:把不锈钢冷拔成丝,然后切成短纤维;称钢丝切断法,这种方法有两个缺点,其一是加工过程繁杂,成本较高;其二是钢纤维表面光滑,若要提高纤维与耐火混凝土基体的粘结强度,需改变不锈钢纤维的表面形状,如进行压棱、波形、弯勾等。
第二:将薄钢板剪切成纤维,先将钢板剪成钢带,然后再将钢带剪成一定宽度的纤维。
第三:将厚钢板(或钢锭)用平刃铣刀切成纤维,这种方法制作的纤维由于切削时钢纤维产生塑性变形、轴向扭曲,因此与混凝土基体的粘结力高于剪切钢纤维。
第四:用电炉将废钢熔化,加入所需一定量的合金材料,如铬,镍,硅等,获得不同化学成分的不锈钢液体,其温度为1500~1600℃.在钢液上方有一个有沟槽的熔抽轮,当高速旋转轮贴近钢液时,钢液被甩出,并冷却成型。
上述四种制造方法中以熔抽法有前途:A.因原材料来源广泛,制造工艺简单,价格便宜;B.钢纤维甩出时急速冷却淬火,使内部晶粒细化强度增强;C.因包复氧化膜,降低高温氧化速率;D.因表面粗糙,提高了纤维与混凝土基体的粘结强度。
钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40~80的纤维。
不同的制取方式产出的钢纤维性能也不一样。虽然钢纤维问世不久,但应用已经越来越广泛,种类也越来越多。
主要性能
钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。钢纤维道路的配合比设计方法大体与普通混凝土相同,不同点为:强度双控标准(抗压强度和弯拉强度);钢纤维掺量根据设计要求的弯拉强度确定;单位用水量和砂率与纤维掺量有关,每掺加0.5%(体积率)钢纤维,单位用水量增加6kg,砂率增大2%。
4.对钢纤维表面涂覆环氧树脂和表面锈化处理。这种方法对界面粘结强度的提高不如前几种方法,但也有一定的增果。
小林一辅、比利时列日大学和章文纲等的试脸都证明有弯钩的钢纤维比平直钢纤维的增果提高约一倍,小林一辅的试验说明压棱钢纤维的效果接近有弯钩的钢纤维。这些异形钢纤维不但提高了钢纤维的强度,并且提高了韧度。波形钢纤维虽然对提高钢纤维混凝土强度的作用不大,但是能成倍地提高韧度。
二、硬度
无论哪一种加工方法制造的钢纤维,在加工过程中都遇到高热和急剧冷却,相当于淬火状态。因此钢纤维的表面硬度都较高。用于混凝土补强进行搅拌时很少发生弯曲现象。如果钢纤维过硬过脆,搅拌时也易折断,影响增果。在熔抽法生产钢纤维时,从熔抽轮下离心喷出的钢纤维仍处于高温状态,用滚筒或振动输送方法分散并进行冷却。否则钢纤维聚集,热量难以散发,反而起退火作用。
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桥面铺装层作为桥梁的非主体结构,通常被设计和施工所忽视,长期车辆荷载的作用,是造成桥面开裂、损坏的主要原因,从而影响桥梁的使用质量,降低使用寿命,在桥面铺装层使用钢纤维混凝土将会有效地解决桥面使用过程中容易出现的质量问题。
钢纤维混凝土配合比设计的要求
钢纤维混凝土配合比设计的目的是将组成材料,即钢纤维、水泥、水、粗细集料及外掺剂合理配合,使配制的钢纤维混凝土能够 限度的满足施工和工程使用要求。
(1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求,提高桥面的耐久性能;
(2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性,方便和满足施工要求;
(3)充分发挥钢纤维混凝土的特点,合理确定钢纤维及水泥用量, 限度地降低工程成本。