鋼纖維是什麼

鋼纖維是指以切斷細鋼絲法、冷軋帶鋼剪切、鋼錠銑削或鋼水快速冷凝法制成長徑比（纖維長度與其直徑的比值，當纖維截面爲非圓形時，採用換算等效截面圓面積的直徑）爲40～80的纖維。不同的製取方式產出的鋼纖維性能也不一樣。雖然鋼纖維問世不久，但應用已經越來越廣泛，種類也越來越多。

鋼纖維混凝土（SFRC）是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆築、可噴射成型的一種新型複合材料，近年來在國內外得到迅速發展。它克服了混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、性脆等缺點，具有優良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能，已在水工、路橋、建築等工程領域得到應用。

鋼纖維性能：

鋼纖維是一種新、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設計方法大體與普通混凝土相同，不同點爲：強度雙控標準（抗壓強度和彎拉強度）；鋼纖維摻量根據設計要求的彎拉強度確定；單位用水量和砂率與纖維摻量有關，每摻加0.5%（體積率）鋼纖維，單位用水量增加6kg，砂率增大2%。

鋼纖維混凝土具有與普通混凝土一樣的攪拌、運轉和施工性能，纖維在混凝土中不會結球，分佈均勻，可在商品混凝土攪拌站進行生產並能用於泵送施工。銑削鋼纖維混凝土的早期坍落度損失較大，30分鐘損失32%，2小時損失42%。鋼纖維混凝土的實際工作性優於相同的坍落度的普通混凝土。鋼纖維混凝土具有良好的材料性能，與普通混凝土相比，其抗壓強度提高2～20%；彎拉強度提高20～50%；劈裂抗拉強度提高20～40%；耐磨性能提高40%左右，其物理力理性能完全可以滿足城市道路工程及檢查井蓋等配套構件需求技術指標。鋼纖維粗糙而潔淨的表面，能與混凝土中的水泥漿體牢固的結合，這是銑削鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。

此外，高強鋼釺維混凝土在鐵道軌枕預製、高速公路伸縮縫、水泥砼道面等預製、現澆、生產施工等方面均已得到大量應用，其優良性能完全可以取得良好的技術經濟和社會環境效益。

一、粘結性

由於鋼纖維與混凝土基體的界面粘結主要是物理性的，即以摩擦剪力的傳遞爲主，因此對鋼纖維本身來說，應該從纖維表面和纖維形狀兩個方面來改善其粘結性能。具體的方法有下列四種。

1.使鋼纖維表面粗糙化、截面呈不規則形。採用熔抽法生產就能達到這個目的。因爲鋼纖維在遇空氣急劇冷卻時，表面收縮不均勻而變得粗糙，同時截面也收縮成月牙形，增加與基體的接觸面積。銑削型鋼纖維一個表面光滑，另一個表面粗糙，也增加了與混凝土的接觸面積。

2.沿鋼纖維軸線方向按一定間距對纖維進行塑性加工。例如日本神戶制鋼公司的“信柯”鋼纖維美國雷邦公司的“XOREX"鋼纖維（圖2-1,c）以及慶安鋼鐵廠的“S-2”和“S--3"號鋼纖維。由於表面壓成棱形，或壓成波形，增加了機械粘結力。

3.使鋼纖維的兩端異形化。如鋼錠銑削型鋼纖維兩端帶有錨固臺；美國貝克爾公甸的"DRAMⅨ"鋼纖維（圖2-1,e）和慶安鋼鐵廠的“S-4'和as-so型鋼纖維，.都是在兩端製成彎鉤；還有熔抽法抽取的大頭形鋼纖維。由於兩端的錨固作用，提高了抗撥力。

4.對鋼纖維表面塗覆環氧樹脂和表面微鏽化處理。這種方法對界面粘結強度的提高不如前幾種方法，但也有一定的增強效果。

小林一輔、比利時列日大學和章文綱等的試臉都證明有彎鉤的鋼纖維比平直鋼纖維的增強效果提高約一倍，小林一輔的試驗說明壓棱鋼纖維的效果接近有彎鉤的鋼纖維。這些異形鋼纖維不但提高了鋼纖維的強度，並且提高了韌度。波形鋼纖維雖然對提高鋼纖維混凝土強度的作用不大，但是能成倍地提高韌度。

二、硬度

無論哪一種加工方法制造的鋼纖維，在加工過程中都遇到高熱和急劇冷卻，相當於淬火狀態。因此鋼纖維的表面硬度都較高。用於混凝土補強進行攪拌時很少發生彎曲現象。如果鋼纖維過硬過脆，攪拌時也易折斷，影響增強效果。在熔抽法生產鋼纖維時，從熔抽輪下離心噴出的鋼纖維仍處於高溫狀態，必須用滾筒或振動輸送方法分散並進行冷卻。否則鋼纖維聚集，熱量難以散發，反而起退火作用。

三：耐腐蝕性

關於鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗的介紹可知，開裂的鋼纖維混凝土構件在潮溼的環境中，裂縫處的混凝土碳化，碳化區的鋼纖維鏽蝕，碳化深度和鏽蝕程度隨時間增長而發展，對鋼纖維混凝土來說，主要是利用裂後弧度和裂後韌性，雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小，但是終究是有裂縫的，故此應對在潮溼環境中，特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土採取防防鏽蝕措施.試臉證明，在保證鋼纖維混凝土構件具有同等承載能力的前提下，採用直徑較大的鋼纖維，能提高耐腐蝕性，採用塗復環氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維，將能提高耐腐蝕性，如果施工工藝許可的話，可只在混凝土表層1-2cm採用這種鋼纖維，必要時也可以採用不誘鋼纖維。

鋼纖維用途：

鋼纖維主要用於製造鋼纖維混凝土，任何方法生產的鋼纖維都能起到強化混凝土的作用。

鋼纖維檢測方法：

1、鋼纖維的抗拉強度檢驗，要求其抗拉強度不低於380MPa；

2、鋼纖維的抗彎拆性能，鋼纖維應能經受直徑3㎜鋼棒彎拆90°不斷，每批次檢驗不少於10根；

3、雜質含量，鋼纖維表面不得有油污，不得鍍有有害物質或影響鋼纖維與混凝土粘接的雜質；

4、鋼纖維的長度偏差不應超過標準長度的10%，每批次至少隨機抽查10根以上；

5、鋼纖維的直徑或等效直徑合格率不得低於90%，可採取重量法檢驗，每批次抽檢100根，用天平稱量，卡尺測其長度，要求得到的等效平均值滿足規定。

原材料的檢驗：

必須滿足上述原材料的質量控制標準，應按照公路工程施工技術規範的要求進行檢驗。

鋼纖維混凝土的檢驗：

應重點檢驗鋼纖維混凝土的和易性、塌落度和水灰比等，同時必須現場目檢鋼纖維在混凝土的分佈情況，發現有鋼纖維結團現象應延長拌和時間。