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钢纤维喷射混凝土技术在地下工程中的应用

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。

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钢纤维喷射混凝土技术在地下工程中的应用
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