鋼纖維混凝土在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究
國外在上世紀(jì)70年代首先對鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點進行了抗震試驗,證明鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點與普通混凝土梁柱節(jié)點相比,在強度、剛度、耗能能力和梁鋼筋粘結(jié)錨固方面有較大的改善,采用鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點的框架與普通鋼筋混凝土框架相比,結(jié)構(gòu)的延性提高57%,耗能能力提高130%,荷載循環(huán)次數(shù)提高15%。在框架梁柱節(jié)點采用鋼纖維混凝土可替代部分箍筋,既改善了節(jié)點區(qū)的抗震性能,又解決了節(jié)點區(qū)鋼筋過密、施工困難等問題。研究發(fā)現(xiàn),鋼纖維可改善扁梁柱節(jié)點破壞形態(tài),使扁梁柱節(jié)點裂縫更細(xì)、更均勻,混凝土剝落不嚴(yán)重;可提高扁梁柱節(jié)點的剛度并改善其強度降低系數(shù);還可提高扁梁柱節(jié)點的初裂承載力和極限承載力,并改善節(jié)點區(qū)的延性和耗能能力。 承載混凝土地坪增強材料的鋼纖維參量均應(yīng)根據(jù)荷載及混凝土厚度計算確定。臨沂倉庫鋼纖維地坪優(yōu)勢
佳密克絲®鋼纖維地坪優(yōu)勢
更優(yōu)大幅度提高混凝土抗裂性能 。顯著提高抗沖擊能力。提高耐磨能力、耐久性能。更省使用佳密克絲®鋼纖維混凝土地坪比滿足同樣承載的鋼筋混凝土或鋼絲網(wǎng)板混凝土地坪更為經(jīng)濟。一般情況下,鋼纖維混凝土至少比鋼筋混凝土節(jié)省費用5%-20%。更快鋼纖維在混凝土中的添加非常簡便,鋼纖維可在混凝土攪拌站添加,也可在施工現(xiàn)場添加,添加時根據(jù)設(shè)計摻量,將鋼纖維連同砂石骨料一起直接投入混凝土攪拌斗攪拌(攪拌站添加,不增加混凝土攪拌時間)或在混凝土罐車將混凝土運至現(xiàn)場以后,將鋼纖維直接投入罐車滾筒內(nèi),快轉(zhuǎn)兩分鐘即可。由于施工過程中無需綁扎鋼筋,鋼纖維投放簡便,可縮短工期,節(jié)省人工。 山東倉庫鋼纖維地坪優(yōu)勢鋼纖維混凝土地坪中摻入鋼纖維,其抗拉強度提高25%~50%,抗彎強度提高40%~80%,抗剪強度提高50%~100%。
鋼纖維在混凝土中的阻裂作用主要表現(xiàn)在以下兩個方面。
首先,鋼纖維能顯著提高混凝土抗塑性收縮的能力?;炷翝仓瓿珊?,裂縫產(chǎn)生的主要原因是其內(nèi)部的水分蒸發(fā)不一致,造成不均勻的體積收縮。此時混凝土尚未硬化,不能產(chǎn)生足夠的強度抵抗收縮應(yīng)力,水泥漿體收縮引起的拉應(yīng)力可導(dǎo)致混凝土開裂,而鋼纖維的存在可分散或部分抵消內(nèi)應(yīng)力,從而抑制微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。其次,鋼纖維可降低裂縫前列的應(yīng)力集中,防止微裂縫的進一步發(fā)展。一旦裂縫形成,其前列就會產(chǎn)生應(yīng)力集中,裂縫會繼續(xù)擴展;但當(dāng)其前列發(fā)展到與纖維相交時,鋼纖維可抵消部分或全部應(yīng)力。由于鋼纖維在混凝土中呈三維狀態(tài)分布,所以可有效防止裂縫發(fā)展成貫穿裂縫。
1)鋼纖維混凝土的抗壓強度、抗折強度和劈拉強度均隨鋼纖維體積摻量的增加而增加,當(dāng)鋼纖維體積摻量較低時,強度增長幅度一般不大,尤其抗壓強度。2)鋼纖維混凝土的抗壓強度、抗折強度和劈拉強度均隨養(yǎng)護齡期的增長而增長。當(dāng)鋼纖維體積摻量為1.2%時,1d的抗壓強度、抗折強度和劈拉強度已分別達28d強度的73.9%、90.9%和91.2%,充分體現(xiàn)了該種鋼纖維混凝土早強的優(yōu)良特性,非常適宜用于機場道面裂縫快速修補。3)為了既滿足強度要求又經(jīng)濟適用,建議選用0.8%~1.2%體積摻量的鋼纖維混凝土。4)抗壓強度與抗折強度有很好的相關(guān)性,可根據(jù)本試驗回歸方程式進行換算,或直接參照表7。5)經(jīng)現(xiàn)場試驗,實際效果較好。鋼纖維混凝土具其抗折、抗裂、抗沖擊性能優(yōu)于普通混凝土,已在道路路面、工業(yè)地坪等方面廣泛應(yīng)用。
鋼纖維對地坪的加固是全截面的、整體的、且各向同性的,在混凝土中無論哪個部位,鋼纖維都能起到增強,增韌的作用。而鋼筋混凝土地坪由于有保護層和鋼筋網(wǎng)格空間的存在,這些部位實質(zhì)上都是素混凝土。在溫度應(yīng)力、混凝土本身收縮應(yīng)力,以及外荷載的作用下,此類部位的混凝土極容易過早的開裂或剝落。而鋼纖維混凝土中的鋼纖維無處不在,其與混凝土一起成為一個“勻質(zhì)體”改變了混凝土的脆性,兩端彎鉤形狀讓其與混凝土之間有很好的握裹力把脆性材料變?yōu)橐环N延性材料。不僅使鋼纖維與混凝土共同承受荷載作用,而且提高了混凝土地坪的韌性,抗疲勞性能和抗沖擊性,減少沖擊摩擦對地坪產(chǎn)生的表面損傷,改善混凝土的耐久性。由于鋼纖維混凝土抗裂性、整體性好,因而耐凍融性、耐熱性、耐磨性、抗氣蝕性和抗腐蝕性均有顯著提高。濰坊耐磨鋼纖維地坪施工
對于鋼纖維轉(zhuǎn)換梁,拆模時間應(yīng)嚴(yán)格控制在達到規(guī)范規(guī)定的混凝土28d強度之后。臨沂倉庫鋼纖維地坪優(yōu)勢
鋼纖維在混凝土中的作用機理
由于混凝土是一種多相非均質(zhì)材料,其硬化過程中受不同環(huán)境因素和外界作用的影響,骨料和水泥砂漿界面會發(fā)生不同程度的收縮;混凝土內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻還會形成微裂縫。裂縫一旦形成,由于內(nèi)部應(yīng)力的推動,裂縫可沿混凝土的薄弱部位不斷發(fā)展,這是混凝土裂縫逐漸擴展和引起疲勞破壞的潛在原因。同時,在重復(fù)荷載的作用下,混凝土內(nèi)部微裂縫前列的高度應(yīng)力集中又促使裂縫逐漸擴展甚至斷裂。鋼纖維的摻入改善了混凝土的性狀,在混凝土結(jié)構(gòu)形成過程中,可抑制裂縫的引發(fā)與擴展,從而減少裂縫的尺寸和數(shù)量,限制裂縫源的產(chǎn)生,緩沖了裂縫前列的應(yīng)力集中程度,使混凝土壽命相應(yīng)延長。 臨沂倉庫鋼纖維地坪優(yōu)勢