目前发展起来的纤维增强混凝土,应用最广的是钢纤维增强混凝土、玻璃纤维增强混凝土和聚丙烯类纤维增强混凝土。前者在国内已经制成高强纤维混凝土,抗压强度100—110MPa,抗弯强度也接近15MPa,抗冲击强度为普通混凝土的3.6~6.3倍。纤维混凝土的应用如下:
玻璃纤维增强混凝土,在建筑工程中,主要用作挂墙板、屋面板、窗台板、遮阳板、内墙板、天花板、盒子间、各种街头小品以及外墙浮雕等非承重结构构件。钢纤维混凝土,除用于飞机跑道、隧道衬垫、道路工程、反应堆外壳、重要的防爆设施等方面,在建筑工程中,还用作墙、板、梁、楼梯踏步板、盒子结构、打入桩桩尖、桩帽等。
就我国目前情况来看,纤维混凝土,特别是钢纤维混凝土,在大面积混凝土工程上应用最为成功。比如,桥面部分的罩面和结构,公路、地面、街道和飞机跑道,坦克停车场的铺面和结构,采矿和隧道工程、耐火工程及大体积混凝土的维护与补强等。此外,在预制构件方面,也有不少应用,而且除了钢纤维,其他如玻璃纤维、聚丙烯纤维的应用,也取得了一定的经验。纤维混凝土预制构件,主要有管道、楼板、墙板、桩、楼梯、梁、浮码头、船壳、机架、机座以及电线杆等。
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此处仅介绍钢纤维混凝土。
1.钢纤维的尺寸和形状
钢纤维的尺寸,主要由强化特性和施工难易性决定。钢纤维如太粗或太短,其强化特性差,如过细或过长,则在搅拌时容易结团。为了增强钢纤维同混凝土之间的黏结强度,常采用增大表面积或将纤维表面加工成凹凸形状,按外形可为平直形、波浪形、压痕形、扭曲形、端钩形、大头形等,见图7—1。按横截面可为圆形、矩形、月牙形及不规则形等。
钢纤维的标称长度指钢纤维两端点之间的直线长度,其尺寸可为15~60mm。钢纤维截面的直径或等效直径宜在0.3~1.2mm。钢纤维长径比或标称长径比宜在 30~100。
2.搅拌工艺
(1)搅拌设备 可使用强制式混凝土搅拌机。在纤维掺量增多时,应适当减少一次拌和量,一次搅拌量不宜大于其额定搅拌量的 80%。
(2)纤维加入方法 为使纤维能均匀分散于混凝土中,应通过摇筛或分散机加料。使用集束状钢纤维时,则不需使用上述设备。
(3)投料顺序 采用预拌法制作纤维混凝土,关键要使纤维在水泥硬化体中均匀分散。特别是当纤维掺量较多时,如不能使其充分地分散,就容易同水泥浆或砂子一起结成球状的团块,显著降低增强效果。目前,常用的混合投料顺序为:
①纤维以外的材料预先混合均匀,在拌和过程中加入纤维;

钢纤维混凝土的搅拌时间应通过试验确定,应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1~2min。采用先干拌后加水的搅拌方法,干拌时间不宜少于 1.5min。
3.浇捣和成型
钢纤维混凝土的浇筑、密实成型和纤维处理等工艺措施,有别于传统的施工方法。
(1)混凝土浇筑 纤维混凝土成型所需要的能量比普通混凝土要大。搅拌后的纤维混凝土的流动性,随着纤维掺量的增加而显著下降,拌和料从搅拌机卸出到浇筑完毕所需时间不宜超过30min。浇筑过程中严禁加水。宜采用喷射法成型,这样可以促进纤维在成型平面内定向排列。而用普通方法浇筑和成型时,纤维在混凝土三个平面内是无序排列的。
(2)混凝土振捣成型 为了防止施工和易性下降,除增加活性剂的数量外,掺以聚合物乳浊液,成型过程中,施以外部振动和加压等,均是有效的方法。总之,要注意纤维掺量不得过多,否则,在浇灌时不但不能密实填充模型,反而引起强度下降。
钢纤维混凝土的成型,可使用普通的振动台或表面振动器,内部振动器则不太适用。选用前者可避免振捣时将纤维折断,也防止钢纤维起团。与普通混凝土相比,钢纤维混凝土的振动时间要适当延长。