钢纤维是指用钢材的短纤维,将钢丝切断,并按照规定样式压制成两端弯钩,具有一定强度。钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,并应用于隧道,工业地坪等领域。
钢纤维混凝土是将钢纤维加入粘性硬化水泥砂浆中,经拌合而成的一种混合物。钢纤维将混凝土中的应力重新分配,并抑制了裂缝的形成和扩散,使之成为能在开裂后维持残余应力并更加柔韧的钢纤维混凝土。



与钢筋网相比较,钢纤维混凝土的优势在于：



1,能够较好地控制固化收缩,增加了接缝间距；



2,由于纤维均匀分布,结构断面在其厚度内得到均匀强化；



3,无需剪切或铺设网片,从而节约了施工时间和费用；



4,不需要在网面上再加覆盖保护层,从而减少混凝土的厚度。



?钢纤维混凝土在隧道工程上的应用： 临时衬砌



1,提高韧性；



2,减少收缩裂缝；



3,提高安全性：不需再做人工焊接网面；



4,减少拱顶的意外塌陷或故障所造成的危害；



5,减少喷制衬砌的厚度；



6,缩短隧道衬砌建造的时间。



?较久支护



当混凝土中仅有少许拉应力,或无需采用传统钢筋加固的情况下,钢纤维混凝土可用于较久支护工程,其具有如下优点：



1,不需要钢筋埋深,减少了喷制衬砌的厚度；



2,减少拱顶的意外塌陷或故障所造成的危害；



3,减少收缩裂缝；



4,减低渗透性；



5,提高安全性



为增强砂浆或混凝土而加入的,长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维,其长度为10～60毫米,直径为0.2～0.6毫米,长径比为50～100。为增加纤维和砂浆或混凝土的界面粘结,可选用各种异形的钢纤维,其截面有矩形,锯齿形,弯月形的;截面尺寸沿长度而交替变化的；波形的;圆圈状的;端部放大的或带弯钩的等。当使用截面非圆形的钢纤维时,可按下式计算其当量直径(de): 
钢纤维
式中a为钢纤维的实际截面积。



为使钢纤维较均匀地分散于砂浆或混凝土中,并增大纤维的长径比,可使用由水溶性胶粘结在一起成集束状的钢纤维。钢纤维可用冷拔钢丝切断,薄钢板剪切,钢块或钢锭铣削以及熔钢抽纱等方法制造。配制常温下应用的钢纤维混凝土,可使用低碳钢纤维；而配制耐火的钢纤维混凝土,则必须使用不锈钢纤维。砂浆或混凝土中掺加适量的钢纤维,可提高其抗拉,抗弯强度,并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度。



钢纤维混凝土



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,显著地改善了混凝土的抗拉,抗弯,抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。



普通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。



钢纤维混凝土的影响因素：



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(fm),纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值,即I/d),纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数),纤维与基体间的粘结强度(τ),以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。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。



主要办法 编辑本段 1.增加纤维的粘结长度(即增加长径比);



2.改善基体对钢纤维的粘结性能;



3.改善纤维的形状,增加纤维与基体间的摩阻和咬合力。



以上改善方法的理论依据可以结合钢纤维混凝土抗拉强度,弯拉强度（抗拉强度）设计公式



钢纤维混凝土抗拉强度



钢纤维混凝土抗拉强度,可通过试验所得的劈裂抗拉强度乘以强度折减系数0.80确定,劈裂抗拉强度试验方法按GB J81规定进行



钢纤维混凝土抗拉强度标准值fftk=ftk(1 αt?ρf?lf/df)



fftk,ftk－－钢纤维混凝土抗拉强度标准值,设计值；



αt－－钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数,宜通过试验确定；



ρf－－钢纤维体积率（即钢纤维掺量体积率）



lf－－钢纤维长度



df－－钢纤维直径或等效直径



lf/df－－钢纤维长径比



钢纤维混凝土弯拉强度（抗折强度）



钢纤维混凝土用于公路路面,机场道面,或其它采用弯拉强度为设计指标的结构时,与钢纤维混凝土相应的集体混凝土的弯拉强度设计值的分级和使用范围,可按国家现行有关水泥混凝土路面,机场道面等行业设计规范的规定采用。



钢纤维混凝土弯拉强度设计值fftm=ftm(1 αtm?ρf?lf/df)



fftm,ftm－－钢纤维混凝土抗拉强度标准值,设计值；



αtm－－钢纤维对钢纤维混凝土抗拉强度影响系数,宜通过试验确定；



ρf－－钢纤维体积率（即钢纤维掺量体积率）



lf－－钢纤维长度



df－－钢纤维直径或等效直径



lf/df－－钢纤维长径比
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