钢纤维耐冲击性与韧性

钢纤维

凝土中通常使用钢纤维来控制由于塑性收缩和干缩引起的开裂。它们还降低混凝土的渗透性,从而减少渗水。某些类型的纤维在混凝土中产生了更大的抗冲击性、耐磨性和抗碎性。一般来说,纤维不会增加混凝土的抗弯强度,因此不能代替抗弯钢筋或结构钢筋。事实上,一些纤维实际上会降低混凝土的强度。添加到混凝土混合物中的纤维量表示为复合材料(混凝土和纤维)总体积的百分比,称为体积分数。范围从0.1%到3%。纵横比的计算方法是将纤维长度除以其直径。具有非圆形横截面的纤维使用当量直径来计算纵横比。如果纤维的弹性模量高于基体(混凝土或砂浆粘合剂),它们会通过增加材料的抗拉强度来帮助承载载荷。纤维纵横比的增加通常会分割基体的弯曲强度和韧性。然而,太长的纤维往往会在混合物中起球并产生可加工性问题。一些研究表明,在混凝土中使用纤维对材料的抗冲击性影响有限。这一发现非常重要,因为传统上,人们认为用纤维增强混凝土时延展性会增加。它们通过增加材料的抗拉强度来帮助承载负载。纤维纵横比的增加通常会分割基体的弯曲强度和韧性。然而,太长的纤维往往会在混合物中起球并产生可加工性问题。近的一些研究表明,在混凝土中使用纤维对材料的抗冲击性影响有限。这一发现非常重要,因为传统上,人们认为用纤维增强混凝土时延展性会增加。它们通过增加材料的抗拉强度来帮助承载负载。纤维纵横比的增加通常会分割基体的弯曲强度和韧性。然而,太长的纤维往往会在混合物中起球并产生可加工性问题。近的一些研究表明,在混凝土中使用纤维对材料的抗冲击性影响有限。这一发现非常重要,因为传统上,人们认为用纤维增强混凝土时延展性会增加。近的一些研究表明,在混凝土中使用纤维对材料的抗冲击性影响有限。这一发现非常重要,因为传统上,人们认为用纤维增强混凝土时延展性会增加。近的一些研究表明,在混凝土中使用纤维对材料的抗冲击性影响有限。这一发现非常重要,因为传统上,人们认为用纤维增强混凝土时延展性会增加。

钢纤维增强混凝土中的增强机制,在硬化状态下,当纤维适当粘合时,它们会在微裂纹水平与基体相互作用并有效地桥接这些裂纹,从而提供延缓它们聚结和不稳定生长的应力传递介质。如果纤维体积分数足够高,这可能导致基体的抗拉强度增加。事实上,对于一些高体积分数的纤维复合材料,已经报道了在普通基质之上的拉伸/弯曲强度的显着增加。一旦达到复合材料的拉伸能力,微裂纹合并并转化为宏观裂纹,纤维根据其长度和粘合特性,通过有效地桥接宏观裂纹,继续抑制裂纹张开和裂纹扩展。

对钢纤维和易性的影响,进行坍落度测试以确定新拌混凝土的可加工性和稠度。所有纤维增强材料的效率取决于纤维在混凝土中的均匀分布、纤维与水泥基体的相互作用以及混凝土成功浇筑或喷涂的能力。从本质上讲,每根纤维都需要涂上水泥浆,才能在混凝土中发挥作用。纤维增强混凝土的普通用户会充分意识到,在混凝土中添加更多纤维,尤其是直径非常小的纤维,会对和易性产生更大的负面影响,并且需要改变配合比设计。坍落度因纤维含量和形式的不同而发生变化。坍落度较低的原因是添加钢纤维可以在混凝土中形成网络结构,从而抑制混合物的离析和流动。由于纤维含量高、表面积大,纤维必然会吸收更多的水泥浆包裹起来,混合物粘度的增加使坍落度损失。