摘要：混凝土材料的选择和其性能的应用一直以来都是建筑工程当中十分重要的环节，文章分析了如何植被应用钢纤维的特种混凝土，希望可以给有关从业人员以启发。
关键词：钢纤维材料；特种混凝土；应用技术
1、前言
路面施工的过程中如果使用高强度的混凝土的话则可以有效的提高工程整体质量水平，尤其能够明显的提高路面韧性和使用寿命，因而钢纤维特种混凝土有着重要的应用环境。
2、钢纤维特种混凝土制备研究现状
在路面材料混凝土中添加钢纤维可有效提高混凝土的性能，提高混凝土的抗裂性和韧性，提高路面的使用寿命。针对路面混凝土材料的缺陷，采用钢纤维将钢纤维混凝土添加到路面工程材料中，既满足了实际工程的需要，又为钢纤维的广泛应用提供了重要的理论和实践指导。路面材料。不同形状的纤维对混凝土的性能有不同的影响。同样，不同纤维体积的混凝土具有不同的结构和力学性能。朱海军等研究了钢纤维和聚丙烯纤维掺合混凝土的性能。结果表明，不同的纤维在混凝土中起着不同的作用。聚丙烯纤维对提高高强混凝土的断裂性能有一定的局限性，钢纤维对提高混合纤维高强混凝土的断裂性能有显著的作用。当钢纤维体积分数为1.5%时，钢纤维与聚丙烯纤维具有良好的协同混合效果，可以显著提高混凝土的断裂能力。不同类型的钢纤维和聚丙烯纤维对高强混凝土具有不同的作用。研究了钢纤维不同类型和体积分数对高强混凝土强度指标和尺寸效应的影响。结果表明，钢纤维显着提高了混凝土的劈裂抗拉强度，抗弯强度和抗剪强度，但对混凝土的抗压强度和抗压强度影响不大。同时，不同体积分数是影响混凝土强度指标的主要因素。在道路混凝土中使用钢纤维可以有效地提高混凝土的性能，提高混凝土的抗裂性和韧性，有效地提高道路的使用寿命。因此，在路面工程材料中加入钢纤维制备特种钢纤维混凝土，既符合实际工程要求，又为钢纤维混凝土工程的未来应用提供参考。钢纤维混凝土（SFRC）由于其特殊的性能要求，不仅要求高韧性和高弯曲强度，而且在特殊条件下还要求特殊性能。该项目采用新技术，新方法，新思路，特殊原料和制备方法来研究制备过程。采用现代测试技术研究了成形后钢纤维的性能，并对各种机理进行了研究和分析。
3、常见技术方案
3.1研究不同原材料组成对混凝土性能的影响
主要研究不同水泥、不同外加剂、不同钢纤维对混凝土性能的影响。首先根据混凝土配合比设计原则制备素混凝土，然后通过研究不同矿物掺合料掺量对混凝土性能的影响，确定一个研究的基准混凝土配合比，然后在该混凝土基础上研究钢纤维掺加种类和掺量对混凝土工作性能和力学性能影响，研究一个合适的实际应用配合比。在进行试验的过程中，研究拌和工艺等对混凝土工作性能、强度等的影响，最后根据试验确定钢纤维特种混凝土配合比，研究钢纤维混凝土配合比设计方法。为了比较两种不同外加剂厂家生产的外加剂对混凝土性能的影响，可以在确定一个基础配合比的条件下，通过掺加两种不同的外加剂，青岛虹厦和同盛建材两家厂商，然后根据实验所得混凝土的性能，研究两种不同外加剂对混凝土的影响，从而更好的优化配比。原材料：水泥为山东山水P•O42.5普通硅酸盐水泥。外加剂（WA）：山东青岛虹厦高分子材料有限公司生产的聚羧酸系减水剂；外加剂（WB）：山东同盛建材有限公司生产的聚羧酸系减水剂；根据上述现有原材料，选定一个配合比，然后通过实验来分析研究在不同的外加剂条件下对混凝土各项性能的影响。考虑到只比较外加剂性能，故不需要掺加钢纤维进行比较，其外加剂掺量为胶凝材料总质量的1%。
3.2材料种类
在前期研究的钢纤维混凝土成果基础之上，通过改变原材料种类，即改变水泥品种和钢纤维品种，分析研究掺加不同水泥和纤维前后混凝土的工作性能、力学性能等的变化，并对变化前后进行比较研究，对钢纤维特种混凝土进行原材料优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现有原材料条件下，C40钢纤维混凝土配合比为：W/C为0.36；单位体积用水量180kg/m3；水泥用量为350kg/m3；粉煤灰用量为50kg/m3；矿粉用量为100kg/m3；钢纤维为97.5kg/m3；砂率为45%；砂子为774kg/m3；石子为946kg/m3；外加剂为5kg/m3都能满足设计要求。在现有原材料条件下，C55钢纤维混凝土配合比为：W/C为0.32；单位体积用水量180kg/m3；水泥用量为394kg/m3；粉煤灰用量为56kg/m3；矿粉用量为113kg/m3；钢纤维为117kg/m3；砂率为50%；砂子为829kg/m3；石子为829kg/m3；外加剂为5kg/m3都能满足设计要求。
3.3关键技术的选择
在进行钢纤维特种混凝土的试验过程中，研究钢纤维混凝土施工工艺关键技术，研究钢纤维特种混凝土的拌合工艺，主要内容包括原材料选择、配料与拌合工艺，以及其成型工艺技术，包括混凝土的运输、浇注、振捣、养护等。随着粉煤灰和矿粉含量的增加，混凝土的工作性能有了一定程度的增加，说明在混凝土中掺加粉煤灰和矿粉可以提高混凝土的流动性，利于混凝土的施工。同时发现当单独掺加粉煤灰或矿粉，其对混凝土强度的影响却不相同。单掺粉煤灰时，随着粉煤灰掺量的增加，3d和28d的强度都有一定程度的降低，说明粉煤灰的水化较慢，导致强度没有发挥出来。而单掺矿粉时，其对混凝土3d和28d的强度影响却并不相同，在3d，随着矿粉掺量的增加，其强度不断降低，而在28d时，其抗压强度先增加后降低，有一个最佳值，说明矿粉在混凝土中有一个最佳掺量，在掺加适量矿粉后，矿粉能够促进水泥水泥水化，提高密实度。而在混合掺加粉煤灰和矿粉时，其与单独掺加粉煤灰或矿粉时，强度明显影响不同，混合掺加粉煤灰和矿粉比单独掺加要好。
4、相关应用研究结果
试验结果发现粉煤灰和矿粉混掺效果较好。随着钢纤维掺量的增加，混凝土的工作性能不断降低，过量掺加会导致工作性能急剧降低，极易发生团聚。C40和C55在不影响施工性能前提下钢纤维最大掺量分别为97.5kg/m3和117kg/m3。在此掺量下，相对于空白样，C40和C55钢纤维混凝土28d抗压强度分别提高了20%和27%，而7d和28d的劈裂强度分别提高了约80%和100%。说明适量掺加钢纤维，可以有效增加混凝土的韧性。同时提出了钢纤维混凝土的施工工艺：先投（砂+石子+钢纤维），边搅拌边投料，一共搅拌1.5min，再投胶凝材料搅拌约1min，最后投（水+外加剂），边搅拌边投，搅拌约3min，根据该拌合时间，出机后的混凝土分散性较好。（3）对原材料性能比较分析可知，两种外加剂和水泥对混凝土工作性能和强度的影响差别不大，都能够满足要求。而掺加不同的钢纤维后混凝土的工作性能和力学性能不同，其中河北宇森公司生产的钢纤维在同等条件下比上海圆湖公司公司的钢纤维效果差，具体表现在工作性能和力学性能。根据实验结果，优先选择上海圆湖公司公司的钢纤维。对原材料性能比较分析可知，两种外加剂和水泥对混凝土工作性能和强度的影响差别不大，都能够满足要求。而掺加不同的钢纤维后混凝土的工作性能和力学性能不同，其中河北宇森公司生产的钢纤维在同等条件下比上海圆湖公司公司的钢纤维效果差，具体表现在工作性能和力学性能。根据实验结果，优先选择上海圆湖公司公司的钢纤维。
5、结束语
钢纤维特种混凝土的应用可以有效的提高工程整体的质量，同时还能够一定程度上提高后续应用时道路的整体寿命，有着重要的意义。
参考文献：
[1]王睿.基于纤维分布的UHPC制备及其渗透性能研究[D].哈尔滨工业大学，2018.
[2]董俊毅.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].中外企业家，2018，No.591（01）：160.
[3]余炜.公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术分析[J].黑龙江交通科技，2019，41（1）：243+245.
[4]李德民，徐文龙.无机纳米材料在喷射钢纤维混凝土中的应用[J].建材发展导向，2019，17（4）：85-87.
[5]蒋永庆.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].四川建材，2019，45（01）：129+131.
[6]孙举鹏，魏灯塔，王依璞.钢纤维形状对混凝土力学性能的影响及湿喷支护应用研究[J].煤矿安全，2019，50（3）：53-56.
论文作者:李发虎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：混凝土论文; 钢纤维论文; 性能论文; 强度论文; 外加剂论文; 粉煤灰论文; 原材料论文; 《基层建设》2019年第17期论文;