佳密克丝钢纤维混凝土的性能及其在路面中的应用技术

　　瀹意瘕科i的性能及其在路，中的应用技术凌鸣（上海浦东建设工程咨询公司）陈海燕（上海市政工程研究院）表2道路混凝土的弯曲抗拉强度试验结果水泥砂碎HW/C外加剂525H10-30mmFDN-440佳密克丝（Kg/m3）坍落度水泥黄砂石子水3mm佳密克丝钢纤维RC65/f）0HN坍落度（MPa）28天强度'前言众所周知，混凝土具有抗冲击性能差、能量吸收小、易发生裂缝等缺陷，使混凝土这种廉价材料在某些领域应用受到限制。钢纤维混凝土是在混凝土中掺人钢纤维而改善性能的复合材料，它的出现使混凝土的这些缺陷得到大大改善，具有普通混凝土所没有的许多优良品质，如抗拉强度、抗弯强度、抗裂性能、韧性或冲击性等都可获得改与提高。

　　上海贝卡尔特一一二钢有限公司，引进比利时贝卡尔特公司的佳密克丝钢纤维生产工艺与设备，佳密克丝钢纤维原材采用优质高纯度盘条，经表处理后，冷加工拉拔后的钢丝并丝上胶烘干，剪切压成一定长度与两端带钩形状，这种钢纤维U材质抗拉强度高（大于1OOOMPa）、高长径比（达60）、搅拌时不结团、低掺量等良好特性。这种钢纤维除考虑了钢纤维在混凝土中增强作）外，还芩虑丫其皮好的施工性能。

　　0前，我国交通建设发展很快，随普车辆的增多、车取增大、车速增快，对道而的要求lli越来越高，而钢纤维混凝土因良好的特性，越来越显出K逍而应用的优越性t二、佳密克丝钢纤维混凝土的性能（-）钢纤维混凝土混合料的性能一般来说，随荇钢纤维掺M的增）川，混凝土的坍落度会变小。

　　以往的钢纤维因量尚，在混凝土搅拌时易发生结闭现象，影响钢纤维混凝土的均匀f：，而佳密克丝钢纤维加料方式简单，只要在砂石骨料加人后投放即可，在有水的情况下，并丝胶会迅速溶解，而钢纤维通过砂石摩擦散开，均地分布混凝土中，不发生结闭现象。一般掺量在20―50Kg/m3时，钢纤维混凝土坍落度比普通混凝土小2cm左右，怛其振动时的流动性雄本与普通浞凝土一致。

　　（二）钢纤维混凝土的力学性能混凝土在承受较高压力时，*终破坏是山垂直压力方向的拉应力产生裂缝所致，钢纤维体积小时无助于有效提高混凝土的抗压强度。但钢纤维的确增加混凝土抗剥落能力，可避免混凝土脆性爆炸破坏特别在高强混凝土中。佳密克丝钢纤维早期与后期抗压强度略提高，与其他类塑的钢纤维一样，不考虑其在抗压强度性能上的增强作用C表1C25地坪混凝土的弯曲抗拉强度对比试验结果从以上试验结果来看，混凝土中掺人佳密克丝钢纤维其弯拉强度比素混凝土有明显提高，并且随掺量增加，弯拉强度逐渐增大。

　　正是因为混凝土中掺人钢纤维可明显改善混凝土的弯拉强度的这种性能，使得钢纤维混凝土在道路工程中得以广泛应用。

　　混凝土中钢纤维的掺人，对抵制初裂有轻微提高（见），并且随着掺量，初裂强度有所提高。

　　抗拉强度与劈裂抗拉强度强度混凝土抗拉强度随着钢纤维掺量增加而提高，而佳密克丝因两端呈弯钩能提供良好的锚固能力，所以在混凝土出现初裂后的残余抗拉强度佳密克丝钢纤维与直钢纤维混凝土拉力-抗冲击性能混凝土中掺人佳密克丝钢纤维50Kg/m3，其开裂冲击次数比素混凝土提高了2.7倍。

　　弯曲初性钢纤维对混凝土性能改善的主要贡献之一，表现在能量吸收方面，这种性能称为韧性，是材和变形、断裂的综合指标。

　　目前国际有关弯曲韧性标准主要有二个，- 85标准试验方法与日坤SCESF4标准。

　　的面积之比，见，OAB'C'D'是理想弹塑性材料荷载一变形曲线，弯曲韧度指数15、110、130分别表3各组小梁ff弯曲强度、fe有效弯曲强度、fc抗压强度与韧度指数试验结果编号钢纤维ff分别为3倍、5.5倍和15.5倍初裂变形对应的荷载挠度试验曲线下的面积与初裂变形时曲线下为5、10、30.日本SCESF4标准采用等效抗弯强度fe（弯曲韧度系数）来表示韧度，见。

　　混凝土小梁韧度试验采用三分点荷载试验，跨距450mm，素馄凝土配方见表1.降段，说明初裂后混凝土仍具一定剩余承载能力。从表4数据来看，纤维掺量增大弯曲韧度指数提高，趋向接近理想弹塑性材料。

　　ASTMC1018弯曲韧度指数30值所对应的是变形相对较小的弯曲韧度，而SCE―SF4弯曲韧度系数则是变形相对较大情况下的弯曲韧度，因此尽管表3中DL1、DL2与XL的130并无多大区另i，但DL1、DL2中的fe却要明显大于XL，因此用于SCE―SF4中的le能区分韧度特性上的差异，也说明两端带钩的佳密克丝钢纤维混凝土具更高的韧性。

　　（三准密克丝钢纤维混凝土的收缩性及开裂性能钢纤维混凝土的收缩性钢纤维的掺人将降低混凝土的收缩性，这已成为普遍公论的规律。佳密克丝钢纤维同集料一样具有抵抗水泥石失水收缩的能力。

　　钢纤维混凝土的开裂性能混凝土的收缩主耍是因水分蒸发而使体积发生变化，若收缩拉应力超过混凝土的抗拉强度，就会出现裂缝，并将趋向沿混凝土的薄弱缺陷处不断发展。钢纤维的存在有部分分散与抵抗收缩应力的作用，有效抑制微裂缝的发生，另外还能降低裂缝尖端的进一步发展，因此可效控制与减少混凝土的裂缝宽度C掺人钢纤维后，能有效降低收缩裂缝的宽度，掺量大于40Kg/m3后，降低裂缝宽度较迟钝，但能推迟裂缝出现的时间。从以上试验可知，掺入钢纤维后可有效抑制混凝土的开裂，即使开裂也将减小混凝土的裂缝宽度，三、佳密可丝钢纤维路面混凝土的制备混凝土路面是一种大面枳使用的薄形结构物，不仅要承受行车荷载反复作用，还要遭受〖I然环境变化的影响，其使用条件远比其他工程结构物恶劣，再加上目前交通量、车载及车速的日趋增大，迫切需要一种更为高品质的路面混凝土。钢纤维混凝土因其良好的性能，越来越显示出其在路面中应用的优越性。本节为佳密可丝钢纤维路面混凝土制备与操作注意事项，为钢纤维混凝土应用提供一定的依据钢纤维路而混凝土所用砂石、水泥、外加剂等原材料的要求坫本同普通路而混凝土：佳密克丝钢纤维应选用RC65/60BN与RC80/60BN两种型号。

　　佳密克丝钢纤维路面混凝土配合比设计佳密克丝钢纤维路面混凝土配合比设计，应满足设计要求的抗压强度、抗折强度与施工要求的和易性，应采用试验一计算法进行，具体步骤如下确定试配抗压强度与抗折强度。抗压强度施工配制强度确定-81普通混凝土配合比设计技术规定，fcu，0 +1.645crfeu，o混凝土施工配制强度（Mpa）；feu，k设计的混凝土强度标准值（MP；1）；a施工单位的混凝土强度标准差（Mpn）。

　　钢纤维路面混凝土的施工配制强度的确定方法同普通路面混凝土，不考虑钢纤维在混凝土抗压方面的增强作用抗折强度施工配制强度的确定依据上海市政工程管理局沪市政施（9 2）第1400号市政工程及验收技术规程，施工配制抗折强度要比要求的抗折强度设计依提高1%-15%，故fflm，o钢纤维浞凝土的施工试配杭折强度（Mpa）。根据试配抗fi强度计箅水灰比C/W灰水比上场2斤2001钢纤维混凝土水灰比ft选HO. 45-0.50fn，与GB97-87水泥混凝上路而施工及验收规fV：中规定相一致c.根据抗折强度或已有资料确定钢纤维体积率10~1.15）ftm（1+amprlf/df），ftm同强度等级素混凝土抗折强度设计值，按现行有关水泥混凝土路面或机场道面设计规范的规定采用；am钢纤维对抗折强度的影响系数；pf钢纤维体积率；lf、df分别为钢纤维长度与直径。am若取CECS38 -92钢纤维混凝土结构设计与施工规程中的0.73，lf/df取65，则：fftm，佳密克丝钢纤维*大体积量不应超过1 %.。确定单位体积用水量及水泥用量根据施工要求的稠度，用水量可通过试验或已有资料确定，也可根据CECS38 -92表格选用、调整。若掺外加剂时，其掺量或用水量应通过试验确定c水泥用量宜在360-400Kg范围，当钢纤维体积率较大时，水泥用量可适当增加，但不应大于500Kg钢纤维混凝土中的砂率，比普通混凝土的砂率更具意义，原因在于砂率支配钢纤维的分散度，对强度有影响；另一原因在于砂率对稠度有影响，因此，在以往国产钢纤维应用的实践上，CECS38-92中，砂率的选用较高在50%左右，原因在于以往国产钢纤维的分散性较差，需高砂率来分散均匀钢纤维，带来的问题是水泥用量偏高。由于佳密克丝钢纤维具有分散性好，且路面混凝土要求低砂率，GI397 -87中砂率选用在27-35%的范围内，因此CECS38-92中50%的砂率显得过高，由此建议砂率*好通过试验或根据已有的经验确定按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量，确定试配配合比按试配配合比进行拌和物性能试验，调整用水量和砂率，确定试验基准配合比。

　　钢纤维路面混凝土的坍落度与普通混凝土要求一样，一般在10 -25mm，当小于10mm时，可用维勃稠度仪测定，维勃时间宜为1-30s.钢纤维路面混凝土试配配合比确定后，应进行拌和物性能试验，检查稠度、粘聚性、保水性是否满足要求，若不满足，在保持水灰比和钢纤维体积率不变的情况下，调整用水量或砂率，并据此确定强度试验的基准配合比根据强度试验调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。

　　钢纤维路面混凝土应分别进行抗压强度与抗折强度试验。试验至少采用两种配合比。其中一种为基准配合比，当进行抗压强度试验时，另外两种配合比的水灰比应比基准分别减少或增加0.05；当进行抗折强度试验时，另外两种配合比的钢纤维体积率比基准分别减少或增加。

　　2%.改变水灰比或钢纤维体积率时，单位用水量不变，但砂率可作适当调整。

　　根据测得水灰比与抗压强度对应关系，可求出试配抗压强度对应的水灰比；根据测得的钢纤维体积率与抗折强度关系，可求出试配抗折强度对应的钢纤维体积率。据此参照G55-81确定施工配合比。

　　其量偏差不应超过下列规定：