原標題:鋼纖維混凝土的材料及用途---剪切型鋼纖維

鋼纖維混凝土的材料及用途---剪切型鋼纖維

1纖維筋

鋼筋商品混凝土結構的配筋材料,主要是鋼筋 近在國際上研究較多的是樹脂粘結的纖維筋(fiber reinforced plastics,FRP)作餛凝土及預應力商品混凝土結構的非金屬配筋,常用的纖維筋有樹脂粘結的碳纖維筋(GFRP)、玻璃纖維筋(GFRP)及芳綸纖維筋(AFRP)國外研究指出,這幾種纖維筋的強度都很高,只是玻璃纖維筋的抗鹼化性能較差。纖維筋的突出優點是抗腐蝕、高強度,此外,還具有良好的抗疲勞性能、大的彈性變形能力、高電阻及低磁導性,其缺點是斷裂應變性能較差、較脆、徐變(鬆弛)值較大,熱膨脹係數較大。

國外已有日本、德國、荷蘭等國將纖維筋用於預應力商品混凝土橋,包括體外預應力橋的實例。

2 雙鋼筋

爲了減小裂縫寬度和構件的變形,國內在一些工程中,採用焊成梯格形的雙鋼筋,在構件內平放或豎放佈置。

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3冷軋變形鋼筋

爲了節約鋼材用量,國內引進國外設備或自制設備,用光圓鋼筋,經過冷軋,軋成帶肋的直徑小於母材直徑的鋼筋,稱爲冷軋帶肋鋼筋。另一種類似的鋼筋,是用I級光圓用筋冷軋扭轉成型,稱爲冷軋變形用筋或冷軋扭鋼筋。這兩種冷軋鋼筋的抗拉強度標準值(極限抗拉強度)及設計值都比母材大大提高,與商品混凝土的粘結強度也得到提高,但直徑較小。它們主要用作板式構件的受力鋼筋或梁、柱構件的箍筋或作預應力筋。由於強度提高,可以節約材料用量,獲得經濟效益。這兩種鋼筋,國內己制訂了規程。爲將這種小直徑鋼筋的用途擴展至梁、柱的受力鋼筋,也可採用雙筋或三筋的並筋,但需適當增大其錨固長度。

4環氧樹脂塗敷鋼筋

在海洋環境或者有腐蝕性介質的環境中(如冬季撒鹽的橋面),鋼筋鏽蝕是影響結構耐久性的重要原因。爲了防止鋼筋鏽蝕,用不鏽鋼製造鋼筋是一個途徑,但是價格昂貴。另一個途徑是用環氧樹脂塗敷鋼筋表面,形成防鏽的塗層,以防止鋼筋生鏽,這種方法在日本、美國應用較多。鋼筋在工廠中校直、加熱、噴塗樹脂粉末,形成防護薄膜,冷卻後經檢驗合格,用於有嚴格防鏽蝕要求的工程,可使結構的耐久性大大提高。

5預應力商品混凝土用鋼棒、預應力商品混凝土用螺旋肋鋼絲

在傳統用於預應力商品混凝土的鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋的基礎上,從國外引進生產線,己生產出直徑達12.6mm、抗拉強度達1570MPa的預應力商品混凝土用的帶螺旋肋的鋼棒(stee1 bar),及直徑達12.0mm、抗拉強度達1570MPa的帶螺旋肋的鋼絲。這種新產品的特點是:高強度、低鬆弛,與商品混凝土的粘結強度好,易墩粗,可點焊,可盤卷等。

剪切型鋼纖維

6 纖維布、纖維條、纖維板

國內在對北京鋼纖維混凝土結構進行加固時,常用的一種技術是鋼板粘結加固技術,但是鋼板質量重、運送不便,剪切成型也比較複雜。

近在國內外發展並應用了以質量很輕、易於加工、單向抗拉強度很高的纖維布(條、板〕代替鋼板進行構件加固的技術,取得了良好的效果。例如,冶金工業局建築研究總院使用從日本進口的碳纖維,開發了加固改造修復商品混凝土結構新技術,其使用的碳纖維布,厚0.111-0.165mm,單向抗拉強度3000~3550MPa,這種碳纖維布的特點是:具有很高的單向抗拉強度(爲普通鋼材的10倍),彈模與鋼材接近,很適用於鋼筋商品混凝土結構的加固;質量輕,密度僅爲鋼的1/4,加固層厚度一般不大於1mm,基本不增加結構自重及截面尺寸;施工方便,功效高;耐腐蝕,無須定期維護。

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