浅析钢纤维对混凝土性能的影响摘要:本文介绍了钢纤维对混凝土的增强机理，并进一步探讨了钢纤维对混凝土的力学性能以及耐久性能的影响，最后对钢纤维混凝土的发展做出展望。Abstract:Thepaperintroducestheimpactofsteelfiberonconcrete'smechanismstrengtheningandfurtherdiscussesitsimpactonmechanicalpropertyanddurabilityofconcrete・Atlast,theauthordescribeshisexpectationonthedevelopmentofsteelfiberreinforcedconcrete・关键词:钢纤维混凝土;增强机理;力学性能；耐久性Keywords:steelfiberreinforcedconcrete;mechanismstrengthening;mechanicalproperty;durability：TU528文献标识码：A文章编号:1006-4311(2010)21-0143-011钢纤维对混凝土的增强机理钢纤维对混凝土的增强机理，一种是运用复合力学理论。最先将复合力学理论用于钢纤维混凝土的有:英国的R?N?Swamy,P?S?Mangat等。该理论将钢纤维混凝土简化为钢纤维和混凝土两相复合材料，复合材料的性能为各相性能的加和值。复合力学理论仅适用于钢纤维混凝土初裂前的情况,一旦基体开裂，该理论就不能适用了。另一种是建立在断裂力学基础上的纤维间距理论。纤维间距理论的主要代表有:J?P?Romualdi,J?B?Batson和J?A?Memde：L该理论建立在线弹性断裂力学的基础上，认为混凝止内部冇尺度不同的微裂缓、空隙和缺陷,在施加外力时，孔、缝部位产生大的应力集中，引起裂缝的扩展，最终导致结构破坏。而在脆性基体中掺人钢纤维后，有效地提高了复合材料受力前后阻止裂缝引发与扩展的能力，达到纤维对混凝土增强与增韧的目的。2钢纤维对混凝土的物理力学性能的影响2.1钢纤维混凝土抗压性能一般情况下，钢纤维对提高混凝土的抗压强度不明显，在钢纤维混凝土结构的保守设计中，钢纤维对混凝土抗压强度的改善作用可以忽略。2.2钢纤维混凝土抗拉性能钢纤维混凝土试件的劈裂抗拉强度随钢纤维体积率的增加而增加。2.3钢纤维混凝土抗弯性能钢纤维增强混凝土的抗弯性能主要包括初裂弯拉强度、弯拉强度、弯曲韧性和弯拉弹性模量等，其中初裂弯拉强度是反映钢纤维增强混凝土初裂前阻裂能力的指标，弯拉强度是路面、道面等工程设计与工程质量检验和验收的主要指标。通过对钢纤维增强混凝土在弯曲荷载作用下的初裂弯拉强度、弯拉强度、弯曲韧性及弯拉弹性模量等抗弯性能的实验，并与普通混凝上相比较表明：钢纤维增强混凝土抗弯性能比普通混凝土有显著的提高和改善。2.4钢纤维混凝土抗剪性能混凝土的抗剪性能以抗剪强度为衡量指标。影响钢纤维混凝土抗剪强度的主要因素有混凝土基体、钢纤维的品种、体积率、长径比及界面黏结状况等。2.5钢纤维混凝土抗冲击性能钢纤维增强混凝土的冲击试验，目前国内外尚无统一的方法，常用的有受压冲击法和受弯冲击法两种，受弯冲击法比较能反映钢纤维增强混凝止的特性。总之，在冲击荷载作用下，普通混凝土一旦裂缝出现，随即引起崩塌,其初裂和破坏时的冲击次数（冲击耗能）相近。钢纤维增强混凝土则随体积率的增大，不仅初裂次数增多，冲击耗能增大,初裂强度提高，而且破坏时呈多点开裂,且裂而不断。初裂与破坏冲击次数（冲击耗能）随钢纤维的体积率、长径比及基体强度等级的增大而提高。2.6钢纤维混凝土弯曲疲劳性能当混凝土中掺入适量的钢纤维时，钢纤维将明显的提高抗疲劳性能。钢纤维混凝土疲劳方程与素混凝土疲劳方程的最大不同点是包含了钢纤维体积率、钢纤维长径比，即在混凝土基材中掺入不同体积率和长径比的钢纤维。因此,钢纤维混凝土的疲劳性能不仅受混凝土基材疲劳特性的影响，而且与钢纤维的体积率、长径比冇很大关系。其中长径比是影响疲劳寿命的重要因素。我国有关设计规范中，没有钢纤维混凝止疲劳应力系数的规定，只是简单套用较早的普通混凝土路面的疲劳方程，加上钢纤维的体积率和长径比对疲劳性能的影响。3钢纤维对混凝土耐久性的影响3.1钢纤维混凝丄的抗冻性根据赵国藩等著的《钢纤维混凝土结构》，钢纤维体积率对混凝土的抗冻性影响十分明显，其影响程度与混凝土基体强度等级或W/C大小有关。通过大量的实验结果可知:钢纤维对高W/C的混凝土比对低W/C的混凝土有更好的抗冻效果。因为W/C...