詳細介紹:

1.介紹

鋼纖維混凝土是以水泥凈漿、砂漿或混凝土為基體，以金屬纖維增強材料組成的水泥基復合材料。它是將短而細的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的金屬纖維均勻分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。

鋼纖維混凝土克服了普通混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、脆性等缺點，具有優良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能。纖維在混凝土中限制混凝土早期裂縫的產生及在外力作用下裂縫的進一步擴展。在纖維混凝土受力初期，纖維與混凝土共同受力，此時混凝土是外力的主要承擔者，隨著外力的不斷增加或者外力持續一定時間，當裂縫擴展到一定程度之后，混凝土退出工作，纖維成為外力的主要承擔者，橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進一步擴展。

2.鋼纖維混凝土的基本性能

（1）強度和重量比值增大。這是鋼纖維混凝土具有優越經濟性的重要標志。

（2）具有較高的抗拉、抗彎、抗剪和抗扭強度。在混凝土中摻入適量鋼纖維，其抗拉強度提高25%～50%，抗彎強度提高40%～80%，抗剪強度提高50%～100%。

（3）具有卓越的抗沖擊性能。材料抵抗沖擊或震動荷載作用的性能，稱為沖擊韌性，在通常的纖維摻量下，沖擊抗壓韌性可提高2～7倍，沖擊抗彎、抗拉等韌性可提高幾倍到幾十倍。

（4）收縮性能明顯改善。在通常的纖維摻量下，鋼纖維混凝土較普通混凝土的收縮值降低7%～9%。

（5）抗疲勞性能顯著提高。鋼纖維混凝土的抗彎和抗壓疲勞性能比普通混凝土都有較大改善。

（6）耐久性能顯著提高。鋼纖維混凝土除抗滲性能與普通混凝土相比沒有明顯變化外，由于鋼纖維混凝土抗裂性、整體性好，因而耐凍融性、耐熱性、耐磨性、抗氣蝕性和抗腐蝕性均有顯著提高。例如，摻量為1%、強度等級為CF35的鋼纖維混凝土耐磨損失比普通混凝土降低30%。摻有2%鋼纖維高強混凝土抗氣蝕能力較其他條件相同的高強混凝土提高1.4倍。鋼纖維混凝土在空氣、污水和海水中都呈現良好的耐腐蝕性，暴露在污水和海水中5年后的試件碳化深度小于5mm，只有表層的鋼纖維產生銹斑，內部鋼纖維未銹蝕，不像普通鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕后，銹蝕層體積膨脹而將混凝土脹裂。

3.鋼纖維混凝土的應用

（1）水利工程。鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛，主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位，如溢洪道、泄水孔、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高，也正發揮了鋼纖維混凝土的自身優勢。

（2）建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來越廣泛，

一般應用于房屋建筑工程、預制樁工程、框架節點、屋面防水工程、地下防水工程等工程領域中。例如，抗震框架節點中使用鋼纖維混凝土，能代替箍筋滿足節點對強度、延性、耗能等方面的要求，而且還能提供類似于箍筋約束混凝土的作用，并解決節點區鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問題。

（3）道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面，主要廣泛應用于路面、橋梁、機場跑道等工程中，包括新建及修補工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性，抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少，伸縮縫間距加長，使用性能提高，維修費用減低，壽命延長。

（4）鐵路工程。在鐵路工程方面，鋼纖維混凝土主要用于預應力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數萬次的振動，所以要求混凝土必須具有較高的強度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。

（5）港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問題，所以有待進一步研究，但在日本使用經驗是令人鼓舞的。如日本鋼鐵俱樂部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層，在海水中浸泡10年，鋼纖維混凝土防腐完好，鋼管表面無銹蝕，仍有金屬光澤。

除了上述領域外，還有很多應用的實例，如承受重級工作制造工業廠房和倉庫地面、薄壁蓄水結構、預制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結構、各類建筑物和構筑物的修補、補強加固、抗震加固等。