纤维增强混凝土研究现状论文

钢纤维混凝土的性能及其应用有哪些呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。一、引言1824年出现波特兰水泥之后，人类便开始了应用混凝土建造建筑物的历史。随后于1850年和1928年分别出现了钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土，混凝土才得到了广泛的应用。20世纪20年代，随着结构计算理论及施工技术水平的相对成熟，钢筋混凝土结构开始被大规模采用，应用的领域也越来越广阔。目前它已是世界上用量最大、使用最广泛的建筑材料。混凝土是一种优良的建筑材料，但是由于其抗弯、抗拉、抗冲击韧性差，严重的影响其被广泛使用。于是便考虑是否可以在混凝土中加入抗拉强度高、韧性好、短而细的纤维来改善混凝土的性能。在1901年，美国Porter就发表了有关钢纤维混凝土的第一篇论文。1911年，美国的Graham则提出将钢纤维加入普通钢筋混凝土中。到四十年代，由于军事工程的需要，英、美、法、德、日都相继开展了研究，发表了一些专利，但进展并不大，因为这些研究和专利几乎都没能说明钢纤维对于混凝土的增强机理。纤维混凝土真正进入实用化研究是在六十年代初。1963年，美国的Romualai发表了钢纤维约束混凝土裂缝发展机理的研究报告，才使这项研究真正进入一个新的发展时期。二、钢纤维混凝土的增强机理钢纤维混凝土增强机理的研究主要有两种理论：复合力学理论和纤维间距理论。这两种理论从不同角度，解释钢纤维对混凝土的增强作用，其结果是一致的。（一）复合力学理论复合力学理论将钢纤维增强混凝土看作是一种纤维强化体系，应用混合原理推导钢纤维混凝土的应力、弹性模量和强度等，并引入纤维方向系数，考虑在拉伸应力方向上有效纤维体积率的比例和非连续性短纤维应力沿纤维长度的非均匀分布。（二）纤维间距理论纤维间距理论根据线弹性断裂力学原理解释钢纤维对裂缝发生和发展的约束作用。该理论认为，要想增强混凝土这种本身带有内部缺陷的脆性材料的抗拉强度，必须尽可能地减小内部缺陷的尺寸，降低裂缝尖端的应力场强度因子。对于混凝土这样的脆性材料，由于其内部的水泥浆-细骨料界面区，砂浆-粗骨料界面区薄弱环节的存在，尽管各组分材料都有较高的抗拉强度，但混凝土一般均发生断裂破坏，宏观抗拉强度很低。钢纤维的加入能跨越裂缝的两边，使钢纤维与裂缝两边混凝土之间的粘结应力起着约束裂缝开展的作用。三、钢纤维混凝土的应用（一）水利水电工程目前，20ZLB一70型轴流泵是农用泵站中应用较多的一种泵型。22时(管内径55cm，壁厚3cm)钢纤维混凝土泵管就是为这种泵型配套用的，以解决目前其它泵管在工程造价、建没周期及管理维修等方面存在的问题。江苏省泗阳混凝土制品厂对钢纤维混凝土泵管采用的主要技术标准为:当应用扬程达，管内工作压力达时、室内检验压力达到时不破裂，时无渗漏。安全系数值取3。采用的混凝土配比为水泥，黄砂，石子，水=l：：：。钢纤维体积含量，纤维长径比60一100。关于钢纤维混凝土泵管的使用价值，该厂曾将这种泵管与同类型的铸铁泵管、钢板泵管、自应力水泥泵管和钢筋混凝土泵管等作了比较，结果发现钢板管、铸铁管耗钢量最大，钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管次之；钢丝网水泥管和自应力管较小；而新研制的钢纤维管耗钢量只有8kg，为最小。以生产管理方面来说，钢板管、铸铁管易生锈瘤，接头螺栓及止水填料易腐蚀，维修费用高。钢筋混凝土管及预应力钢筋混凝土管维修费用虽小，但体积大，运输及安装不方使。钢丝网水泥管、自应力水泥管在用钢量和自重上较前者虽有减少，但要具备特殊的生产工艺与设备。而钢纤维混凝土管则可弥补上述6类管的不足。泵管性能方面各类泵管都能满足强度要求。（二）桥梁工程重庆交通学院等单位对钢纤维混凝土肋拱桥进行了动态性能分析，并局部地利用钢纤维混凝土成功地设计了一座60m净跨、拱圈高的肋拱桥。竣工后对该桥进行了自频振率、模态及冲击性能等试验，结果认为:钢纤维混凝土肋拱桥不仅造价低，而且地震作用明显小于普通混凝上肋拱桥（三）房屋工程节点是框架梁柱的传力枢纽，也是框架的薄弱环节。国内外几次大地震表明，不少钢筋混凝土框架节点在地震作用下发生了不同程度的破坏，节点的抗震问题引起了工程界的重视。按照传统的方法，为提高钢筋混凝土节点的抗震强度和延性，需要在节点配置多而密的箍筋，而节点箍筋施工比较困难。节点中钢筋过于拥挤也影响了混凝土的浇筑质量。在框架节点部分用钢纤维配筋取代部分箍筋，能有效地解决这个问题。最早由哈尔滨建工学院樊承谋教授提出，经试验室试验后应用于工程。应用最早的是吉林省1661电台办公楼(1988年5月)及黑河市建委试验楼(1989年5月)。以上两项工程施工地点的年温差和昼夜温差都较大。为使防水层脱离找平层以便减少收缩和温度应力的影响，在钢纤维混凝土中掺有一定数量的膨胀剂，取得了良好的效果。每m3钢纤维混凝土的材料用量是水泥：砂：碎石：钢纤维：水：减水剂：膨胀剂=450：720：720：72：198：：63。减水剂采用上海产高效减水剂，减水率15%。膨胀剂采用合肥产品，自由膨胀值小于。刚性防水屋顶采用分仓设计，每个分仓均为3×6m。各分仓之间以及与四周墙壁之间均设置分仓缝。分仓缝用PVC防水油膏充填。分仓木条尺寸为20×30mm，施工24小时后取出。防水层厚度为40mm。钢纤维混凝土应用的领域非常广泛，在此不再枚举。综上所述，钢纤维混凝土由于一系列突出的优点和巨大的技术发展潜力，可以预见在未来21世纪必将取得更大的技术进步和广阔的应用前景。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

目前，在国内外对混凝土材料的研究下，通过结合高强混凝土的实际使用条件，可以通过改变混凝土的微观结构来达到提高高强混凝土使用性能的目的。1 硅粉混凝土硅铁合金厂和硅金属厂在冶炼金属时，极细的粉末随气体从烟道排出，通过收尘装置收集的粉尘称为硅粉。硅粉中二氧化硅（SiO2）含量极高，颗粒为极小的球形玻璃体。硅粉掺入混凝土中，具有良好的火山灰效应和微粒充填效应，能改善混凝土的孔结构和密实性。新拌的硅粉混凝土泌水小，和易性好；能提高混凝土的强度和抗渗能力；提高混凝土抗化学腐蚀能力等。 矿粉混凝土的耐久性（1）抗冻性。当硅粉掺量少时，硅粉混凝土的抗冻性与普通混凝土基本相同，当硅粉掺量超过15%时，硅粉混凝土的抗冻性较差。水科院结材所曾对C20，C50，C80三种强度等级的硅粉混凝土和普通混凝土进行抗冻试验。试验结果表明，掺硅粉5%的C20级混凝土，抗冻性优于普通混凝土，经50次冻融循环，相对弹性模数分别为和；C50级混凝土，掺硅粉5～15%，均达到300次冻融循环，而普通混凝土只达到250次循环；C80级混凝土，掺硅粉20%与普通混凝土一样，均有较高的抗冻性，达460次冻融循环。以上现象主要是因为C80混凝土水胶比低，混凝土密实，毛细管孔径小，混凝土中可冻水较少，因此混凝土的抗冻能力大大提高。（2）抗渗性。由于硅粉颗粒小，比水泥颗粒小20～100倍，可以充填到水泥颗粒中间的空隙中，使混凝土密实，同时硅粉的二次水化作用，新的生成物堵塞混凝土中渗透通道，所以硅粉混凝土的抗渗能力很强。（3）抗化学侵蚀性。①抗酸类侵蚀：在混凝土中掺入硅粉，能减少Ca(OH)2含量，增加混凝土密实性，可有效的提高对氮盐、硫酸盐及弱酸的腐蚀能力，但在强酸或高浓度的弱酸中不行，因为混凝土中的CSH（水化硅酸钙）在酸中分解。②抗盐类侵蚀：因硅粉混凝土较密实，孔结构得到改善，减少了有害离子在混凝土中的传递速度以及减少了可溶性的Ca(OH)2和钙矾石（3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O）的生成，而增加了水化硅酸钙（C-S-H）晶体的结果，抗盐类侵蚀性提高。（4）抗钢筋锈蚀能力。钢筋的锈蚀主要取决于混凝土中Ca(OH)2浓度和氯离子含量，混凝土中Ca(OH)2浓度低，Cl-含量多，将破坏钢筋的钝化膜，产生化学侵蚀，引起钢筋锈蚀，诚然，硅粉掺入混凝土中，SiO2与Ca(OH)2结合使混凝土中的Ca(OH)2浓度降低，pH值下降，对抵抗钢筋锈蚀不利。但是，根据等人的研究认为，硅粉掺量为10～20%时，混凝土中Ca(OH)2浓度仍处于饱和状态，pH值仍能保持在以上，即使混凝土胶材中掺硅粉30%，pH值仍保持以上，此值被认为是保持钢筋具备良好钝性的极限值。另一方面，出于硅粉混凝土密实，抗渗性好，碳化慢，故钢筋能保持钝性状态，对抗腐蚀能力是有利的。结合工程实际经验，使用硅粉混凝土时应注意以下事项：①在混凝土中掺入硅粉，必需与高效减水剂联合使用才能取得良好的效果。②硅粉的掺入方法分内掺和外掺两种。内掺法是掺入硅粉，同时减少水泥用量，外掺法是掺入矿粉并不减少水泥，高强混凝上中一般采用外掺法。③硅粉的掺量一般为5～10%，在此范围内硅粉有效系数最大，各种性能都能充分地反映出来，而又避免其不利的一面。④由于硅粉混凝土很稠，设计混凝土坍落度应比普通混凝土的大2～3cm。⑤硅粉混凝土的搅拌时间应比普通混凝土延长～1min，以便使细料完全搅拌均匀。⑥最后，使用硅粉混凝土时，必须加强早期养护，否则易引起塑性收缩裂缝。2 纤维混凝土纤维混凝土，是纤维增强混凝土的简称，通常是指以普通混凝土为基体，以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强相所组成的水泥基复合材料，也叫纤维混凝土。纤维在混凝土中的作用，取决于纤维自身的性质以及它在混凝土基体当中散布混合的状态。纤维加人水泥基体中主要有以下作用：①阻裂 阻止水泥基体中原有缺陷（微裂缝）的扩展并有效延缓新裂缝的出现。尽管从更微观的形态上说，以水泥为基材的混凝土当中必定存在裂隙，但是由于纤维的作用可以大大减少甚至彻底消除宏观（肉眼可见的）裂缝产生。②防渗 由于大大减少了水泥基体中的连通裂缝，故可有效阻止外界水分侵入。③耐久 改善水泥基体抗冻、抗疲劳等性能，提高其耐久性。④增韧与抗冲击 提高水泥基体耐受变形的能力，从而改善其韧性和抗冲击性。⑤增强 在使用高弹性模量纤维的前提下，可以起到提高基体的抗拉（剪）强度的作用。⑥减重 使用高弹性模量纤维，因基体抗拉（剪）强度的提高，可减少预制件或浇筑体的截面尺寸，因而降低它们的自重。⑦美观 改善水泥构造物的表观质量，使其致密、细润、平整与美观。高强混凝土的最大缺点是脆性大，混凝土作为一种非均质材料，内部存在着微细裂隙，根据格列费斯（Griffith）理论，混凝土在外力作用下，微细裂隙的尖端产生拉应力集中，而混凝土的抗拉强度较低，拉应力很容易超过混凝土抗拉强度，裂缝迅速扩展，以致混凝土破坏。钢纤维是目前应用最为广泛的一种纤维，它的抗压、抗拉强度和弹性模数都高。由于纤维在混凝土中是不连续的，并且是随机分布的，各方向均有纤维。例如钢纤维尺寸φ×35mm，按混凝土的体积计算，掺量为1%时，每m3混凝土中就含钢纤维约150万根，也就是说，混凝土中的微细裂隙均有可能被钢纤维所跨越，故能有效的阻止裂缝扩展，达到增强的目的。另外钢纤维在混凝土中钝化，不易锈蚀，稳定性好。结合以上两种方法的钢纤维硅粉混凝土兼有硅粉混凝土和普通钢纤维混凝土的优点，提高了混凝土的力学强度和变形能力，持别是提高了混凝土的抗冲击、抗磨蚀能力，对防止混凝土裂缝，减少混凝土的冲刷、磨蚀特别有利。在建筑质量与经济效益并重的现今，高强混凝土的强度及耐久性能都同样重要，因此改善了韧性的和具有实际使用性能的高强混凝土材料必将得到更广泛的应用。2 纤维混凝土纤维混凝土，是纤维增强混凝土的简称，通常是指以普通混凝土为基体，以非连续的短纤维或者连续的长纤维作增强相所组成的水泥基复合材料，也叫纤维混凝土。纤维在混凝土中的作用，取决于纤维自身的性质以及它在混凝土基体当中散布混合的状态。纤维加人水泥基体中主要有以下作用：①阻裂 阻止水泥基体中原有缺陷（微裂缝）的扩展并有效延缓新裂缝的出现。尽管从更微观的形态上说，以水泥为基材的混凝土当中必定存在裂隙，但是由于纤维的作用可以大大减少甚至彻底消除宏观（肉眼可见的）裂缝产生。②防渗 由于大大减少了水泥基体中的连通裂缝，故可有效阻止外界水分侵入。③耐久 改善水泥基体抗冻、抗疲劳等性能，提高其耐久性。④增韧与抗冲击 提高水泥基体耐受变形的能力，从而改善其韧性和抗冲击性。⑤增强 在使用高弹性模量纤维的前提下，可以起到提高基体的抗拉（剪）强度的作用。⑥减重 使用高弹性模量纤维，因基体抗拉（剪）强度的提高，可减少预制件或浇筑体的截面尺寸，因而降低它们的自重。⑦美观 改善水泥构造物的表观质量，使其致密、细润、平整与美观。高强混凝土的最大缺点是脆性大，混凝土作为一种非均质材料，内部存在着微细裂隙，根据格列费斯（Griffith）理论，混凝土在外力作用下，微细裂隙的尖端产生拉应力集中，而混凝土的抗拉强度较低，拉应力很容易超过混凝土抗拉强度，裂缝迅速扩展，以致混凝土破坏。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

混凝土是现代工程结构的主要材料，我国每年混凝土用量约10亿m3，钢筋用量约2500万T，规模之大，耗资之巨，居世界前列。可以预见，钢筋混凝土仍将是我国在今后相当长时期内的一种重要的工程结构材料，物质是基础，材料的发展，必将对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护管理起着决定性的作用。本文对构成钢筋混凝土的主要材料;混凝土及其增强材料的应用与发展，从工程应用角度作简要介绍。一、混凝土组成钢筋混凝土主要材料之一的混凝土的发展方向是高强、轻质、耐久（抗磨损、抗冻融、抗渗）、抗灾（地震、风、火〕、抗爆等。1、高性能混凝土（high performance concrete， HPC）HPC是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，所谓高性能：是指混凝上具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减小截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，而且，高强混凝土一般也具有良好的耐久性。我国己制成C100的混凝土。已有文献报道1），国外在试验室高温、高压的条件下，水泥石的强度达到662MPa（抗压）及（抗拉）。在实际工程中，美国西雅图双联广场泵送混凝土56 d抗压强度达.在我国为提高温凝土强度采用的主要措施有[1]：①合理利用高效减水剂，采用优质骨料、优质水泥，利用优质掺合料，如优质磨细粉煤灰、硅灰、天然沸石或超细矿渣。采用高效减水剂以降低水灰比是获得高强及高流动性混凝土的主要技术措施；②采用525，625，725号的硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及相应的外加剂，这是中国建筑材料科学研究院制备高性能混凝土的主要技术措施；③以矿渣、碱组分及骨料制备碱矿渣高强度混凝土，这是重庆建筑大学在引进前苏联研究成果的基础上提出的研制高强混凝土的技术措施；④交通部天津港湾工程研究所采用复合高效减水剂，用525号水泥320kg/m3，水灰比，和425号水泥480kg/m3，水灰比，在试验室中制成了抗压强度分别为68MPa和65MPa的高强混凝土。文献[2]报告了采用某些金属矿石粗骨料如赤铁矿石、钛铁矿石等，可以比用普通石料作粗骨料获得强度更高、耐久性和延性更好的高性能混凝土。高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，其主要缺点是延性较差。而在高强混凝土中加入适量钢纤维后制成的纤维增强高强混凝土，其抗拉、抗弯、抗剪强度均有提高，其韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能则能有大幅度提高。此外，在高层建筑的高强混凝土柱中，也可采用X形配筋、劲性钢筋或钢管混凝土等结构方面的措施来改善高强混凝土柱的延性和抗震性能[3].2、活性微粉混凝土（reactive powder concrete， RPC）[4]RPC是一种超高强的混凝土，其立方体抗压强度可达200-800MPa，抗拉强度可达25～150MPa，断裂能可达30KJ/㎡，单位体积质量为.制成这种混凝土的主要措施是：①减小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性；②使用微粉及极微粉材料，以达到最优堆积密度（packing density）；③减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度；④增放钢纤维以改善其延性；⑤在硬化过程中加压及加温，使其达到很高的强度。普通混凝土的级配曲线是连续的，而RPC的级配曲线是不连续的台阶形曲线，其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。RPC的水灰比可低到，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。RPC的价格比常可达25～150MPa，断裂能可达30KJ/㎡，单位体积质量为.制成这种混凝土的主要措施是：①减小颗粒的最大尺寸，改善混凝土的均匀性；②使用微粉及极微粉材料，以达到最优堆积密度（packing density）；③减少混凝土用水量，使非水化水泥颗粒作为填料，以增大堆积密度；④增放钢纤维以改善其延性；⑤在硬化过程中加压及加温，使其达到很高的强度。普通混凝土的级配曲线是连续的，而RPC的级配曲线是不连续的台阶形曲线，其骨料粒径很小，接近于水泥颗粒的尺寸。RPC的水灰比可低到，需加入大量的超塑化剂，以改善其工作度。RPC的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。在加拿大Sherbrook已设计建造了一座跨度为60m、高的B200级RPC的人行-摩托车用预应力桁架桥。3、低强混凝土[4]美国混凝土学会（AC1）229委员会，提出了在配料、运送、浇筑方面可控制的低强混凝土，其抗压强度为8MPa或更低。这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造，在一些特定情况下，可用其调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标，而且不易产生收缩裂缝。荷兰一座隧洞工程中曾采用了低强度砂浆（1ow-strength mortar， LSM〕，其组分为：水泥150kg/m3，砂；1080kg/m3，水570kg/m3，超塑化剂6kg/m3，膨润土35kg/m3，所制成的LSM的抗压强度为，弹性模量低于制成的隧洞封闭块，比常规的土壤稳定法节约造价50%，故这种混凝土可望在软土工程中得到发展应用。4、轻质混凝土[5]利用天然轻骨料（如浮石、凝灰岩等）、工业废料轻骨料（如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等）、人造轻骨料（页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等）制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点利用工业废渣如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土，可降低混凝土的生产成本，并变废为用，减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对环境保护也是有利的。5、纤维增强混凝土[6]为了改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点，在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究，发展得相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。在承重结构中，发展较快、应用较广的是钢纤维混凝土。而钢纤维主要有用于土木建筑工程的碳素钢纤维和用于耐火材料工业中的不锈钢纤维。用于土木建筑工程的钢纤维主要有以下几种生产方法：①钢丝切断法；②薄板剪切法；③钢锭（厚板）铣削法；④熔钢抽丝法。当纤维长度及长径比在常用范围，纤维掺量在1%到2%（体积分数，本文中的掺量均指体积分数）的范围内，与基体混凝土相比，钢纤维混凝土的抗拉强度可提高40%～80%，抗弯强度提高50%～120%，抗剪强度提高50%～100%，抗压强度提高较小，在0～25%之间，弹性阶段的变形与基体混凝土性能相比没有显著差别，但可大幅度提高衡量钢纤维混凝土塑性变形性能的韧性。中国工程建设标准化协会于1992年批准颁布了由大连理工大学等单位编制的《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》（CECS 38：92），对推广钢纤维混凝土的应用起到了重要作用。钢纤维混凝土采用常规的施工技术，其钢纤维掺量一般为～.再高的掺量，将容易使钢纤维在施工搅拌过程中结团成球，影响钢纤维混凝土的质量。但是国内外正在研究一种钢纤维掺量达5%～27%的简称为SIFCON的砂浆渗浇钢纤维混凝土，其施工技术不同于一般的搅拌浇筑成型的钢纤维混凝土，它是先将钢纤维松散填放在模具内，然后灌注水泥浆或砂浆，使其硬化成型。SIFCON与普通钢纤维混凝土相比，其特点是抗压强度比基体材料有大幅度提高，可达100～200MPa，其抗拉、抗弯、抗剪强度以及延性、韧性等也比普通掺量的钢纤维混凝土有更大的提高[7].另一种名为砂浆渗浇钢纤维网混凝土（SIMCON）的施工方法与SIFCON的基本相同，只是预先填置在模具内的不是乱向分布的钢纤维，而是钢纤维网，制成的产品中，其纤维掺量一般为4%～6%，试验表明，SIMCON可用较低的钢纤维掺量而获得与SIFCON相同的强度和韧性，从而取得比SIFCON节约材料和造价的效果。虽然SIFCON或SIMCON力学性能优良，但由于其钢纤维用量大、一次性投资高，施工工艺特殊，因此它们只是在必要时用于某些特殊的结构或构件的局部，如火箭发射台和高速公路的抢修等。在砂浆中铺设钢丝网及网与网之间的骨架钢筋（简称钢丝网水泥）所做成的薄壁结构，具有良好的抗裂能力和变形能力，在国内外造船、水利、建筑工程中应用较为广泛。近年来，在钢丝网水泥中又掺人钢纤维来建造公路路面、渔船、农船等，取得了更好的双重增韧、增强效果。6、自密实混凝土（self-compacting concrete）自密实混凝土不需机械振捣，而是依靠自重使混凝土密实。混凝土的流动度虽然高，但仍可以防止离析。配制这种混凝土的方法有[4]：①粗骨料的体积为固体混凝土体积的50%；②细骨料的体积为砂浆体积的40%；③水灰比为；④进行流动性试验，确定超塑化剂用量及最终的水灰比，使材料获得最优的组成。这种混凝土的优点有：在施工现场无振动噪音；可进行夜间施工，不扰民；对工人健康无害；混凝土质量均匀、耐久；钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于浇筑；施工速度快，现场劳动量小。7、智能混凝土（smart concrete）[4]利用混凝土组成的改变，可克服混凝土的某些不利性质，例如：高强混凝土水泥用量多，水灰比低，加入硅灰之类的活性材料，硬化后的混凝土密实度好，但高强混凝土在硬化早期阶段，具有明显的自主收缩和孔隙率较高，易于开裂等缺点。解决这些问题的一个方法是，用掺量为25%的预湿轻骨料来替换骨料，从而在混凝土内部形成一个“蓄水器”，使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入“预湿骨料”的方法，可使混凝土的自生收缩大为降低，减少了微细裂缝。高强混凝土的另一问题是良好的密实性所引起的防火能力降低。这是因为在高温（火灾〕时，砂浆中的自由水和化学结合水转变为水气，但却不能从密实的混凝土中逸出，从而形成气压，导致柱子保护层剥落，严重降低了柱的承载力，解决这个问题的一种方法是，在每方混凝土中加2kg聚丙烯纤维，在高温（火灾）时，纤维熔化，形成了能使水气从边界区逸出的通道，减小了气压，从而防止柱的保护层剥落。8、预填骨料升浆混凝土国内在大连中远60000t船坞工程中，因地质条件复杂，船坞底板首次采用了坐落于基岩上的预填骨料升浆混凝土，即用密度较大的厚4～5m的铁矿石作为预填骨料，矿石层下再铺设1m厚的石灰石块石。矿石层上是厚60～80cm的现浇钢筋混凝土板在预填骨料层中布置压浆孔注入砂浆，形成预填骨料升浆混凝土。采取这种工艺，缩短了工期，取得了良好的经济效益。9、碾压混凝土[8]碾压混凝土近年发展较快，可用于大体积混凝土结构（如水工大坝、大型基础）、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。用于大体积混凝土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用碾压机，层间处理用刷毛机，切缝用切缝机，整个施工过程的机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可大量掺用粉煤灰，与普通棍凝土相比，浇筑工期可缩短1/3～1/2，用水量可减少20%，水泥用量可减少30%～60%.碾压混凝土的层间抗剪性能是修建混凝土高坝的关键问题，国内大连理工大学等单位曾开展这方面的研究工作。在公路、工业厂房地面等大面积混凝土工程中，采用碾压混凝土，或者在碾压混凝土中再加入钢纤缝，成为钢纤维碾压混凝土，则其力学性能及耐久性还可进一步改善。10、再生骨料混凝土新中国建国至今己逾50年，建国前后修建的不少混凝土结构，因老化或随着经济的发展，需拆除重建，其拆除量十分巨大，在拆除的混凝土中，约有一半是粗骨料，应该考虑如何使之再生利用。以减少环境垃圾，变废为用。文献[4]报道，在荷兰的德尔夫特，一个272所住宅的方案中，所有的混凝土墙均利用了再生骨料，该方案下一步的计划，是在混凝土楼板中也利用再生骨料。当然，在利用这些再生骨料时，需对这种馄凝土的性能进行试验，例如，文献[9]报道了有关再生轻质混凝土收缩和徐变较为显著的试验成果，值得重视。二、混凝土加强筯1、纤维筋[6]钢筋混凝土结构的配筋材料，主要是钢筋最近在国际上研究较多的是树脂粘结的纤维筋（fiber reinforced plastics， FRP）作馄凝土及预应力混凝土结构的非金属配筋，常用的纤维筋有树脂粘结的碳纤维筋（GFRP）、玻璃纤维筋（GFRP）及芳纶纤维筋（AFRP）国外研究指出，这几种纤维筋的强度都很高，只是玻璃纤维筋的抗碱化性能较差。纤维筋的突出优点是抗腐蚀、高强度，此外，还具有良好的抗疲劳性能、大的弹性变形能力、高电阻及低磁导性，其缺点是断裂应变性能较差、较脆、徐变（松弛）值较大，热膨胀系数较大。国外已有日本、德国、荷兰等国将纤维筋用于预应力混凝土桥，包括体外预应力桥的实例[4].2、双钢筋[1]为了减小裂缝宽度和构件的变形，国内在一些工程中，采用焊成梯格形的双钢筋，在构件内平放或竖放布置。3、冷轧变形钢筋[1]为了节约钢材用量，国内引进国外设备或自制设备，用光圆钢筋，经过冷轧，轧成带肋的直径小于母材直径的钢筋，称为冷轧带肋钢筋。另一种类似的钢筋，是用I级光圆用筋冷轧扭转成型，称为冷轧变形用筋或冷轧扭钢筋。这两种冷轧钢筋的抗拉强度标准值（极限抗拉强度）及设计值都比母材大大提高，与混凝土的粘结强度也得到提高，但直径较小。它们主要用作板式构件的受力钢筋或梁、柱构件的箍筋或作预应力筋。由于强度提高，可以节约材料用量，获得经济效益。这两种钢筋，国内己制订了规程。为将这种小直径钢筋的用途扩展至梁、柱的受力钢筋，也可采用双筋或三筋的并筋，但需适当增大其锚固长度。4、环氧树脂涂敷钢筋[1]在海洋环境或者有腐蚀性介质的环境中（如冬季撒盐的桥面），钢筋锈蚀是影响结构耐久性的重要原因。为了防止钢筋锈蚀，用不锈钢制造钢筋是一个途径，但是价格昂贵。另一个途径是用环氧树脂涂敷钢筋表面，形成防锈的涂层，以防止钢筋生锈，这种方法在日本、美国应用较多。钢筋在工厂中校直、加热、喷涂树脂粉末，形成防护薄膜，冷却后经检验合格，用于有严格防锈蚀要求的工程，可使结构的耐久性大大提高。5、预应力混凝土用钢棒、预应力混凝土用螺旋肋钢丝在传统用于预应力混凝土的钢丝、钢绞线、热处理钢筋的基础上，从国外引进生产线，己生产出直径达、抗拉强度达1570MPa的预应力混凝土用的带螺旋肋的钢棒（stee1 bar），及直径达、抗拉强度达1570MPa的带螺旋肋的钢丝。这种新产品的特点是：高强度、低松弛，与混凝土的粘结强度好，易墩粗，可点焊，可盘卷等。6、纤维布、纤维条、纤维板国内在对钢筋混凝土结构进行加固时，常用的一种技术是钢板粘结加固技术，但是钢板质量重、运送不便，剪切成型也比较复杂。最近在国内外发展并应用了以质量很轻、易于加工、单向抗拉强度很高的纤维布（条、板〕代替钢板进行构件加固的技术，取得了良好的效果。例如，冶金工业局建筑研究总院使用从日本进口的碳纤维，开发了加固改造修复混凝土结构新技术[10]，其使用的碳纤维布，厚，单向抗拉强度3000～3550MPa，这种碳纤维布的特点是：具有很高的单向抗拉强度（为普通钢材的10倍），弹模与钢材接近，很适用于钢筋混凝土结构的加固；质量轻，密度仅为钢的1/4，加固层厚度一般不大于1mm，基本不增加结构自重及截面尺寸；施工方便，功效高；耐腐蚀，无须定期维护。国外在用碳纤维布或碳纤维条时，还利用不同弹模的碳纤维进行优化组合，降低造价。除碳纤维外，与纤维筋类似，也有用芳纶纤维和玻璃纤维制成的产品（布、条或扳〕。值得指出的是，国际桥梁与结构工程学会（IABSE）在1999年11月出版的Structural Engineering第9卷第4期中，集中报道了加拿大、美国、日本、欧洲诸国在发展使用这种新型材料方面的经验，对激发我国开展这种新材料的生产与应用很有意义。三、结束语混凝土是水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料等多组分构成的一种性能多样化的材料，其性能不仅与组成材料的性能有直接关系，而且还与施工技术、所处环境及维护条件等有关；笔者只是从一个结构工程技术人员的工程实用角度出发，对于所涉及过的研究领域和知之不多的混凝土及其增强材料的发展与应用等方面，作了抛砖引玉的介绍。期望在混凝土结构领域内，有更多的专家学者开发出更多新的材料，并进而研究将这些材料用于结构工程所需解决的设计方法、施工技术以及维护要求等，以促进我国混凝土结构技术的进一步发展。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：