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摘要：随着中国城市化的建设不断推进，在全国各地工程建设中，不断的涌现出各种大型的、特殊的桥梁工程，超高层建筑物工程，地上、地下工程隧道管片。往往因为普通混凝土构件的综合力学性能较差，极易造成构件破坏，发生工程质量事故。为了解决类似问题，本文将提出一种新型钢纤维复合混凝土构件的浇筑方法。这种钢纤维复合混凝土构件的优点为可提高混凝土构件的抗裂、抗冲击、抗震性、抗挠度，耐久性等综合力学性能，防止构件因受力内部变形产生破坏。
关键词：新型钢纤维；复合混凝土构件；浇筑方法；
一 钢纤维复合混凝土构件
（1）钢纤维材料组成体；（2）复合材料组成体；（3）钢筋混凝土材料组成体。
钢纤维材料组成体根据钢纤维增强机理的原理，结合大量的试验数据的分析。最终可以确定钢纤维的增强效果主要取决于纤维基体强度(Fm)、纤维的长径比(钢纤维长度I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)、纤维与混凝土体间的粘结强度(Τ)以及纤维在混凝土体中的分布和取向(Η)。钢纤维的品种主要分为四类钢丝纤维，剪切纤维，熔抽纤维，铣削纤维。选择合适的钢纤维品种，对预制构件生产施工及各项技术指标极为重要。主要从以下几方面进行对钢纤维的选择：
(I)增加钢纤维的粘结长度，但钢纤维太长易起球，影响和易性和施工，太细易弯折，长径比宜在40-100之间。
2)改善混凝土构件主体对钢纤维的粘结性能。
3)改善钢纤维形状，增加钢纤维与混凝土构件主体间的摩阻和咬合力。
综合上述，我们对几种种纤维做了比较，从中可看出铣削纤维有着较佳的综合性能，它即降耗节能、降低成本，又可以防止混凝土拌合结球，更利于混凝土构件的浇筑。在机场跑道中设计的混凝土构件，我们加入钢纤维，使它具有较高的抗弯强度、较好的抗冲击能力以及较强的抗重复荷载能力。它不仅能使构件体积减薄，缩缝间距加大，提高路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工程造价，缩短施工工期。
二增强混凝土构件的抗拉性、抗裂性、韧性和延性的方法与途径
在纤维增强原理中，还是主要以无机纤维(如玻璃纤维)或有机纤维(如聚丙烯纤维)为增强材料。在掺加纤维后能够显著提高混凝土结构物的抗裂性，减少塑性收缩裂缝，提高混凝土延、韧性和抗弯性，加强混凝土耐磨性、抗渗透性，抗冻性以及抗腐蚀性等混凝土综合性能。通过对各种纤维材料的比较及混凝土相关要求，选择比较稳定的，且具有良好的性能的长坚聚丙烯纤维材料。其特点主要如下：
（1）很高的比表面积；（2）很好的水分散性；（3）纤维表面与水泥基体拌和不会结团（4）耐化学腐蚀性好、抗强酸、强碱；（5）无毒、对人体无害；（6）经特殊的处理，在混凝土中分散均匀，并具抗老化性；（7）混凝土的高温抗爆性良好。
在使用长坚聚丙烯纤维材料时，由于纤维掺量对混凝土的工作性和力学性能会产生影响，为此相关人员通过多次试验研究最终确定了最佳掺量。在每立方米混凝土中按胶结材质量的O. 13 O. 23% (质量比)计算掺量，即每IOOkg胶结材料掺IlOg 210g纤维。因其在混凝土中良好的扩散性，分布性，以及与水泥、骨料等产生极强的结合力。它通过减少水泥的快速失水，减慢混凝土塑性变形，填充与改变混凝土内部结构。从微观上看，是当混凝土要收缩出现裂缝时，受到了内部纤维结合力的限制，从而不在继续延伸性发展变化，从而提高混凝土各项综合性能指标。
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三 配制的钢纤维复合混凝土应满足的要求
（1）满足工程所需要的强度和耐久性，以及对混凝土构件的各项综合性能指标的要求。
（2）配制成的钢纤维复合混凝土拌合料和易性应满足施工生产要求。
（3）经济合理，在满足工程各项要求的条件下，充分发挥钢纤维、纤维的增强作用，确定合理材料用量，降低钢纤维复合混凝土的成本。
（4）在钢纤维复合混凝土配合比设计上，有抗压强度要求时，应严格控制配比情况。
（5）应根据工程情况，发挥钢纤维复合材料作用，提高混凝土其他相应的性能指标。
四 钢纤维复合混凝土构件的浇筑注意事项
（1）从主要原材料上，对每批次进料必须进行严格的试验检测，确保原材料各项技术指标都复合要求，尤其对骨料类，应严格控制含泥量、泥块含量。
（2）钢纤维、聚丙烯纤维可根据事先设计好的用量，结合拌机可搅拌方量，按方量的使用量提前称重装袋，即利于方便施工，又确保了掺量精确。
（3）钢纤维复合混凝土在拌制过程中容易结团，从而影响混凝土整体性能，须采用强制式搅拌机。钢纤维宜采用机械分散加入法，其工艺做法是在料仓上搭设平台，放置分散机，当放骨料进入料斗仓时，分层加入钢纤维，必要时可以人工配合操作。钢纤维表面不得粘混有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。
（4）聚丙烯纤维放置工艺，主要是先于骨料散入料斗仓四壁，在骨料下料时可均匀带入搅拌机中可加以人工配合。因用量较少，须注意用量流失。
（5）在拌机下盘材料装入前，须全部出空拌机内的剩余拌和料，防止引起各种材料用量超差。搅拌设备停用超过30min时，须将搅拌机彻底清洗后方可继续。
（6）加强现场混凝土试验抽检力度，保障坍落度与材料使用量在控制范围内。
（7）试验室配合比一般是干燥材料为主，而现场的砂、石材料大都含有一定的水分，因此试验室配合比还需根据现场材料情况加以调整，调整后的配合比叫施工配合比，以此配合比指导和控制现场施工。应严格按施工配合比进行施工，确保钢纤维复合混凝土的工作性能。
（8）在钢纤维复合混凝土构件浇筑流程中，须加强环节控制提高效率。在混凝土振捣过程中，要由专职熟练的振捣手，加密振捣间距，延长振捣时间，保障钢纤维复合混凝土的材料均匀分布。
五 新型的钢纤维复合混凝土构件浇筑方法的特征
（1）通过在混凝土中合理调整添加钢纤维、聚丙烯纤维等复合材料，即保持增加了混凝土抗压强度，同时还提高了混凝土的抗裂性、抗冲击性、抗震性、耐久性等综合性能指标。既保障混凝土良好的使用性，又延长了使用寿命，还可实现节能降耗，降低生产成本。
（2）钢纤维复合混凝土构件浇筑方法其特点是是可根据实际工程技术指标要求，对钢纤维复合混凝土构件通过合理计算，试验试配、施工调整等技术方案，重新制定配合比中各材料的合理用量，确保工程质量安全。
结束语：
综上所述，通过调整各种纤维材料在混凝土中的用量，改变混凝土抗撕裂能力，增强混凝土韧性、提高混凝土内部延性与结构性能，合理调整水泥用量、外掺料用量及水灰比值等。钢纤维复合混凝土构件的配合比设计，完全可以根据构件对混凝土的使用要求和技术指标要求，进行合理的调整设计。通过不同设计调整达到最佳设计，既提高混凝土构件的质量，还降低混凝土构件的成本。
参考文献：
[1]Fiber-reinforced asphalt-concrete-A review. Sayyed Mahdi Abtahi,Mohammad Sheikhzadeh. Construction and Building Materials . 2010
[2]Fracture and fatigue performance in flexure of carbon fiber reinforced concrete. Zongcai Deng. Cenment & Concrete Composites . 2005
[3]Fatigue strength of steel fibre reinforced concrete in flexure. S. P. Singh,,S. K. Kaushik. Cement and Concrete Research . 2003
论文作者:任林专
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/20
标签：混凝土论文; 构件论文; 钢纤维论文; 纤维论文; 材料论文; 用量论文; 骨料论文; 《防护工程》2017年第16期论文;