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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(shè)計(jì)方法大體與普通混凝土相同，不同點(diǎn)為：強(qiáng)度雙控標(biāo)準(zhǔn)（抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度）；鋼纖維摻量根據(jù)設(shè)計(jì)要求的彎拉強(qiáng)度確定；單位用水量和砂率與纖維摻量有關(guān)，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(yùn)轉(zhuǎn)和施工性能，纖維在混凝土中不會(huì)結(jié)球，分布均勻，可在商品混凝土攪拌站進(jìn)行生產(chǎn)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(shí)損失42%。鋼纖維混凝土的實(shí)際工作性優(yōu)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(qiáng)度提高2～20%；彎拉強(qiáng)度提高20～50%；劈裂抗拉強(qiáng)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(gòu)件需求技術(shù)指標(biāo)。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(jié)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(qiáng)鋼釬維混凝土在鐵道軌枕預(yù)制、高速公路伸縮縫、水泥砼道面等預(yù)制、現(xiàn)澆、生產(chǎn)施工等方面均已得到大量應(yīng)用，其優(yōu)良性能完全可以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境效益。
一、粘結(jié)性
由于鋼纖維與混凝土基體的界面粘結(jié)主要是物理性的，即以摩擦剪力的傳遞為主，因此對(duì)鋼纖維本身來說，應(yīng)該從纖維表面和纖維形狀兩個(gè)方面來改善其粘結(jié)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(guī)則形。采用熔抽法生產(chǎn)就能達(dá)到這個(gè)目的。因?yàn)殇摾w維在遇空氣急劇冷卻時(shí)，表面收縮不均勻而變得粗糙，同時(shí)截面也收縮成月牙形，增加與基體的
接觸面積。
⒉沿鋼纖維軸線方向按一定間距對(duì)纖維進(jìn)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(hào)鋼纖維。由于表面壓成棱形，或壓成波形，增加了機(jī)械粘結(jié)力。
⒊使鋼纖維的兩端異形化。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(duì)鋼纖維表面涂覆環(huán)氧樹脂和表面微銹化處理。這種方法對(duì)界面粘結(jié)強(qiáng)度的提高不如前幾種方法，但也有一定的增強(qiáng)效果.
小林一輔、比利時(shí)列日大學(xué)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(qiáng)效果提高約一倍，小林一輔的試驗(yàn)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(qiáng)度，并且提高了韌度。波形鋼纖維雖然對(duì)提高鋼纖維混凝土強(qiáng)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(dāng)于淬火狀態(tài)。因此鋼纖維的表面硬度都較
高。用于混凝土補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行攪拌時(shí)很少發(fā)生彎曲現(xiàn)象。如果鋼纖維
過硬過脆，攪拌時(shí)也易折斷，影響增強(qiáng)效果。
在熔抽法生產(chǎn)鋼纖維時(shí)，從熔抽輪下離心噴出的鋼纖維仍處
于高溫狀態(tài)，必須用滾筒或振動(dòng)輸送方法分散并進(jìn)行冷卻。否則
鋼纖維聚集，熱量難以散發(fā)，反而起退火作用。
三：耐腐蝕性
關(guān)于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗(yàn)的介紹可知，開裂的鋼纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境中，裂縫處的混凝土碳化，碳化區(qū)的鋼纖維銹蝕，碳化深度和銹蝕程度隨時(shí)間增長而發(fā)展，對(duì)鋼纖維混凝土來說，主要是利用裂后弧度和裂后韌性，雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小，但是終究是有裂縫的，故此應(yīng)對(duì)在潮濕環(huán)境中，特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土采取防防銹蝕措施. 試臉證明，在保證鋼纖維混凝土構(gòu)件具有同等承載能力的前提下，采用直徑較大的鋼纖維，能提高耐腐蝕性， 采用涂復(fù)環(huán)氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維，將能提高耐腐蝕性，如果施工工藝許可的話，可只在混凝土表層1-2cm采用這種鋼纖維，必要時(shí)也可以采用不誘鋼纖維。
2影響因素
根據(jù)纖維增強(qiáng)機(jī)理的各種理論，諸如纖維間距理論、復(fù)合材料理論和微觀斷裂理論，以及大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以確定纖維的增強(qiáng)效果主要取決于基體強(qiáng)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?jǐn)?shù)），纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度（τ），以及纖維在基體中的分布和取向（η）的影響。當(dāng)鋼纖維混凝土破壞時(shí)，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(jié)強(qiáng)度是改善纖維增強(qiáng)效果的主要控制因素之一。