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钢纤维混凝土最优配合比设计研究
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  • 发布时间:2021-09-13
资料介绍

钢纤维混凝土最优配合比设计研究
On the Optimum Proportion of Steel Fiber Concrete
孟宪伟,李运良,陈秀云
(黄淮学院,河南驻马店463000)
摘 要:钢纤维混凝土是目前应用较广的一种新型复合材料,掺入钢
纤维的混凝土具有优良的韧性和耐久性。在钢纤维混凝土拌合料的配
合比设计中,至今尚未建立起合理而成熟的设计方法,更没一本相应
的配合比设计规范出现。文章结合实例,研究了钢纤维混凝土在实际
工程应用中最优配合比设计,其结果对钢纤维混凝土在工程中的推广
应用具有一定的参考价值。
关键词:钢纤维混凝土;最优配合比;钢纤维体积率;设计
中图分类号:TU528.571 文献标识码:A
文章编号:1 007—7359(201 2)02—01 89—02
1 概述
钢纤维混凝土系指将短的、不连续的钢纤维均匀乱向分
散于混凝土中组成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材
料,其优良的抗拉、抗弯、抗剪、耐冲击、耐疲劳、高韧性等性能
被广泛应用于建筑、公路、水工等领域。其各种物理力学性能及
和易性与水泥强度等级、水灰比、钢纤维体积率和长径比、砂
率、用水量等因素有关。其中水灰比和水泥强度等级对其抗压
强度影响很大;钢纤维体积率、长径比和水泥强度等级对其劈
裂强度和抗折强度影响较大;砂率和用水量对其和易性影响较
大。因此以抗压强度与水泥强度等级的关系确定水灰比;以劈
裂强度和抗折强度确定钢纤维体积率;在初步确定水灰比和钢
纤维体积率后,根据和易性的要求确定砂率和用水量,得到计
算配合比;在计算配合比的基础上,通过试验并结合施工现场
条件调整计算配合比,以考虑钢纤维混凝土原材料品种、类型
的差异以及施工条件的影响,得到最终施工配合比。
本试验中钢纤维混凝土的设计基体强度为C50,采用
42.5级普通硅酸盐水泥。采用体积法计算配合比。
2 配合比初步设计
2.1确定钢纤维混凝土的配制强度
钢纤维混凝土的配制抗压强度与设计要求的钢纤维混凝
土强度等级由下式确定:
~~-A +z -
式中 一钢纤维混凝土立方体抗压强度标准值
— 保证率系数
— — 立方体抗压强度标准差(MPa)
保证率系数的大小,应根据工程的重要程度,按保证率的
要求,根据表1保证率和保证率系数关系确定。强度标准可由
施工单位统计资料确定,如果资料不全,钢纤维混凝土强度等
收稿日期:201卜12—20
作者简介:孟宪伟(1968一),男,河南驻马店人,硕士;国家注册一级建
造师,主要从事建筑工程基本理论研究方面的工作。
保证率和保证率系数关系 表1
拌合料条件 骨料品种 骨料最大粒径 单位体积用水
(mm) 量(kg)
拌合料条件 最大粒径20mm
的碎石
最大粒径
20ram 的卵石
级为CF25~CF30时, l=5.0 (MPa);CF35~CF60时,cr y=6.0
(MPa)。所以有 .+Ztr1=50+1.64 X 6.0=59.8 MPa。
2.2确定水灰比
钢纤维混凝土的水灰比,可以按照普通混凝土的抗压强
度与水泥强度等级、水灰比的关系式求得,即 = 。 (c/w一

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