作者简介:刘欣,中国土木工程学会纤维混凝土委员会委员，上海贝卡尔特二钢有限公司销售经理,邮编:200131,电话:021-50460610-107, 13801943598)


摘要  本文全面介绍了钢纤维的作用机理和在地下工程中的应用。并引入国外钢纤维喷射混凝土规范中对弯拉韧度的规定，提出在地下工程中对钢纤维喷射混凝土进行弯拉韧度设计。


关键词:     钢纤维喷射混凝土，弯拉韧度，Q系统，设计，施工

 


1. 钢纤维的作用机理


混凝土的抗拉强度较低，一旦开裂后会发生脆性破坏。利用钢纤维进行增强处理后，钢纤维能够控制裂缝的开展，并且传递拉应力，产生应力重分布，从而提高混凝土的裂后强度，使混凝土具有相当的弯曲韧度。和素混凝土相比，钢纤维混凝土在发生变形后仍能承担荷载。[2]

 


2. 钢纤维混凝土的性能


钢纤维混凝土的极限抗弯拉强度和加入钢纤维之前基本相同，但是钢纤维混凝土的弯曲韧度有大幅度提高。


钢纤维有各种不同的原材料，形状和抗拉强度，弯曲韧度各不相同。钢纤维根据生产工艺分为剪切型，铣削型，和冷拉型。前两种纤维本身的抗拉强度在400-700MPa之间，长径比在40-50，掺量较高，一般在80-120kg/m3；[3]冷拉型纤维通过对母材(盘条)的高速拉丝，大幅提高了抗拉强度，通常在1000MPa以上，长径比在60以上，掺量一般在35-65 kg/m3。


   对不同的钢纤维应进行实验，得到达到保证钢纤维混凝土弯曲韧度的钢纤维纤掺量。钢纤维混凝土的韧度可以用"位移控制的梁的三分加载实验"进行。