鋼纖維混凝土路面

鋼纖維與基體的粘結性能是關係到鋼纖維混凝土性能的最重要的因素。根據試驗和工程實踐，鋼絲切斷圓直型纖維與基體的粘結性能差，碳鋼熔抽型纖維在高溫冷卻過程中表面形成氧化皮，嚴重降低與基體的粘結性能，這兩種纖維應予以淘汰。考慮到新的鋼纖維品種，如高強鋼絲切斷端鉤型纖維、鋼錠銑削端鉤型（一面有麻面）纖維、剪切異型（端鉤型、大頭型、壓痕型）纖維、低合金鋼熔抽型（直型、大頭型）纖維，因其性能優良且國內已有工程經驗，故將其列入規程。剪切直型、微扭型和波紋型由於生產工藝簡單成本相對較低，在剪切過程中使纖維表面不規則有利於與基體粘結，故規程中仍予以保留。注意到低碳鋼板剪制的纖維，在基體開裂后其扭曲或波紋很容易拉直，其增強增韌效果與直形差別很小，故使用中可劃歸一類。除非纖維的強度和剛度都很高，扭曲和波紋纖維才能達到異型纖維的效果。

考慮到高強混凝土基體破壞時強度較低的異型纖維有些被拉斷，同時異型纖維的效能與其本身的強度有關，所以將鋼纖維強度劃分為三個等級：380MPa（380～599 MPa），600 MPa（600～999 MPa）1000 MPa（不小於1000MPa）。應當指出，對中低強度的混凝土，鋼纖維的強度並不重要，日本的規範設計中就只規定鋼纖維強度的最低限制為380MPa。因此在設計和應用中，一般情況下對鋼纖維本身的強度不應提出過分要求。

為防止鋼纖維在纖維混凝土拌合過程中被骨料碰撞折斷，鋼纖維本身不能太脆。吸收美國ASTM A820的有關規定，要求對鋼纖維做彎折檢驗：鋼纖維應圍繞直徑3mm的圓棒彎折90°不折斷。

根據國內大量的試驗研究和工程應用，規程建議了不同工程採用的鋼纖維幾何參數如表1所示。在選取鋼纖維幾何參數和摻量時，要兼顧拌合物的施工性能，硬化混凝土的阻裂、增強、增韌效果和工程的成本。

對於鋼纖維混凝土拌合物的施工性能，纖維短而粗、長徑比小、摻量低有利；對於鋼纖維混凝土強度和韌性，纖維細而長、長徑比大、產量高有利。對於施工有特殊要求的如泵送混凝土、濕噴法噴射混凝土以及低流態混凝土（如軌枕），鋼纖維不宜太長，摻量不宜太高；對於韌性要求較高或承受地震作用、動力荷載的情形，纖維宜長些，摻量宜高些。

需要特別指出的是：鋼纖維的長度還應該與基體混凝土所用骨料的粒徑相匹配，不應小於骨料粒徑的1.5倍。骨料粒徑不宜大於20mm，粒徑大於20mm時應通過專門試驗確定鋼纖維的品種、尺寸和摻量。

表1給出的是參考範圍，具體應通過設計計算和纖維混凝土試驗確定。鋼纖維的最小體積率與纖維的品種特性有關，一般不應小於0.35%（摻量28kg/m），對於異型高強纖維，不應小於0.25%（摻量20 kg/m）。鋼纖維常用體積率為0.8%～1.5%。

表1 鋼纖維幾何參數參考範圍