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鋼纖維是指用鋼材的短纖維,將鋼絲切斷,并按照規定樣式壓制成兩端彎鉤,具有一定強度。鋼纖維主要用于制造鋼纖維混凝土,并應用于隧道、工業地坪等領域。
鋼纖維是一種新、高性能的鋼纖維品種。鋼纖維道路的配合比設計方法大體與普通混凝土相同,不同點為:強度雙控標準(抗壓強度和彎拉強度);鋼纖維摻量根據設計要求的彎拉強度確定;單位用水量和砂率與纖維摻量有關,每摻加0.5%(體積率)鋼纖維,單位用水量增加6kg,砂率增大2%。
鋼纖維混凝土具有與普通混凝土一樣的攪拌、運轉和施工性能,纖維在混凝土中不會結球,分布均勻,可在商品混凝土攪拌站進行生產并能用于泵送施工。銑削鋼纖維混凝土的早期坍落度損失較大,30分鐘損失32%,2小時損失42%。鋼纖維混凝土的實際工作性優于相同的坍落度的普通混凝土。鋼纖維混凝土具有良好的材料性能,與普通混凝土相比,其抗壓強度提高2~20%;彎拉強度提高20~50%;劈裂抗拉強度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全可以滿足城市道路工程及檢查井蓋等配套構件需求技術指標。鋼纖維粗糙而潔凈的表面,能與混凝土中的水泥漿體牢固的結合,這是銑削鋼纖維提高混凝土各種性能的根本原因。
:把不銹鋼冷拔成絲,然后切成短纖維;稱鋼絲切斷法,這種方法有兩個缺點,其一是加工過程繁雜,成本較高;其二是鋼纖維表面光滑,若要提高纖維與耐火混凝土基體的粘結強度,需改變不銹鋼纖維的表面形狀,如進行壓棱、波形、彎勾等。
第二:將薄鋼板剪切成纖維,先將鋼板剪成鋼帶,然后再將鋼帶剪成一定寬度的纖維。
第三:將厚鋼板(或鋼錠)用平刃銑刀切成纖維,這種方法制作的纖維由于切削時鋼纖維產生塑性變形、軸向扭曲,因此與混凝土基體的粘結力高于剪切鋼纖維。
第四:用電爐將廢鋼熔化,加入所需一定量的合金材料,如鉻,鎳,硅等,獲得不同化學成分的不銹鋼液體,其溫度為1500~1600℃.在鋼液上方有一個有溝槽的熔抽輪,當高速旋轉輪貼近鋼液時,鋼液被甩出,并冷卻成型。
上述四種制造方法中以熔抽法有前途:A.因原材料來源廣泛,制造工藝簡單,價格便宜;B.鋼纖維甩出時急速冷卻淬火,使內部晶粒細化強度增強;C.因包復氧化膜,降低高溫氧化速率;D.因表面粗糙,提高了纖維與混凝土基體的粘結強度。
目前,世界上只有美國、英國、日本和中國掌握了熔抽法生產鋼纖維的生產技術。慶安鋼鐵廠從美國引進的全套熔抽法鋼纖維生產技術和設備巳于86年7月9日正式投入生產,生產出的多種不銹鋼纖維、普碳鋼纖維、超細鋼纖維、鋁纖維已大量供應市場。上述四種鋼纖維及其制造方法的特征比較見表2-1。各種鋼