凝土里掺加了“纤维制品”的外掺料,就是纤维混凝土,纤维包括各种钢纤维和聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维等复合纤维。
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,对试验的成功与否有着重要的意义。由于钢纤维砼破坏时,大都是纤维被拔出而不是拉断,因此,改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。其方法有3种:
(1)增加纤维的粘结长度(即长径比),但纤维太长易起球,影响和易性和施工,太细易弯折,长径比宜在40-100之间。
(2)改善基体对钢纤维的粘结性能。
(3)改善纤维形状,增加纤维与基体间的摩阻和咬合力。
每立方砼掺钢纤维45kg,粘聚性好,但由于钢纤维用量大,砼流动性较差,施工性能较难保证。
每立方砼掺钢纤维40kg,砼和易性良好,流动性有较大改善,能适应施工要求。
每立方砼掺钢纤维35kg,砼和易性良好,流动性良好,但用水量还可进行适当调整。
根据上述试验,可见钢纤维掺量与试件抗折强度同步变化,每立方砼35kg,40kg掺量均能满足配合比设计要求,且施工性能较佳,如早期强度要求较高,可考虑45kg掺量。
其中用水量宜根据钢纤维掺量做适当调整。
3、泵送钢纤维砼配合比的配制:
在道路砼配合比研究中,我们发现钢纤维在砼中会产生一种支撑效应,相互交错,形成一种网络,从而大幅度削弱砼流动性能。因此泵送砼中运用钢纤维,必须考虑适当用量,尽可能减少这种支撑效应。同时为了满足泵送所需砼和易性,配合比设计中应适当加大砂率,并放大水灰比或改用高效减少剂来增加坍落度。
根据阻裂性能试验,在钢纤维掺量为45kg时,与普通砼相比,钢纤维砼裂纹长度为其50%,开裂面积仅为其43%,可见其抗裂效果相当明显,因而我们确定钢纤维掺量为45kg。
我们设计了3组配合比:
序级配CSF外加剂坍落度
1C5037045SP406140mm
2C4033045SP406175mm
3C3033045WL-1110mm
上表中3号配合比砼和易性差,坍落度在80-120mm之间,且再放
大坍落度,砼出现离析,故调整如下:
C:360kgSF:45kg
调整后配合比和易性良好,初始坍落度及损失状况均较好。数据如下:
1:坍落度=140mm30分后110mm1小时后90mm
2:坍落度=175mm30分后130mm1小时后115mm
3:坍落度=140mm30分后110mm1小时后95mm
坍落度损失后,砼流动性尚好,能保证施工性能。
下表为试件的强度情况:
单位:MPa
3d7d14d28d28d抗折
128.542.449.657.87.2
220.234.539.851.56.8
328.739.26.2
4、确立配合比:
根据研究数据,我们确立了下列配合比(单位:kg/m3)
序号品种强度等级水泥钢纤维外加剂品种
1道路C3533940WL--1
2泵送C5037045SP406
3C4033045SP406
4C3036045WL--1