钢纤维喷射混凝土是一类选用喷射法工程施工的经典的复合材料。它与此同时带有抗拉强度不高的混凝土基体材料和抗裂性大以及弹性模量高的钢纤维材料。目的是改善喷射混凝土的性能,如抗拉强度、抗弯强度、抗冲击强度、抗裂性和韧性。

一、原材料

1.钢纤维

喷射混凝土较常用的钢纤维直徑为0.25~0.4mm,长度为20~30mm。长径比通常为60~100.

不一样品种的钢纤维具备不一样的功能,碳素钢纤维用作常温下的喷射混凝土,不锈钢纤维则用作高温下的喷射混凝土。端头带弯钩的钢纤维具备较高的抗拔强度,当比平直的纤维参量少时,也能获得相同性能的喷射混凝土。

2.水泥

通常选用42.5级普通硅酸盐水泥,用量为每立方米混凝土400kg。

3.粗骨料

其最大粒径为10mm,这是由于粗骨料应彻底被长为20~30mm的纤维所包裹,以保证其良好的力学特性。

二、混凝土的制备

配合比为:水:砂:石通常为1:2:2.钢纤维换量为每立米混凝土八十~100kg。

三、主要性能

1.抗压强度

在通常情况下,钢纤维喷射混凝土的抗压强度要比素喷混凝土高五十%左右表10-15为国内国外钢纤维喷射混凝土的抗压强度实测资料。当钢纤维的尺寸相同时,混凝土强度随纤维含量增加而提高。

2.抗拉、抗弯强度

钢纤维喷射混凝土的抗拉强度比素喷混凝土约提高五十%~八十%。抗拉强度随纤维拨量的增加而提高。当钢纤维的长度和掺量不变时,细纤维的增强效果优于粗纤维,这是因为细纤维单位体积的比表面积大,与混凝土的粘结力高的缘故。

钢纤维喷射混凝土的抗弯强度要比素喷混凝土提高0.4~1倍。国内国外的实测资料见表10-16.同抗拉强度的规律一样,增加纤维换量或减小纤维直徑,均有利于提高钢纤维喷射混凝土的抗弯强度。

3.韧性

良好的韧性是钢纤维喷射混凝土的重要特性。说白了韧性延展性从加荷刚开始直到试件彻底损坏所做的总功。韧性的大小常以荷载一挠度曲线与横坐标轴所包络的面积表示之。国外选用10cmx10cmx35cm的小梁实验表明,钢纤维喷射混凝土的韧性可比素喷混凝土提高10~五十倍。我国冶金部建筑研究总院选用70mmx70mmx300mm的试件实验表明,钢纤维喷射混凝土的韧性约为素喷混凝土的20~五十倍。

4.抗冲击性

在喷射混凝土中,掺入钢纤维,可以明显地提高抗冲击性。测定钢纤维喷射混凝土的抗冲击力,常选用落锤法或落球法。美国用10磅锤对准厚38~63mm,直徑为150mm的试件进行捶击,素喷混凝土在捶击10~40次后即损坏。而钢纤维喷射混凝土试件损坏需要的捶击数次约在100~500次以上。即抗冲击力提高10~13倍。

我国冶金部建筑研究总院曾用直徑35毫米、重2.55kg的钢球,在离试件1m高的上方对70mmx250mm×250mm的试件进行撞击。结果表明,钢纤维喷射混凝土的抗冲击力约提高8~30倍。