超高性能混凝土如何制备

                                                                                           钢纤维混凝土如何制备

       关注掺入钢纤维，可以显著地改善混凝土的力学性能。当掺量在许可范围之内，可提高抗拉强度30%~50%，抗弯强度可提高50%～100%，韧性可提高10～50倍，抗冲击强度可提高2～9倍，抗压强度提高较小，可达15%～25%。钢纤维混凝土还可使干缩率降低10%～30%。钢纤维混凝土成本高，施工难度也较大，必须用在最应该用的工程上，如重要的隧道、地铁、机场、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。

　　1　钢纤维混凝土要求

　　(1)钢纤维混凝土应满足结构设计对强度等级(包括抗压强度、抗拉强度、 弯曲韧度比等)的要求。

　　(2)钢纤维混凝土的钢纤维体积率应根据设计要求确定;当设计无要求时， 不应小于0.35%;对高强度(抗拉强度不低于1000MPa)的异形钢纤维不应小于0.25%;钢纤维预应力混凝土中钢纤维用量宜为80kg/m。

　　(3)钢纤维混凝土的水胶比不宜大于0.50，对于耐久性为主要要求的钢纤维混凝土不得大于0.45，每方混凝土的水泥用量(或胶凝材料总用量)不宜小于360kg。

　　(4)钢纤维混凝土的稠度可参照同类工程对普通混凝土所要求的稠度确定，其坍落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm，其维勃稠度值与相应的普通混凝土要求值相同。

　　2　原材料

　　(1)钢纤维的种类、规格、质量应符合设计要求。制备普通钢纤维混凝土，可使用低碳钢纤维。制备耐火混凝土，则必须使用不锈钢纤维。圆截面长直形钢纤维直径一般为0.25~0.75mm;扁平形钢纤维厚度为0.15~0.4mm，宽度为0.25～0.9mm，长度均为20～60mm。为改善界面粘结，可选用端部带弯钩的钢纤维等。

　　(2)水泥。钢纤维混凝土一般使用425号、525号普通硅酸盐水泥，高强钢纤维混凝土可使用625号硅酸盐水泥或明矾石水泥。

　　(3)配制钢纤维高强混凝土宜选用质地坚硬、级配良好的河砂，其细度模数不宜小于2.4。

　　(4)粗骨料应选用质地坚硬、级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石，粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3。为改善拌和物和易性，必须使用减水剂或高效减水剂。混凝土的砂率一般不应低于50%，水泥用量比普通未掺纤维的应高10%左右。

　　3　掺量

　　为保证纤维能均匀分布于混凝土，长径比不大于100，一般为30～80。对每种规格的纤维都有一最大掺量的限值，一般为0.5%～2%(体积率)。

　　4　搅拌

　　(1)钢纤维混凝土宜釆用带有布料装置的纤维混凝土专用搅拌机搅拌。

　　(2)搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先釆用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法。

　　(3)钢纤维混凝土投料顺序、搅拌方法和搅拌时间应通过现场匀质性试验确定。其搅拌时间应较普通混凝土适当延长1~2min。

　　5　捣实

　　不同的捣实方法，对纤维的取向有很大的影响。采用泵送至仓内，不加插搞，纤维在其中呈三维乱向;如采用插入式振动装置捣实，则大部分纤维呈三维乱向，少部分为二维乱向;采用平面振动器振捣，则大部分呈二维乱向，少部分为三维乱向;采用喷射方式，纤维在喷射面上呈二维乱向;采用“离心法”或“挤出法”，纤维取向介于一维定向与二维乱向之间;如果在磁场中振捣，纤维则沿磁力线方向分