结合钢纤维混凝土的性能特点，介绍了钢纤维混凝土的配合比设计.运输，浇筑.钢纤维混凝土在土木工程中具有广阔的应用前景。
关键词 钢纤维混凝土 设计与施工 应用
1 引言
用均匀分散的短钢纤维增强的普通混凝土是钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrent.简称SFRC），是一种水泥.由粗细骨料和随机分布的短钢纤维组成的复合材料。通过混凝土中分布的钢纤维，混凝土的物理力学性能发生了质的变化，大大提高了混凝土的抗裂性和抗冲击性，使脆性混凝土材料具有高延性和韧性，以及优异的抗冻性.耐磨性能。SFRC它最早出现在20世纪初，在美国.英.德.日.俄.意.西.发达国家的军事设施比发达国家的军事设施高.桥梁等领域得到推广和应用。20世纪70世纪70年代，中国得到了推广和应用。后期开始开发钢纤维，先后在黑龙江大庆开发钢纤维.浙江金华.北京.重庆.四川.上海.广东等 地面公路路面.机场跑道.试验性应用于旧桥加固，然后推广到土木工程的各个领域。
2 钢纤维混凝土的性能特点
钢纤维混凝土中分布的短纤维的主要作用是阻碍混凝土内微裂缝的扩展，阻碍宏观裂缝的发生和发展。在荷载（拉）中.弯曲）初期，水泥基材和纤维共同承受外力。当混凝土开裂时，跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此，与普通混凝土相比，钢纤维混凝土具有一系列优异的物理和机械性能。
(1)经济性优越。
增加强度和重量比是钢纤维混凝土优越经济性的重要标志。
(2)具有较高的抗拉能力.抗弯.抗剪和抗扭强度。
混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉强度提高25%~50%，抗弯强度提高40%~80%，抗剪强度提高50%~100%。
(3)具有优异的抗冲击性。
材料抵抗冲击或振动荷载的性能称为冲击韧性。在一般纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2~7倍，冲击抗弯.抗拉韧性可提高几倍到几十倍。
(4)收缩性明显。
与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的收缩值降低7%~9%。
(5)具有明显的抗疲劳性。
与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的抗弯抗压疲劳性能有了很大的提高。当混合1时，.钢纤维抗弯疲劳寿命为15%×106次时，应力比为0.而普通混凝土只有0.51；2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达到2%×106次时，应力比为0.而普通混凝土只有092.56。
(6)具有显著的耐久性。
与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的抗渗性没有明显变化，因为钢纤维混凝土的抗裂性.整体性好，所以耐冻融性好.耐热性.耐磨性.耐气蚀性和耐腐蚀性显著提高。.5%的钢纤维混凝土经过150次冻融循环后，其抗压和抗弯强度下降了20%左右，而其他条件相同的普通混凝土则下降了60%以上。经过200次冻融循环，钢纤维混凝土试件仍保持完好。掺量为1%.强度等级为C35钢纤维混凝土的耐磨损失比普通混凝土低30%。与其他条件相同的高强混凝土相比，2%钢纤维高强混凝土的耐腐蚀性能提高1%.4倍。空气中的钢纤维混凝土。.污水和海水均具有良好的耐腐蚀性，5年后暴露在污水和海水中的试件碳化深度小于5mm，只有表面的钢纤维才会生锈，内部的钢纤维也不会生锈。与普通钢筋混凝土中的钢筋不同，腐蚀层的体积膨胀会使混凝土膨胀开裂。
钢纤维混凝土配合比设计
3.1原材料的选择和要求
(1)钢纤维:单丝钢纤维抗拉强度不小于6000MPa；长度应与混凝土粗骨料最大公称粒径相匹配，最短长度应大于粗骨料最大公称粒径的1/3，最大长度不应大于粗骨料最大公称粒径的2倍，长度与标称值的偏差不应超过±10%；钢纤维表面应清洁、无锈、无油，以保证钢纤维与混凝土的粘结强度；桥面混凝土中的钢纤维应防锈，应使用带锚固端的钢纤维，搅拌时不得使用表面磨损前后暴露尖端导致行车不安全或容易组装的钢纤维。
（2）水泥.粗细骨料：水泥一般选用425或525普通硅酸盐水泥，水泥含量大于普通混凝土，多为350kg/m3以上；粗骨料粒径不宜大于200mm钢纤维长度的2/3一般小于普通混凝土；细骨料应坚硬，质地坚硬.耐久.洁净中砂，细度模数为2.0～3.5之间。
（3）水：一般采用纯水，不得使用海水、海沙，严禁掺氯盐。
（4）外加剂：应选用优质减水剂，对抗冻性有要求的钢纤维混凝土应选用引气剂减水剂。
（5）水泥.骨料.水.外加剂和混合料应符合《混凝土结构工程施工验收规范》和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》的有关规定。
3.2配合比设计步骤
钢纤维混凝土的配合比设计既要经济，又要满足弯曲强度.在某些条件下，工作性和耐久性还应满足抗冻、抗渗、耐腐蚀或耐冲刷的要求。根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F钢纤维混凝土配合比设计应按以下步骤进行：
1.计算和确定水灰比。①钢纤维混凝土配制288d弯拉强度fcf替代普通混凝土配制288d弯曲强度，按公式fcf＝+ts计算基体混凝土水灰比；② 选用钢纤维混凝土基体水灰比计算值和规范规定值中的小值作为水灰比，一般不大于0.5。
(2)确定钢纤维掺量体积率ρf。一般在0.6％～1.0%范围内初选，当板厚折减系数小时，体积率应取上限；当长径比较大时，应取较小值；当有锚固端时，应取较小值。
(3)确定单位体积用水量Wof。根据施工要求的稠度，通过试验或根据规范确定单位体积用水量，如掺入外加剂，应考虑外加剂的影响。
(4)确定单位水泥用量Cof。选取按公式Cof＝Wof计算值和规范规定值中的大人作为单位水泥用量，但不宜超过500kg/m3。
(5)确定合理的砂率Spf。可按公式Spf＝SP+10ρf(Sp为砂率)计算或按规范选择，一般选择38~50%左右，根据所用材料的品种规格、纤维体积率、水灰比等适当调整。
(6)砂石用量可采用密度法或体积法计算。按密度法计算时，钢纤维混凝土单位质量可取2450~2580kg/m3、按体积法计算时，应计入设计含气量。
(7)根据绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量，确定试验配合比。
（8）混合物性能试验按试验配合比进行，调整单位体积用量和砂率，确定强度试验基准配合比。钢纤维混凝土施工 4.1钢纤维混凝土混合
(1)混合原则。
表1 钢纤维混凝土混合物运输.铺完后允许最长时间 施工气温/℃ 最长允许最长时间/h 铺完后允许最长时间/h 滑模.轨道 三辊轴机组 滑模.轨道 三辊轴机组 5～9 1.25 1.0 1.5 1.25 10～19 0.75 0.5 1.0 0.75 20～29 0.5 0.35 0.75 0.5 30～35 0.35 0.25 0.5 0.35
（2）浇筑.养护。钢纤维混凝土浇筑必须符合钢纤维混凝土搅拌料的运输要求.铺设后允许最长时间（见表1）。在规定的连续施工内的钢纤维混凝土必须连续浇筑。如果中断，由于钢纤维沿接缝表面排列，不能增强，容易产生裂缝。①摊铺：将汽车运至施工现场，倒在指定位置，人工摊铺混凝土，摊铺系数按照摊铺系数进行整平。
