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为使钢纤维较均匀地分散于砂浆或混凝土中,并增大纤维的长径比,可使用由水溶性胶粘结在一起成集束状的钢纤维。钢纤维可用冷拔钢丝切断、薄钢板剪切、钢块或钢锭铣削以及熔钢抽纱等方法制造。配制常温下应用的钢纤维混凝土,可使用低碳钢纤维;而配制耐火的钢纤维混凝土,则必须使用不锈钢纤维。砂浆或混凝土中掺加适量的钢纤维,可提高其抗拉、抗弯强度,并大幅度地提高其韧性和抗冲击强度。
用与钢纤维混凝土的钢纤维主要有四种制造方法(请参考上图2-3),以下是详细资料:
1.钢丝切断法
这种加工方法比较简单(图2-4),一般利用小直径0.4-0.8mm的冷拔钢丝为原料,’按照规定的长度把钢丝切成短纤维。用这种方法生产钢纤维的抗拉强度,远高于其它方法加工成的钢纤维,可达1000-2000MPa.
加工手段可以用切刀、冲床。为了提率,常用旋转刀具切断。由于冷拔钢丝价格昂贵,这种方法生产的钢纤维成本较高。此法生产钢纤维的另一缺点是表面较光滑,与混凝土等基体的粘结强度较小。为了增加钢纤维与混凝土等基体的粘结强度,常常采用改变钢纤维的外形,即通过生产异形钢纤维的办法加以解决,常见的方法有三种:⑴压棱法:在切断钢丝前,用进给钢丝的夹送辊在钢丝上
压出棱形凹坑(如图2-1,b)。



⑵波形法:在切断钢丝前,用进给钢丝的夹送辊将钢丝压
成波形后再切断(如图2-1,c)。弯钩法:在切断钢丝前,用进给钢丝的夹送辊等距离地压出弯钩状再切断(如图2-1,d)
图2.e所示的钢纤维,国外产品名称为“DRAMⅨ"。生产时常用水溶性粘结剂将其集束粘结在一起,从而起到缩小长径比的作用(图2-1,h)。这种集束钢纤维投入混凝土搅拌机后,粘结剂很快溶解于水,钢纤维则均匀分布在混凝土中。.薄板剪切法
薄板剪切法是吧冷轧薄钢板切成钢纤维的方法,剪切前用特制的小型纵剪机将薄冷轧卷板剪成带钢卷,带钢卷的宽度和钢纤维的长度相同,然后将带钢卷连续不断地送入旋转刀具或普通冲床切断(如图2-3,b),旋转刀具的轴与薄板进给方向互相垂直。原材料一般采用退火的冷轧钢板,为提高强度也可以使用未退火的冷轧钢板。.钢锭铣削法
所用原材料为厚钢板或钢锭,用旋转的平刃铁刀进行切削制成的钢纤维(如图2-3)。切削时,钢纤维将产生很的塑性变形,轴间发生扭曲,可以增大与混凝土等基体的粘结力。若以普通低碳钢为原材料时,切削成的钢纤维经加工硬化后,其弧度约为母材的两倍半,成为一种高强度、高硬度的钢纤维。.熔钢抽丝法




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影响因素

根据纤维增强机理的各种理论,诸如纤维间距理论、复合材料理论和观断裂理论,以及大量的试验数据的分析,可以确定纤维的增果主要取决于基体强度(fm),纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值,即I/d),纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数),纤维与基体间的粘结强度(τ),以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时,大都是纤维被拔出而不是被拉断,因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增果的主要控制因素之一。

用途

钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土,任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。


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