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摘要：近年来，我国的建筑行业有了很大进展，对高性能纤维混凝土的应用也越来越广泛。由于钢纤维优越的弯曲韧性、断裂韧性、抗拉伸，抗疲劳等力学性能，钢纤维混凝土的应用范围越来越广。水利、道路、桥梁、建筑结构等工程领域，钢纤维混凝土扮演着越来越重要的角色。本文对钢纤维混凝土各项性能进行分析，并对存在的问题以及应用前景做简单的概括。
关键词：纤维混凝土；工作性能；抗裂
引言
混凝土是工程建设所必需的量大、面广的材料，它是一种抗压强度大但抗拉强度相对低的脆性材料，易产生裂缝。纤维混凝土是在混凝土中掺入纤维而改善混凝土性能的复合材料，它具有普通混凝土所不具备的诸多优良品质，在抗拉、抗裂、抗冲击等方面较普通混凝土有明显改善。
1钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维混凝土以一定量的钢纤维均匀分布在普通混凝土中，随后经过硬化形成，在道路桥梁施工、房屋建筑中被广泛应用。相比传统的混凝土建筑钢纤维混凝土主要有以下几个方面的优势：第一，钢纤维混凝土自身的强度与重量较大，因此在抗压方面非常强。同时这样的建筑具备极强的强度，在使用的过程中能很好对压力进行抵抗。第二，钢纤维混凝土有极强的抗冲击性，在使用的过程中钢纤维运用的数量越多增强的韧性也就越强。如果钢纤维的含量达到0.8%~2.0%这个范围，其韧性指标甚至可以增强一倍以上，对路面裂缝来说有非常好的抵抗能力，能在道路建设的过程中更加有效的面对可能存在的问题，有效提升路桥工程的发展。第三，使用钢纤维混凝土与普通的混凝土相比有更好的优势，在抗裂、抗疲劳、抗剪性等方面有非常好的性能。这样的性能在使用的过程中能面对更加复杂的情况。通过这样的方式能有效增强路桥工程的使用寿命，推动我国路桥建设的不断发展。
2高性能纤维混凝土的试验研究
掺加了纤维的混凝土坍落度明显下降，且掺加了纤维的混凝土比普通混凝土的坍落度损失更大。但其保水性、粘聚性较好，这是由于纤维通过搅拌所形成的三维乱向支撑体系能够有效地阻碍了骨料的沉降，降低了泌水性，减少混凝土中的泌水通道，使孔隙率大大降低。随着纤维掺量的增加，其初始坍落度下降幅度逐步增大，坍落度损失随之亦大。掺0.6%纤维工作性能效果较好，能够满足设计要求，因此以下纤维掺量固定为0.6%，改变外加剂掺量进行混凝土力学性能的试验研究。掺纤维混凝土的7天抗压强度相对于基准混凝土均有不同程度的提高，28天抗折、抗压强度的增长率较明显。这说明纤维在混凝土中分散均匀，对密实度的影响小，且随着龄期增长，混凝土内部的开放孔数量和体积率大幅度减小，在试验中掺加Ⅱ级粉煤灰和JM-Ⅲ形成了更致密的复合胶凝体系，使混凝土的抗折、抗压强度显著提高。纤维与JM-Ⅲ及粉煤灰的掺入，可以改善混凝土的抗渗性能。这是因为纤维形成的三维乱向支撑体能有效地减少混凝土的泌水和沉降，降低混凝土中的50～100mm和大于100mm的孔隙率，另由于纤维在混凝土中良好的分散性及其物理力学性能，削弱了混凝土的塑性应变力，减少了混凝土的塑性裂缝，因此能够大幅度地提高混凝土的抗渗性。在混凝土中添加少量的纤维，可以显著减少塑性裂缝与早期干缩裂缝，主要是因为纤维在混凝土中形成的均匀的乱向支撑体系，能够有助于削弱混凝土塑性收缩的张力，极为有效地增强了混凝土的韧性，抑制了微细裂缝的产生和发展。
3钢纤维混凝土的应用
3.1建筑工程
三维散乱分布的钢纤维，各个方向都有阻裂的作用，提高强度，提高韧性的作用。如厂房牛腿，梁柱节点等部位，结构制防水屋面的延性，抗裂性均有提高。强度和重量的比值增大。这是纤维混凝土具有优越经济性的重要指标，也是它具有广阔应用前景的重要保证；抗拉强度和主要有主拉应力控制的抗剪、抗弯、抗扭强度明显提高。
应用实例：承受重量级工作制造工业厂房，庆安钢铁厂以及沈阳市急救中心站综合楼使用钢纤维混凝土防水屋面经一年多的雨雪干湿冻融等作用未发现漏雨和裂痕此种刚性防水屋面一次性投资略高于三毡四油屋面，因为减少维修延长使用寿命可获得较好的经济效益。
3.2纤维混凝土路面施工
所谓的纤维混凝土，是指一种由纤维与水泥基料混合而成的复合材料，应用中具有抗拉强度高、适用性良好等优点，可为路面工程高效施工提供技术支持，具有良好的市场应用前景。同时，通过对纤维混凝土科学应用方面的考虑，可对外力作用下水泥裂缝的扩展进行限制和约束，保持路面应用中良好的质量状况，可延长其使用寿命，丰富相关施工作业开展中所需的材料。除此之外，在适用性良好的施工技术、管控机制等要素的支持下，有利于增强纤维混凝土路面施工效果、提升其质量水平，使得在路面应用中有着良好的功能特性，充分发挥水泥基料及纤维的实际作用。
3.3轻骨料中应用
使用高效减水剂和细骨料并掺入粉煤灰作为混凝土混合料，使钢纤维轻骨料混凝土可以改善其施工拌合难度。使用矿物掺合料，引气外剂和掺入钢纤维可以提高轻骨料混凝土的抗拉强度。通常包含钢纤维轻质混凝土的抗压强度增加总量。掺量为2%以上的钢纤维增强轻骨料混凝土比轻骨料混凝土的平均劈裂抗拉强度高显著，即使在少量的钢纤维作用下，特别是使用钩端钢纤维，钢纤维增强轻骨料混凝土的胶凝强度，从而导致更高的改进的拉伸强度。此外，钢纤维（具有弯曲韧性）和轻骨料混凝土的拌合提高了混凝土弯曲强度。在实践中证实，钢纤维的弯曲强度比普通混凝土更为明显，在轻骨料中优势明显。
3.4钢纤维混凝土的其他应用
在钢纤维混凝土使用方面不仅在道路桥梁施工中进行有效运用，同时对隧道以及边坡防护也有重要的作用。可以使用喷射钢纤维混凝土的方式对隧道进行加固，这样的方式主要的优势为不仅在使用的过程中有效对隧道进行加固，同时钢纤维混凝土较强的密封性也能有效避免出现一些渗漏现象，对边坡以及隧道来说有非常重要的意义。
结语
综上所述，纤维混凝土比普通混凝土具有更优良的抗裂性能，在混凝土中复合掺加纤维和JM-Ⅲ及粉煤灰是克服混凝土开裂的有效途径，尤其是塑性裂缝。混凝土中添加聚丙烯纤维后，对混凝土的抗压、抗折强度有增强作用，无明显的不良影响。尤其在纤维掺量增加后混凝土的抗拉、抗折强度增长幅度较大。纤维所形成的三维乱向支撑体系能够有效地减少混凝土泌水，降低混凝土中的孔隙率，并减少塑性裂缝，能够大幅度提高混凝土的抗裂性能。在混凝土中添加聚丙烯纤维随着掺量增加，坍落度会明显下降，且损失增大，但能够改善拌合物的保水性和粘聚性。经过调整完全可以满足泵送施工要求。混凝土中添加适量纤维，其抗渗、抗裂性能提高，混凝土的耐久性得到了改善。
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