钢纤维 钢纤维用于控制混凝土裂缝，使混凝土在开裂后不易脆化。钢纤维在混合料中形成一个分布式网络。这可以使混凝土在开裂后具有一定的承载能力，尤其是在楼板和喷射混凝土中。许多项目使用钢纤维来减少网格处理时间。许多项目使用钢纤维来减少楼面维修。这些优点在工业地板、人行道、喷射混凝土以及预制构件中表现得最为明显。.
什么是钢纤维加固混凝土？
钢纤维加固混凝土（SFRC）是在整批混凝土中混入短钢纤维的混凝土。这些纤维就像许多小型加固元件。当混凝土开始开裂时，它们会弥合裂缝。这有助于控制裂缝宽度。根据纤维类型和用量的不同，它还能帮助楼板在首次开裂后继续承受荷载。.
ASTM C1116 是纤维增强混凝土的通用供应规范。它涵盖了以均匀混合的成分交付的纤维混凝土。它还定义了 I 型钢纤维加固混凝土 并将其与 ASTM A820/A820M 中的钢纤维要求联系起来。.
钢纤维在混凝土中的主要用途是什么？
钢纤维在楼板和路面工程中使用最多。混凝土协会将工业地板和人行道列为主要应用领域。该协会还将喷射混凝土、钢平台上的复合板材以及预制构件列为主要应用领域。.
您可以将用途分为两个实用的类别：
- 平地和人行道 裂缝控制加裂缝后能力
- 喷涂混凝土和预制件： 韧性和耐操作性
用途 1：工业地板和地面板
在许多市场中，工业地板是最常见的应用案例。混凝土协会指出，钢纤维混凝土被广泛用于工业地面支撑楼板。它指出，典型的用量范围为 20 至 50 千克/立方米. .报告还指出，纤维可控制裂缝，并提供开裂后的残余强度，这取决于纤维的类型和用量。.
这种用例适用于需要较少维修的项目：
- 配备叉车的物流楼层
- 带点载荷的工厂
- 交通繁忙的配送中心
钢纤维有助于接缝边缘和拐角的处理，因为它能改善裂缝后的行为。它还能降低局部薄弱区域突然断裂的风险。.
用途 2：人行道和外部铺装区域
路面会承受反复的车轮荷载。路面还会出现卷曲、收缩约束以及接缝应力。钢纤维混凝土用于外部铺设区域，因为纤维有助于控制开裂。纤维还能在开裂后帮助楼板承受荷载。混凝土协会将外部铺设区域和人行道列为钢纤维混凝土的主要应用领域。.
当业主想要时，这种选择往往很有吸引力：
- 使用寿命更长
- 减少修补
- 表面抗冲击和抗磨损能力更强
用途 3：喷射混凝土、隧道、采矿和挖掘支持
钢纤维广泛应用于喷射混凝土，尤其是地下工程。ACI 的纤维加固混凝土报告列出了钢纤维加固混凝土和喷射混凝土在底板以及采矿和隧道支护中的应用。.
钢纤维有助于喷射混凝土，因为它能增加混凝土开裂后的韧性。根据设计和安全要求，钢纤维还可以减少某些喷射支撑层对网格布的需求。TRB 有关钢纤维喷射混凝土的文献讨论了钢纤维加固喷射混凝土的配料和搅拌方法，这表明钢纤维喷射混凝土的现场应用已经成熟。.
此用例适用：
- 隧道衬砌
- 斜坡加固喷射混凝土
- 地下支撑层
用途 4：预制构件和产品
预制构件通常边缘较薄，吊点较多，加上运输振动大。钢纤维有助于减少搬运过程中的开裂。钢纤维还能提高韧性，降低崩裂和断裂的风险。.
混凝土协会将预制构件列为纤维增强混凝土的一个主要应用类别。.
ACI 的纤维报告还包括各种纤维的制造方法和应用，包括钢纤维增强混凝土。.
预制件生产商通常喜欢钢纤维，因为它：
- 减少薄截面中的钢筋拥塞
- 改善脱模过程中的裂缝控制
- 支持边缘在使用中的耐用性
用途 5：钢露台上的复合板
复合桥面板可以使用纤维来帮助控制收缩和裂缝。混凝土协会将钢露台上的复合楼板列为纤维增强混凝土的主要应用领域。.
该使用案例仍然需要进行结构设计检查。项目团队必须确认纤维如何符合收缩加固要求和当地规范做法。.
用途 6：桥面和桥面覆盖层
在桥面工程中使用钢纤维混凝土，是因为裂缝控制可以保护耐久性。研究和实践报告介绍了纤维增强混凝土在桥面和桥面覆盖层中的应用，重点是控制裂缝和抵御侵蚀性溶液的侵入。.
这种用例常见于所有者想要的情况：
- 可控制开裂的耐用覆盖层
- 改善对嵌入钢筋的保护
- 缩短维护周期
一些机构还对用于覆盖层和维修的高性能纤维系统进行了评估。.
钢纤维在实际项目中能带来什么好处？
钢纤维带来的好处是船员们有目共睹的。.
裂缝控制
纤维有助于控制楼板的早期开裂和长期收缩开裂。混凝土协会将裂缝控制列为在楼板中使用纤维的主要原因。.
裂缝后承载能力
纤维可以增加开裂后的剩余强度。这是纤维用于地面支撑板的一个重要原因。.
冲击韧性
纤维可帮助板坯在局部损坏后保持在一起。这在叉车通行区和落料区非常有价值。.
减少某些板坯的钢材处理量
在某些板坯设计中，纤维可减少对焊接网的需求，但须经工程认可。这可以减少劳动力和进度风险。.
钢纤维混凝土的典型用量范围
剂量取决于设计目标。用量还取决于纤维的几何形状和板坯厚度。.
混凝土协会的一份实用参考资料对此有明确说明。它指出，工业地面支撑楼板通常使用 20-50 公斤/立方米 钢纤维。.
其他技术指南和设计文件通常会讨论类似的楼板应用范围，无接缝楼板或特殊设计的用量会更大。.
您还应该了解普通混合料的实际上限。CCAA 指出，在使用典型粗骨料的传统混凝土中，钢纤维剂量率很少超过大约 按体积计算的 1%, 它将其描述为 80 千克/立方米, 由于混音中的干扰效果。.
安全购买规则很简单：
- 使用供应商对纤维产品的指导。.
- 当纤维用于结构时，应进行项目测试。.
混合、放置和修饰技巧
钢纤维混凝土在控制分散时会取得成功。.
减少问题的实际步骤：
- 工作人员是逐步添加纤维的，而不是一次性添加。.
- 驱动器的混合时间足够长，以达到充分分散的效果。.
- 工厂用外加剂控制坍落度，而不是额外加水。.
- 由于纤维会改变表面触感，因此抛光机会调整时间。.
ASTM C1116 还明确了一个关键界限。它包括供应均匀混合的纤维混凝土。但不包括交付后的浇筑、加固、养护或保护。这些工作由承包商和规范负责。.
限制：当钢纤维不能替代钢筋时
钢纤维并不能消除结构设计的需要。它也不能取代大多数梁、柱和悬挂板中的钢筋。.
ACI 的设计指南预览指出，结构构件的保守做法是使用钢筋来支撑总的拉伸荷载。该指南还指出，在某些情况下，纤维可以补充和减少传统钢筋的数量。.
因此，决策应遵循这一逻辑：
- 在结构和规范要求的情况下使用钢筋。.
- 使用钢纤维来控制开裂和提高韧性。.
- 当项目同时需要这两种优势时，可使用混合加固法。.
钢纤维混凝土使用的标准和测试
要想获得可靠的性能声明，标准很重要。.
供应和光纤类型
- ASTM C1116 涵盖纤维增强混凝土供应，包括 I 型钢纤维增强混凝土。.
残余强度测试
- BS EN 14651 通常用于测量金属纤维混凝土的抗弯拉强度和残余值。混凝土协会介绍了这种测试方法，并指出它使用的是中心线荷载下的缺口梁。.
这就是实用的规格信息：
- 如果只指定 “添加钢纤维”，可能无法获得一致的结果。.
- 如果指定了可接受测试的残余强度目标，就可以控制性能。.
专家指导
当目的明确时，钢纤维的效果最好。.
一个简单的决策流程就能发挥作用：
- 业主确定痛点。痛点往往是地板裂缝、接缝损坏以及维修费用。.
- 工程师设定性能目标。目标可以是裂缝控制，也可以是裂缝后的剩余容量。.
- 承包商根据目标匹配纤维类型和用量。必要时，团队会通过试浇或测试数据进行验证。.
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结论
钢纤维用于混凝土中，可控制开裂并增加开裂后的韧性。钢纤维主要用于工业地面和人行道。钢纤维还用于喷射混凝土、复合平台板和预制构件。.
一个好的项目应将钢纤维作为一种设计的加固系统，而不是一种普通的添加剂。团队应将用量与目标挂钩，并根据公认的标准（如 ASTM C1116 供应标准和 EN 14651 残余抗弯试验标准）验证性能。.
