河北剪切型钢纤维

钢纤维是普遍采用的混凝土增强材料。钢纤维具有抗裂、抗冲击性能强、耐磨强度高、与水泥亲合性好，可增加构件强度，延长使用寿命等优点。

钢纤维混凝土中乱向分布的钢纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与纤维共同 承受外力，当混凝土开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列好的物理和力学性能。

钢纤维混凝土的物理 和力学性能具体表现在：

1.具有较高的抗拉、抗弯、 抗剪和抗扭强度

在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗压强度提高10%~80%（C50以上混凝土提高幅度显著），抗拉强度提高50%~100%

，抗弯强度提高50%~80%，抗剪强度提高50%~100%。试验表明，长度为5~15mm，长径比为10~30的短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多，但抗拉强度 、抗折强度较短纤维低得多。

2.具有很好的抗冲击性能

材料抵抗冲击或震动荷载作用 的性能，称为冲击韧性，在《公路水泥混凝土纤维材料钢纤维》JT/T通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2~7倍，冲击 抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。

3.收缩性能明显改善在通常的纤维掺量下，钢纤维 混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%~9%。

4.抗疲劳性能提高钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲 劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×106次时，应力比为0.68，而普通混凝土仅 为0.51；当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×106次时，应力比为0.92，而普通混凝土仅为0.56。

5.耐久性能提高由于钢纤维混凝 土抗裂性、整体性好，因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有提高。掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环，其抗压和抗弯强度下降20%，而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上;经过 200次冻融循环，钢纤维混凝土试件仍保持完好。

掺量为1%、强度 等级为CF35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%的钢纤维高强混凝土抗气蚀能

力较其他条件相同的高强 混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性，暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度 小于5mm，只有表层的钢纤维产生锈斑，内部钢纤维未锈蚀，不像普通钢筋混凝土中钢盘锈蚀后，锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。

钢纤维混凝土较普通混凝 土具有经济优势：

1 ．在同等强度下可减少混凝土量30%~50%；

2 ．可取代或部分取代钢筋或者降低钢筋直径1~2mm;

3 ．可缩短施工周期25%以上，适用于要求连续、快速浇灌混凝土的较大工程；

4 ．与普通的混凝土同样搅拌施工，不需增添设备。

因制取方法的不同钢纤维的性能有很大不同，如冷拔钢丝拉伸强度为380-3000MPa、冷轧带钢剪切法拉伸强度为600-900MPa、钢锭铣削法为700MPa；钢水冷凝法虽为380MPa，但是适合生产耐热纤维。

为增强砂浆或混凝土而加入的、长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维，其长度为10～60毫米，直径为0.2～0.6毫米，长径比为30～100。为增加纤维和砂浆或混凝土的界面粘结，可选用各种异形的钢纤维，其截面有矩形、锯齿形、弯月形的；截面尺寸沿长度而交替变化的；波形的；圆圈状的；端部放大的或带弯钩的等。当使用截面非圆形的钢纤维时，可按下式计算其当量直径（de):式中a为钢纤维的实际截面积。

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。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。

钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间，较之普通混凝土，抗拉强度提高40%—80%，抗弯强度提高60%—120%，抗剪强度提高50%一100%，抗压强度提高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。

钢纤维优越性：

⒈按外形划分有：平直形钢纤维、压棱形钢纤维、波形钢纤维、弯钩形钢纤维、大头形钢纤维、双尖形钢纤维、集束钢纤维等等。

2.按截面形状划分有：圆形、矩形、槽型、不规则性

3.按生产工艺划分有：

切断钢纤维（用细钢丝切断）；

剪切钢纤维（用薄钢板、带钢剪切）；

铣削型钢纤维（用厚钢板或钢锭切削）；

熔抽钢纤维（用熔融钢水抽制）。

4.按材质划分有：

普碳钢纤维（抗拉强度一般在300~2500MPa）；

不锈钢纤维（按材质有304,310,330,430,446等）；

其他金属纤维（铝纤维、铜纤维、钛纤维以及合金纤维）。

⒌按表面涂覆状态划分有：

无涂覆层，表面涂环氧树脂，镀锌等。工业上大量使用的是无涂覆层的普通钢纤维。