您的当前位置:首页正文

钢纤维混凝土的研究现状和发展动态

2023-01-27 来源:客趣旅游网
2008年第23期 (总第99期) 现代企业文化 MODERN ENTERRlS CULTURE NO.23,2008 (CumulativetyNO.99) 钢纤维混凝土的研究现状和发展动态 侯小飞 (河南省第一建筑工程集团有限责任公司,河南郑州450003) 摘要:钢纤维混凝土是一种新型的复合建筑材料,其物理 (二)混杂纤维混凝土 和力学性能优于普通混凝土,在建筑工程界具有很大的实用价 值,鉴于其结构形式不同将其大致分为四类,文章简述了各类 的研究现状和发展动态。 关键词:钢纤维;铜纤维混凝土:混杂纤维混凝土 一、纤维混凝土的发展和现状 纤维混凝土,是纤维增强混凝土的简称,通常是以水泥净 浆、砂浆或者混凝土为基体,以金属纤维、无机纤维或有机纤 维增强材料组成的一种水泥基复合材料。它是将短而细的,具 有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均 匀的分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。纤维在混 凝土中限制混凝土早期裂缝的产生及在外力作崩下裂缝的进一 步扩展。在纤维混凝土受力初期,纤维与混凝土共同受力,此 时混凝土是外力的主要承担者,随着外力的不断增加或者外力 持续一定时间,当裂缝扩展到一定程度之后,混凝土退出工作, 纤维成为外力的主要承担者,横跨裂缝的纤维极大的限制了混 凝土裂缝的进一步扩展。由此可见,纤维有效地克服了混凝土 抗拉强度低、易开裂、抗疲劳性能差等同有缺陷。 与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉、抗弯拉、 抗冲击、抗阻裂、抗爆和韧性、延性等性能,同时对混凝土抗 渗、防水、抗冻、护筋性等方面也有很大的贡献。 鉴于纤维混凝土具有素混凝土不具有的优点,纤维混凝土 尤其是钢纤维混凝土在实际工程中13益得到学术界和工程界的 关注,提出了钢纤维混凝土开裂强度是由对拉伸应力起有效作 用的钢纤维平均问距所决定的结论 维间距理论),从而开始了 这种新型复合材料的实用开发阶段。到目前,随着钢纤维混凝 ±的推广应用,因纤维在混凝土中的分布情况不同,主要有四 类:钢纤维混凝土、混杂纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土和 层布式混杂纤维混凝土。 (一)钢纤维混凝土 钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺人少量低碳钢、不锈钢 和玻璃钢的纤维后形成的一种比较均匀而多向配筋的混凝土。 钢纤维的掺入量按体积一般为1% 2%,而按重量计每立方米混 凝土中掺70~looKg ̄右钢纤维,钢纤维的长度宜为25—60ram, 直径为0.25~1.25ram,长度与直径的最佳比值为50~700。 南此可以看出:与素混凝土相比,钢纤维混凝土具有更优 越的物理和力学性能: (1)较高的弹性模量和较高的抗拉、抗 压、抗弯拉、抗剪强度; (2)卓越的抗冲击性能; (3)抗裂 和抗疲劳性能优异; (4)能明显改善变形性能; (5)韧性好; (6)抗磨与耐冻融有改观; (7)强度和重量比增大,施工简 便,材料性价比高,具有优越的应用前景和经济性。 一98一 鉴于钢纤维混凝土有许多正是我们需要而素混凝土又不及 的优点,所以很受工程界的青睐。但有关研究资料表明,钢纤 维对混凝土的抗压强度并无明显促进作用,甚至还有所降低; 与素混凝土相比,对于钢纤维混凝土的抗渗性、耐磨性、耐冲 磨性及对防止混凝土早期塑性收缩等还存在正反(提高与降低)两 方面甚至居中的观点。此外,钢纤维混凝土用量较大价格较高, 有生锈问题,对由于火灾引起的爆裂几乎无效等,这些问题都 在不同程度影响了其应用。 目前,尽管单一纤维混凝土有着自身的优点,但是低模量 合成纤维混凝土由于模量低,变形大,乱向而松散地掺入混凝 土中,对提高混凝土的抗压、抗拉、抗弯、抗折强度等很不显 著,这些缺点限制了低模量合成纤维适用领域。近些年来,一 些国内国外学者开始将目光投向混杂纤维混凝土,试图把具有 不同性能和优点的纤维混杂,取长补短,在不同层次和受荷阶 段发挥“正混杂效应”来增强混凝土,以适应不同工程的需要。 但是关于它的各种力学性能尤其是混杂纤维混凝土的疲劳变形 及疲劳损伤、在静、动荷载以及等幅或变幅循环荷载作用下的 变形发展规律和损伤特性、纤维的最佳掺配量、混杂比例、复 合材料各组份的关系、增强效果及增强机理、抗疲劳性能、破 坏机理、施工工艺、配合比设计等方面的研究还有待进一步进 行。 (三)层布式钢纤维混凝土 由于整体式纤维混凝土不易搅拌均匀,在搅拌过程中纤维 易结团,而且其纤维用量也较大,造价比较高,所以难以获得 大面积的推广应用。通过大量的工程实际和理论研究,人们提 出了一种新型钢纤维结构形式——上下层布式钢纤维混凝土, 它是将少量的钢纤维均匀撒布于路面板的上下两个表层,而中 间仍为素混凝土层。上下层布式钢纤维混凝土中的钢纤维一般 由人工或机械撒布,钢纤维较长,长径比一般70—120之间,呈 二维分布。 在不影响力学性能的条件下,这种材料大大降低了钢纤维 的用量,同时也避免了整体式纤维混凝土在搅拌时易出现纤维 结团现象。试验研究表明:用体积率为0.12%的钢纤维,所配 制的底面层布钢纤维混凝土的7d、28d抗折强度比同条件下的素 混凝土的抗折强度分别增加了27%和26%,而与钢纤维混凝土 (体积率为1.2%)的抗折强度相近,而钢纤维用量节约90%。 (四)层布式混杂纤维混凝土 尽管上下层布式钢纤维混凝土上下表面的一定厚度范围内 得以加强,但是其中间的素混凝土层却成了薄弱环节。虽然其 抗折强度和疲劳强度经试验证明都有很大提高,可其延性、韧 性、抗渗性及耐久性却增长不大,一旦表层钢纤维磨出后将会 2008年第23期 (总第99期) 现代企业文化 M0DERN EmRRIS CUUrURE NO.23,2008 (CumulativetyNO.99) 建筑施工企业项目成本管理 刘传亭,李东海 (河南省第一建筑工程集团有限责任公司,河南郑州450003) 摘要:随着建筑市场竞争的日趋激烈,施工企业的利润空 间越来越小,对工程项目的成本管理就变得越来越重要。如何 的科学管理工作。 一、工程项目成本管理存在的主要问题 加强项目成本管理,是所有建筑施工企业都必须重视的问题。 只有增强成本意识,完善组织结构,重视基础工作,对成本实 行全过程的监控并注重质量成本的管理,才能够有效控制项目 成本,为企业创造更大的经济收益。 关键词:工程项目;成本管理;控制对策 (一)项目成本意识薄弱 推行项目经理负责制,可以促使项目经理及管理人员提高 成本管理意识,并采取有效措施,不断降低成本,提高企业整 体经济效益。但是,项目经理与相关管理者成本管理意识不强。 在项目经理部,往往表面上看起来分工明确、职责清晰、各司 其职,但是缺乏全员的成本管理思想。如技术人员只负责技术 和工程质量,为保证工程质量,采用了可行但不经济的技术措 目增加施工人员和没备等,这些必然会造成成本增加。项目经 建筑施工企业的成本管理,主要是工程项目的成本管理。 成本和间接成本。其中直接成本是指施工企业在施工生产过程 项目成本是指在工程项目上发生的全部费用的总和,包括直接 施;工程组织人员只负责施工生产和工程进度,为赶工期而盲 中所耗费的构成工程实体或有助于工程形成的各项支出,包括 理成本意识比较淡薄,不少施工项目开工前没有编制项目成本 人工费、机械费、材料费和其他直接费用;间接成本是指施工 计划,即使编制了,也常常没有重视施工组织设计中的降低成 企业为施工准备、组织和管理施工活动所发生的现场管理费用, 本措施。项目经理关心利润,但是对成本开支的情况较少过问。 包括管理人员工资、办公费、财产保险费、临时没施费等。项 有的企业缺乏健全的规章制度,管理基础工作不落实,如领料 目成本管理是对工程项目建设中所发生的各项成本,有组织、 无限量,用工无定量,费用开支无标准等,导致成本管理失控, 有系统地进行预测、计划、控制、核算、分析和考核等一系列 以致出现亏损时找不出问题的关键,更无法“对症下药”,致使 存在安全隐患。 层布式混杂纤维混凝土是在上下层布式钢纤维混凝土基础 度、高极限延伸率的聚丙烯纤维均匀分布在上、下层钢纤维混 二、理论支持 复合理论是研究脆性纤维增强延性基体材料的增强理论时 按混合法则计算是可行的。 上掺人0.1%的聚丙烯纤维,把大量细而短,具有较高抗拉强 提出的,将复合材料基体的性能视为与复合前完全一样,此时 凝土和中间层的素混凝土中。可以理解为是混杂合成纤维混凝 土和层布式钢纤维混凝土的融合。 层布式混杂纤维混凝土在增强混凝土抗压强度方面的影响 纤维问距理论又称阻裂理论,是根据线弹性断裂力学而提 出的,该理论认为纤维的增强作用仅与均匀分布的纤维间距 (最小间距)有关。 这两种理论并不能充分地解析纤维混凝土对基体增强,复 合材料理论忽略了纤维对基体的阻裂作fHj,即忽略了复合带来 并不明显,与素混凝土相比,其对混凝土的强度提高仅为0.3% 左右,且其抗压强度比层布式钢纤维混凝土低4%左右。 层布式混杂纤维混凝土在增强混凝土抗折强度有明显的提 的耦合效应;纤维间距理论最大缺点是忽略了纤维自身耦合作 高,与素混凝土相比,其对素混凝土的抗折强度提高20%左右, 用,而片面地强调纤维的阻裂作用,并且起决定作用的纤维间 与层布式钢纤维混凝土相比,其对层布式钢纤维混凝土的抗折 距应为纤维理论间距。 强度提高2.6%,但对混凝土的抗折弹性模量的影响不大,层布 三、结语 式混杂纤维混凝土的抗折弹性模量比素混凝土的高1.3%,比层 布式钢纤维混凝土低03%。 各种结构形式的钢纤维混凝土都具有普通混凝土不具有的 优点,也是工程界和学术界所期望的,但是不管是哪种结构形 层布式混杂纤维混凝土在增强混凝土弯曲韧性有明显的提 式的纤维混凝土还是哪种理论都有应用局限性,还有待更进一 高,弯曲韧性指数是素混凝土8倍左右,是层布式钢纤维混凝土 步的研究和探讨,使其在民用建筑楼地面、公路路面、预制构 的1.3倍,明显提高了混凝土的韧性。 在层布式混杂纤维混凝土中,由于两种或多种纤维在混凝 土中的表现不同,我们可以根据工程的需要,利用合成纤维、 钢纤维在混凝土中的正混杂效应,提高材料的延性、耐久性、 件、水利工程、机场跑道和停机坪、隧道以及各种构筑物的加 固补强和保护方面得到更广阔的发展和应用。 作者简介:侯小飞,男,河南省第一建筑工程集团有限责 韧性、初裂强度、抗折强度、抗拉强度等方面大幅度提高,延 任公司助理工程师。 长材料的使用寿命和改善材料的质量。 ——99—— 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容