一、粘結(jié)性
由于鋼纖維與混凝土基體的界面粘結(jié)主要是物理性的,即以摩擦剪力的傳遞為主,因此對鋼纖維本身來說,應(yīng)該從纖維表面和纖維形狀兩個方面來改善其粘結(jié)性能。具體的方法有下列四種。
1.使鋼纖維表面粗糙化、截面呈不規(guī)則形。采用熔抽法生產(chǎn)就能達到這個目的。因為鋼纖維在遇空氣急劇冷卻時,表面收縮不均勻而變得粗糙,同時截面也收縮成月牙形,增加與基體的接觸面積。銑削型鋼纖維一個表面光滑,另一個表面粗糙,也增加了與混凝土的接觸面積。
2.沿鋼纖維軸線方向按一定間距對纖維進行塑性加工。例如日本神戶制鋼公司的“柯”鋼纖維雷邦公司的“XOREX"鋼纖維(圖2-1,c)以及慶安鋼鐵廠的“S-2”和“S--3"號鋼纖維。由于表面壓成棱形,或壓成波形,增加了機械粘結(jié)力。
3.使鋼纖維的兩端異形化。如鋼錠銑削型鋼纖維兩端帶有錨固臺;貝克爾公甸的"DRAMⅨ"鋼纖維(圖2-1,e)和慶安鋼鐵廠的“S-4和as-so型鋼纖維,.都是在兩端制成彎鉤;還有熔抽法抽取的大頭形鋼纖維。由于兩端的錨固作用,提高了抗撥力。
成波形后再切斷(如圖2-1,c)。彎鉤法:在切斷鋼絲前,用進給鋼絲的夾送輥等距離地壓出彎鉤狀再切斷(如圖2-1,d)
圖2.e所示的鋼纖維,國外產(chǎn)品名稱為“DRAMⅨ"。生產(chǎn)時常用水溶性粘結(jié)劑將其集束粘結(jié)在一起,從而起到縮小長徑比的作用(圖2-1,h)。這種集束鋼纖維投入混凝土攪拌機后,粘結(jié)劑很快溶解于水,鋼纖維則均勻分布在混凝土中。.薄板剪切法
薄板剪切法是吧冷軋薄鋼板切成鋼纖維的方法,剪切前用特制的小型縱剪機將薄冷軋卷板剪成帶鋼卷,帶鋼卷的寬度和鋼纖維的長度相同,然后將帶鋼卷連續(xù)不斷地送入旋轉(zhuǎn)刀具或普通沖床切斷(如圖2-3,b),旋轉(zhuǎn)刀具的軸與薄板進給方向互相垂直。原材料一般采用退火的冷軋鋼板,為提高強度也可以使用未退火的冷軋鋼板。.鋼錠銑削法
所用原材料為厚鋼板或鋼錠,用旋轉(zhuǎn)的平刃鐵刀進行切削制成的鋼纖維(如圖2-3)。切削時,鋼纖維將產(chǎn)生很的塑性變形,軸間發(fā)生扭曲,可以增大與混凝土等基體的粘結(jié)力。若以普通低碳鋼為原材料時,切削成的鋼纖維經(jīng)加工硬化后,其弧度約為母材的兩倍半,成為一種高強度、高硬度的鋼纖維。.熔鋼抽絲法
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影響因素
根據(jù)纖維增強機理的各種理論,諸如纖維間距理論、復(fù)合材料理論和觀斷裂理論,以及大量的試驗數(shù)據(jù)的分析,可以確定纖維的增果主要取決于基體強度(fm),纖維的長徑比(鋼纖維長度l與直徑d的比值,即I/d),纖維的體積率(鋼纖維混凝土中鋼纖維所占體積百分數(shù)),纖維與基體間的粘結(jié)強度(τ),以及纖維在基體中的分布和取向(η)的影響。當鋼纖維混凝土破壞時,大都是纖維被拔出而不是被拉斷,因此改善纖維與基體間的粘結(jié)強度是改善纖維增果的主要控制因素之一。
用途
鋼纖維主要用于制造鋼纖維混凝土,任何方法生產(chǎn)的鋼纖維都能起到強化混凝土的作用。