钢纤维混凝土抗裂性能评价方法

摘 要：对公路的路面进行接缝时，首先会承受路面荷载的剪应力，为接缝增加阻力。其次，混凝土会有热胀冷缩的变形，所以，在选择接缝材料时要考虑到这些所有性能，要具有很强的粘性、物理上的力学性能优良等；路上的混凝土在工程建设中是很重要的结构材料，因为大多数路用材料属于脆性材料，而且价格便宜，可以节省成本费用，最重要的是成型简单，对外界的抗拉程度降低、耗费能量低，拥有持久的耐力；对于一些缺陷，比如易开裂等都会有专门的针对方法。这些是平常的混凝土，所用的是钢钎维混凝土，可以更好地针对路面的特点发挥自己的优点。

关键词：钢钎维混凝土；抗裂性能；评价方法

0 引言

混凝土使用的材料大多很普遍，用在混凝土结构物中，实际的工程中对混凝土提出了非常高的要求，就是持久的耐力。开裂会影响混凝土的耐性，当裂缝扩大到一定的尺寸时，混凝土就会因为腐蚀性的物质侵入而在快速劣化。所以，提高混凝土的抗裂性是工程技术中的一项重要课程，而本篇文章中提到的钢钎维混凝土可以在这些方面达到要求；钢钎维混凝土由多种材料组成，是一种复合材料，由水泥与骨料等材料组成。有了钢钎维的加入，会增强混凝土的整体性，钢钎维这种材料已经被广泛应用，对普通的混凝土而言有更强的抗弯曲韧性，也有更强的冲击性能。

1 钢钎维的增强机理

1.1钢钎维的增强理论

钢钎维混凝土的组成基体由两个方面组成，这是一种新型的复合材料。其中材料的构成比较复杂，因为钢钎维本身自己有很强的硬度，有很强的抗拉硬度，比普通的混凝土高很多。而且根据物理学上的原理来讲，纤维之间的距离越小，其强度的效果就会越明显。所以，在力学上的指标要能显示出钢纤维的抗拉硬度、钢纤维的抗裂性能与钢纤维的抗弯曲韧性等；除此之外，钢纤维的增强效果是指望钢纤维与混凝土的界面前形成的粘合力一起完成的。混凝土的基体与钢钎维可以组合在一起，发射出超强的粘合剂。这种超强的粘合力就会传给钢钎维，这也会把混凝土自身的散力给消磨掉。换一种说法，就是当混凝土受到破环时钢纤维就会在这个破环过程中吸收大量的能力，也会改变钢纤维的各项性能。钢纤维还具有很强的弹性模量，水泥都会有荷载作用。钢纤维可能受到水泥变形的影响，水泥基体与钢纤维会出现相应的承载力，阻止混凝土的破坏，改善混凝土的各项性能[1]。

1.2钢纤维混凝土的裂缝理论

首先，钢纤维对混凝土有明显的阻裂作用，钢纤维混凝土都有一个功能，就是阻止裂纹扩展，因为纤维都有一个跨接区，钢钎维就可以连接纤维与各基体。其次，钢纤维最大的功效就是可以在裂纹出现前，甚至裂纹越来越大前可以有截止作用，这就是钢纤维受到欢迎的原因。第三，钢纤维有阻裂增强的作用，这也会产生一个现象，就是钢钎维混凝土在被破坏前都会有一个慢慢扩展的区域。当钢纤维混凝土成熟荷载的时候，形成的裂纹会逐渐扩展到钢钎维周围，这也就意味着裂纹会受到阻扰，裂纹会缓慢发展。因为有钢纤维会阻碍，但是各裂纹也会出现其他途径，在周围慢慢张开，而这个张开量根据混凝土评定。当裂纹逐渐增长后，对裂纹控制的能量就需要增加，到达一个最高值，这时就会发生破裂。所以，裂缝的出现是必然的，而钢纤维特定的组成部分就会阻止裂缝，让混凝土这种材料变得更加牢固[2]。

2 钢纤维的配合比设计

对钢纤维混凝土进行配比时要先对强度进行设计，对钢纤维混凝土的配置强度要保证到95%，保证率的系数要在1.654，这样才可以让钢纤维混凝土的抗压强度发挥最大的作用。抗压强度也是在设计的过程中对抗折强度进行分析，再与系数进行对比，最后得出一个具体的数据，这个数据也只是参考钢纤维作为材料时在各方面的性能是否达标；第二点就是算水灰比与单位体积的用量，这些量都有具体的计算公式对每个量的计算。对不同体积单位的用水量和水泥的用量都是不一样的，需要在拌合物中添加添加剂，这也是为了预防减水效果；除此之外也需要确定砂率，钢纤维有自己的体积率，也有砂率，对不同的指标要进行不同的增长。当研究人员对各个指标都进行规定后，这样出来的钢纤维混凝土质量会是最好的[3]。

3 钢纤维混凝土抗裂性能指标评价

第一点就是对极限拉伸值进行测量，钢纤维混凝土在断裂前拉伸所得到的数值便是极限数值，极限拉伸数值越大就代表混凝土的拉裂能力很强，也代表混凝土有很强的抗裂性。抗裂能力指数的对比就是区别普通混凝土与钢纤维混凝土的一种方法，这也是选择钢纤维混凝土的原因之一；第二点就是看热强比，热强比就是在一定时期混凝土发生热量后，与这一时期能对抗的强度进行一个统计，如果数值高，就代表某个混凝土的能力越强；第三点就是比较，对于钢纤维混凝土的抗裂系数，混凝土不仅有抗裂性能，而且还有止裂性能，这些指数都包含混凝土的各种抗裂性因素。所谓的抗裂系数会考虑到很多方面，比如干缩应力的影响，但是不会考虑到事物的变形。抗裂安全系数越大，就证明钢纤维混凝土的抗裂性能越强[4]。

4 结束语

钢钎维在混凝土的渗入中对普通混凝土的拌合在坍落度方面有一定的影响，比例的配合要比一般的坍落度小3mm；第二點就是钢钎维会影响混凝土的抗压强度，可以提高混凝土的抗劈强度，可以让龄期达到39.3%；最后就是钢钎维的抗折强度比普通的混凝土增大很多强度；钢钎维现在越来越受到人们的青睐，可以有效改善混凝土的工作性与力学性能，在建筑材料中可以发挥有用的效果。在本篇文章中介绍了很多关于混凝土抗裂性能的各项指标，这些指标都证明了钢钎维的抗裂性能很强。另外就是采取很多方法测试钢钎维混凝土的各项性能，让工程项目的材料越来越得到改进。

参考文献

[1]丁琳，刘厚晨，柳艳杰，etal.钢纤维混凝土抗裂性能试验研究[J].黑龙江大学工程学报，2017（03）：5-9.

[2]雷杨崑，周志祥，魏文龙.混杂钢纤维混凝土铺装层增强梁顶抗裂性试验研究[J].施工技术，2018，47（21）：61-65+122.

[3]梁少阳，金宝宏，姚宇峰，etal.钢纤维长径比对C60混凝土抗裂性能的影响[J].广西大学学报（自然科学版），2018，v.43；No.162（02）：213-219.

[4]龚琛杰，丁文其.盾构隧道钢纤维混凝土管片接头极限承载力试验[J].中国公路学报，2017（8）.

作者简介：

苗圃（1992.1—），男，河南省商丘市人，助教，硕士研究生，研究方面：土木工程方向。