介绍了工程项目中CF60泵送混凝土的生产与应用经验。在如何控制水泥用量、降低混凝土水化热、保证钢纤维均匀分布等方面进行了探索和研究,解决了在较长运距和较高钢纤维掺量情况下,如何控制坍落度,保证混凝土工作性的问题。

对钢纤维掺量为0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的圆柱体混凝土试件进行了等应变增量循环加卸荷试验,应变速率为10-3/s。试验结果表明,在试验开始的四次加卸载循环中,SFC25混凝土在各再加载点处的残余应变最小,其余的四种混凝土按钢纤维掺量的增加,残余应变依次减小。随后的试验中,五种混凝土的残余应变随钢纤维含量的增加而减小,各种钢纤维混凝土的总残余应变按钢纤维含量较依次减少0.0929%、0.095%、0.0355%、0.1469%。各加卸循环中的残余应变在前四次循环中增加较快,而随后的循环试验中增加不明显,基本保持在一定的数值。整个加卸载试验过程中,五种混凝土在各次循环中的残余应变随钢纤维含量的增加而降低。

采用梁式黏结试件,研究了钢筋锈蚀率、钢纤维体积率、混凝土的强度等级以及钢纤维混凝土腐蚀后疲劳黏结性能。试验结果表明,钢筋锈蚀水平低时,抗黏结疲劳能力有一定程度的提高,钢筋锈蚀水平程度增大时,抗黏结疲劳能力有所降低;随着钢纤维的掺入和混凝土强度的提高,钢筋与混凝土之间的抗黏结疲劳能力随之提高。通过用荷载-滑移量滞回曲线描述,得到了黏结疲劳损伤过程大致可分为三个阶段,即初始滑移量阶段、稳定发展阶段和迅速发展至破坏阶段;疲劳荷载作用下构件的黏结刚度逐渐退化;随着钢纤维掺量的增加,滞回环曲线形状更加饱满,表明纤维可以有效提高结构或构件的塑性变形能力。

通过正交试验对喷射素混凝土、喷射补偿收缩混凝土、喷射钢纤维混凝土、喷射补偿收缩钢纤维混凝土带模养护与标准养护的抗压强度进行了极差和对比分析。试验结果表明,钢纤维体积率与膨胀剂掺量的推荐组合,在标准养护条件下为0.8%和6%,在带模养护条件下为1.6%和6%;在膨胀剂掺量为10%,钢纤维体积率为1.6%时,抗压强度提高比率最大,为17.9%。

在混凝土基准配合比相同的情况下,掺入体积掺量为0~1.2%的钢纤维以及取代水泥质量为0~12%的硅灰,测试了标准养护28d钢纤维硅灰混凝土的抗压、抗折及劈裂强度,并通过氮吸附实验测试得到了混凝土孔结构特征参数,分析了硅灰对钢纤维混凝土力学性能及孔结构特征的影响。结果表明,对于钢纤维混凝土,随着硅灰的掺入,其抗压、抗折及劈裂强度显著提高,且硅灰掺量越高,提高幅度越大。在测试与分析的基础上,建立了混凝土28d抗折强度与钢纤维、硅灰掺量之间的定量关系,并预测了硅灰和钢纤维对混凝土28d抗折强度的影响趋势。

以西安地铁主体结构工程施工为例,介绍了钢纤维混凝土在该工程地裂缝段及车站主体结构中应用的施工要点及质量控制措施。

采用74mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对四种不同含量的钢纤维混凝土试件在-40℃下进行了冲击试验,分析了低温环境下应变率对钢纤维混凝土试件的影响,探讨了低温动力学试验中钢纤维含量对试件动强度的影响规律。试验结果表明,钢纤维的加入对混凝土的动态力学性能有较大的提高,较理想的钢纤维掺量为1.5%。

为改善混凝土脆性、易开裂缺点,提高纤维与混凝土的黏结强度,同时提高混凝土强度,综合考虑三者的基础上,采取在混凝土中掺入钢纤维,并使用磁化水代替普通水,制备磁化水钢纤维混凝土,进行三种水流速度和四种钢纤维体积率条件下的抗折强度试验。试验结果表明,对于普通水和磁化水钢纤维混凝土,抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大;磁化水能有效提高钢纤维混凝土的抗折强度;当钢纤维体积率为1.8%,水流速度为2.1m/s时抗折强度提高幅度较大,增长率为27.38%。

为研究钢纤维混凝土的弯曲韧性,按照CECS 13:2009对不同纤维体积掺量(Vf=0、1%、2%、3%)、不同纤维长度(Lf=13mm、6mm)的钢纤维混凝土梁进行了四点弯曲试验。结果表明,掺加钢纤维对混凝土的抗压强度影响很小;随着纤维掺量的增加,SFRC梁的承载力提高、韧性增强、荷载-挠度曲线也更饱满,特别是当纤维长度为13mm时;根据荷载-挠度曲线提出了一种确定初裂点的方法 ,结果表明该方法可以有效判定初裂点的位置。

GB26537-2011《钢纤维混凝土检查井盖》国家标准已正式颁布,将于2012年4月1日开始实施。为了便于标准使用各方准确贯彻实施标准的具体要求和规定,本文介绍了标准的编制背景、编制目的和意义,对标准的主要条款进行了解读,并提出了标准实施过程中应注意的几个问题。