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DOI;10. 7672/sgjs2013240028
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2013年12月下第42卷
第24期
纤维特性及其复合使用对混凝土的增强作用
石云兴，宋中南
（中国建筑技术中心，北京101300）
【摘要】分析了不同几何形状的钢纤维及其复合使用对混凝土性能产生的影响，讨论了其作用机理和在不同条件
下的增强效果，对高性能纤维混凝土的制备和应用有一定参考价值。【关键调】混凝土；钢纤维；抗拉强度；抗弯强度；混杂效应
【中图分类号】TU599
【文献标识码】A
【文章编号】1002-8498（2013)24-0028-04
Fibers Characteristics and Reinforcing Effects of Composite
Fibers onConcrete ShiYunxing,SongZhongnan
(China State Construction Technical Center, Bejing101300,China)
Abstract: The geometries of steel fibers and their optimization have significant influences on the properties of concrete. The reinforcing effects of steel fibers with different geometrical size as well as their mechanism are discussed in this paper. The analysis should be valuable for preparation and application of fiber reinforced high performance concrete.
Key words:concrete; steel fiber; tensile strength; bending strength; hybrid effect
。引言
普通混凝土发展到高强混凝土（HSC）和高性能混凝土（HPC）所依据的技术原理主要是通过粉体的填充和高效减水剂的分散减水作用来消除混凝土内部孔隙，使其达到充分密实的状态。这一概念的提出来自于20世纪80年代初的“包括均匀分布微小粒子的密实体系”（densified systemscontai-ninghomogenouslyarrangedparticles，DSP）材料原理，如图1所示。
水水泥水
型化制
DsP +
DSP砂浆成混凝土
纤维增强DSP(+钢纤维）
纤维增强DSP(+钢格增强CRC) 括性粉末混凝土RPC
(也用纤维增强)
纤维
图1DSP材料的概念及其发展
Fig.1 Concept and development of DSP
DSP基于颗粒体系优化达到密集堆积原理，使混凝土达到最密实状态，从而获得高流动性和高强度。最初的DSP组成主要是水泥、硅灰、水和超塑·国家财政部资金支持课题：盾构施工中节能减排综合技术研究(CSCEC-2010-002)
[作者简介】石云兴，敏授，副总工程师，E-mail；fanz@cadg.cn
[收稿日期】2013-09-16 万方数据
化剂，后来加人了骨料和纤维，随着技术的不断进步，在DSP这一原理基础上衍生出了多个分支的技术和产品，高强混凝土和高性能混凝十是其中之一。目前已可以制备出抗压强度超过200MPa的超高强混凝土（UHSC），这样的混凝土的内部孔隙不仅孔径大为减小，而且其孔径的最可几分布进入胶凝孔范围，变为无害孔（见图2），因而使混凝土的氯离子渗透性极低，标志着混凝土耐久性大为提高。
胶凝孔 0.07
0.06高强混凝土cjps
soo an Jtoo 原体积人 o0o
0.02 0.01 o 0.001
0.01
毛细孔
普通混凝土C45/C55
UHSC-C200
0.1
孔隙直径/μum
10
图2各类型混凝土的孔隙分布
100
Fig.2Pore distribution of each type of concrete
随着混凝土的高强化，HSC和UHSC表现出明显的弱点，最主要是与普通混凝土（NC)相比，脆性明显增加。而通过加入增强纤维对基材改性，是克