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实践证明 ,纤维对混凝 土有阻裂作用 。表 1 列出几种单丝状合 成纤维的物理性能 ,并与混凝土进行比 较 。从表 1 可看出这些纤维的杨氏模量 均低于混凝土 ,但它们可在混凝土中起 阻裂的作用 。 目前国产聚丙烯年产量约为 190 万 t , 但用于纤维混凝土的 “短丝”很 少 。经浸水试验证明 ,国产纤维浸水后 纤维聚堆 , 在混凝土搅拌过程中结团 , 不能均匀分布 。而以美国产杜拉纤维为 代表 , 在技术上进行了重要的改进 , 其 纤维浸水后能分布均匀 , 具有高强 、抗 老化能力 ,对酸 、碱 、紫外线等具有较高 的抵御能力 ,在混凝土中能长期保持良 好的工作性能 ,可有效地控制混凝土塑 性收缩及裂纹问题 , 改善混凝土的抗 裂 、抗渗性能 , 有效提高抗冲击及防冻 能力 , 已大量用于地下工程防水 , 工业 与民用建筑的屋面 、墙面 、地面以及高 速公路 、桥梁工程中 。 2 杜拉纤维与混凝土强度的关系 应用杜拉纤维增强混凝土来提高 混凝土的抗裂性 、韧性和抗疲劳等性能 已成为工业与民用建筑中的重要途径 , 为使建筑工程界设计与施工有一套可 遵循的杜拉纤维混凝土的强度标准 ,通 过对它进行系列试验数值分析的结果 , 编出了与 混凝土规范相适应的强 度标准 。
三、钢纤维混凝土配合比设计步骤
钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样，一般采用计算法。可按下列步骤进行：
（1）根据强度标准值或设计值及施工配置强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。
（2）按试配抗压强度计算水灰比，一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。
（3）根据试验抗折强度，按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0～1.5%。
（4）根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。
（5）根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种，钢纤维纤维体积率，水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.
（6）按体积法计算材料用量确定试验配合比。
（7）按配合比进行拌和物性能检测，调整确定施工配合比。
该标准中 C45～C80 纤维混凝土所 对应的力学指标比普通混凝土高出 2. 5 % 、 5 %、 7. 5 % 。变形模量 EDK 值随 纤维掺率 Pf 的增加而增大 , 当纤维掺 率 Pf ≤1 %时 , EDK 值可增大 15 %。 杜拉纤维与钢纤维 、玻璃纤维 、尼 龙纤维等同为混凝土增强用纤维 ,在水 泥基体中起的主要作用是 : 阻止基体中 原有裂缝的扩展并延缓新裂缝的出 现 ;提高基体的抗变形能力从而改善其 韧性与抗冲击特性 。不同的纤维有各 自的技术特性 , 所增强的方面各有所 长 , 也各有所短 , 只有充分发挥材料的 复合效应 ,才能综合解决工程中所遇到 的问题 。 3 用聚丙烯纤维配制高性能混凝土 一般提高混凝土的抗压强度对混 凝土的抗拉作用不大 , 而加入纤维后 , 可使混凝土在受弯开裂后 ,能承受一定 的弯曲荷载 ,这种特性称为韧性 。这种 低弹性模量纤维混凝土受弯开裂后的 弯曲特性与钢纤维等高弹性模量纤维 混凝土有较明显的差别 。因此 ,提高混 凝土材料的韧性 , 改善其脆性 , 将会有 很大的经济意义 。
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