓棱鋼纖維的效果接近有彎鉤的鋼纖維。這些異形鋼纖維不但提高了鋼纖維的強度,并且提高了韌度。波形鋼纖維雖然對提高鋼纖維混凝土強度的作用不大,但是能成倍地
      提高韌度。
      二:硬度
      無論哪一種加工方法制造的鋼纖維,在加工過程中都遇到高
      熱和急劇冷卻,相當于淬火狀態。因此鋼纖維的表面硬度都較
      高。用于混凝土補強進行攪拌時很少發生彎曲現象。如果鋼纖維
      過硬過脆,攪拌時也易折斷,影響增強效果。
      在熔抽法生產鋼纖維時,從熔抽輪下離心噴出的鋼纖維仍處
      于高溫狀態,必須用滾筒或振動輸送方法分散并進行冷卻。否則
      鋼纖維聚集,熱量難以散發,反而起退火作用。
      三:耐腐蝕性
      關于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗的介紹可知,開裂的鋼纖維混凝土構件在潮濕的環境中,裂縫處的混凝土碳化,碳化區的鋼纖維銹蝕,

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