鋼纖維是當今世界各國普遍采用的混凝土增強材料。它具有抗裂、抗沖擊性能強、耐磨強度高、與水泥親合性好，可增加構件強度，延長使用壽命等優點。
鋼纖維因其不同的加工生產方法而區分為熔抽型、拉絲切斷型、剪切型和切削型等。剪切型鋼纖維現可生產平直微扭形、波浪形、端勾形、弓形和壓痕形五種形狀20多個規格的產品。
鋼纖維又因其不同的原材料而分為普碳鋼纖維和特種鋼纖維。普碳鋼纖維采用Q195、Q215、Q235等冷軋鋼帶為原材料；特種鋼纖維則采用304#、446#等不銹鋼原材料或客戶指定的特種鋼材料為原料加工成形。
節 省施工時間和金錢
1.完全的除去鋼筋，節省材料和勞工費。
2.減少樓板厚度，節省混凝土和澆筑費用。
3.更寬的接頭間距,節省接頭成形費用和接頭保養費。
4.施工簡單。簡單的接頭及不再有錯誤定位鋼筋。
5.增加施工速度。節省時間和減少成本。
技術和使用者利益
1.大大的減少裂縫的產生。 2.減少接頭側邊的剝落。 3.更堅固的接頭。 4.高沖擊阻力。 5.更大的疲勞耐久極限。 6.減少保養費。 7.更長的使用壽命。
典型應用范圍包括：
工業地下樓板，倉庫，工廠，飛機庫，公路，橋面板，停車場，停機坪和滑行道，商住樓板，打樁，噴漿，遂道，水壩和穩定作用等等
二 施工技術要求
1 水泥標號不得低于 425 號。 水灰比不得大于 0.5 。
2 粗骨粒徑長度應不超過鋼纖維長度的 2/3]
3 鋼纖維混凝土的鋼纖維體積不應少于 0.5% ，一般在 0.5-2% 之間選擇
4 攔制鋼纖維混凝土不得采用海水，還砂，嚴禁摻加氯鹽。
5 除上述規定外，鋼纖維混凝土所用親他的材料，應符合現行規范中關于鋼筋混凝土所用原料的規定。
6 鋼纖維混凝土的稠度可參考同類工程對普通混凝土所要求的稠度來確定。其塌落度值可比相應普通混凝土要求值要小。
7 縮縫為平頭縫構造的鋼纖維混凝土墊層兼面層在墊層下沒有鋪灰土等地基加強層并同時符合下列條件時：
a 折減前墊層兼面層 厚度不大于 130mm ：
b 地基加強層的厚度大于墊層厚度。其厚度可乘于折減系數 0.75 ，但不得小于 50mm 。
三 放料要求
1 先將鋼纖維和粗骨料投入攪和機攪拌約 30 秒，使鋼纖維分散在石子中，不致結團。
2 再將砂和水泥投入攪和機干攪拌 30 秒
3 再在轉動著的攪拌機中加水，并使機子再攪拌 3 分種左右。
四 壓實
1 鋼纖維混凝土澆筑時，隨拌隨用，連續澆搗，不到分格縫不得甩施工縫澆筑時應振密實。
2 抹面，壓紋鋼纖維混凝土具有集粗料細，砂率大，纖維亂向分布的特點，采用機械抹平，阻止纖維外露。采用壓紋器壓
紋 工藝還可以避免拉毛產生纖維外露現象，經24小時后，應按常規及時養護，夏天應用草包之類覆蓋，冬天注意保溫。
耐熱不銹鋼纖維增強機理和腐蝕機理及最高使用溫度的探討
1、增強機理
通過對復合材料理論、纖維間距理論分析證明，不銹鋼纖維具有承受較高抗裂反應力的潛勢，其抗拉強度顯著提高，同時
熔抽過程中由于纖維迅速淬冷而形成結晶結構，這種結構使纖維獲得了高延伸率和高抗拉強度，并改善了耐火混凝土在干燥和
加熱過程中所發生的應力結構，使耐火體只產生局部微裂縫，突出了良好的增強作用。
2、腐蝕機理
在耐熱不銹鋼纖維生產過程中根據硅（Si）、鉻（Cr）的不同科學配比，使其獲得最佳的高溫力學性能。另外，熔抽鋼纖
維從鋼水中抽出的這種變形纖維在空氣中形成高溫氧化薄膜，這種薄膜有助于鋼纖維在耐火體中不再進一步氧化。
3、使用溫度
表（二）所列的激劇氧化溫度以及S02中的最高溫度的含義，是指鋼纖維本身暴露在空氣中和S02氣氛中，大于所列溫度時，
纖維的氧化和硫腐蝕急劇增大。并不是說大于溫度時鋼纖維就不能應用于耐火料，實際上鋼纖維耐火料遠大于次溫度。有時還
可在大于鋼纖維本身熔點溫度范圍內使用，這是因為：
A、鋼纖維被包裹在耐火材料中，不是全暴露在該氣體中，因此氣體腐蝕的程度比表（二）所列的小得多，相應的使用溫度要
比表（二）所列的高得多。
B、當鋼纖維耐火材料襯里處于長期單側受熱或短時高溫全面受熱時。由于耐熱整體始終存在著溫度階梯，即使熱面溫度達到
或超過鋼纖維的熔點，而大部分的耐火料處于1100℃以下的溫度，又由于鋼纖維分散在耐火料之內。因此鋼纖維耐火料的作用
仍能發揮，仍能應用。
如：爐外精練噴槍 抗震性增加1.75-2.72倍 抗裂宏觀紋出現時的沖擊次數增加1-4倍 抗折強度增加0.2-0.94倍 抗磨耐力增
加1倍以上 抗剝落效果明顯 韌性斷裂功能增強20-30倍 裂紋產生后耐火料仍能承載
由以上可知，由于耐熱鋼纖維對耐火料的韌性、抗熱震、抗沖擊、抗腐蝕、抗疲勞、抗裂、抗剝落具有增強作用，因此使耐
火料的壽命增加2-6倍。 從而大大提高了窯爐使用率，降低了能耗、帶來顯著的經濟效益。
第二部分（CE認證）
纖維增強混凝土是當代國際混凝土技術發展的最新動態，而鋼纖維混凝土（SFRC）是近年來發展最快,應用最廣泛的混凝土新型復合材料。在混凝土基體中摻入少量鋼纖維，可使混凝土物理學性能發生質的變化，大大提高混凝土韌性、抗裂、抗壓、抗沖擊。使混凝土從傳統的低抗拉脆性材料變為高強度高韌性材料。因而廣泛應用于隧道、路面、橋梁、土建、水利、礦山、冶金、港口、機場等混凝土結構工程。
鋼纖維品種分為四大類，熔抽型、銑削型，冷軋帶鋼剪切型，鋼絲切斷型。熔抽型和銑削型由于生產過程中的高溫，使得鋼材退火變軟，其單根纖維性能落后于母材，所以他們必須使用特殊的材料加以彌補（如熔抽型現在主要用于不銹鋼纖維，銑削型現主要采用錳鋼來彌補）。鋼絲切斷型是目前技術指標最高的鋼纖維，但是其特殊生產工藝使得成本偏高。而我們主推的冷軋帶鋼剪切型鋼纖維，是通過冷軋壓延工藝使普通低碳鋼抗拉強度達到850Mpa以上，由于我們在生產過程中不產生高溫，不會使鋼材退火。根據最新《中華人民共和國交通部行業標準JT/T524-2004公路水泥混凝土纖維材料 鋼纖維》，2004年7月15日實施。鋼纖維產品按抗拉強度等級分為三級：Ⅰ級380Mpa≤f u≤600Mpa；Ⅱ級600Mpa＜f u≤1000Mpa；Ⅲ級f u＞1000Mpa。其中f u——抗拉強度。
第三部分（用途）
1．冶金行業
 爐外精煉中的噴槍、浸漬管、擋渣堰；中間包包蓋、包襯；電爐三角區；爐蓋；鐵水溝溝蓋；魚雷罐；焦爐爐門；軋鋼加熱爐爐門；爐頂；燒咀；環形爐擋火墻；爐底輥；鍛鋼爐出鋼槽等各種窯爐的耐火襯里。
2．建筑行業
鋼纖維摻入混泥土是近年來在國際和國內迅速發展的新型復合材料， 其中尤以鋼纖維混凝土發展最快。它以其優良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等性能被廣泛用于建筑、公路路面、橋梁、隧道、機場道面、水工、港工、軍事工程和各種建筑制品等領域。
3．窯爐
燒結爐，還原爐，精煉爐，煙道，燒咀及其它爐窯的耐熱襯里。
 4．石油化工
特別是煉油裝置中的催化裂化裝置的襯里。
5．電力行業
火力發電廠鍋爐耐熱襯里。
6．環保行業
焚燒爐。
7．機械行業
振動爐爐底，各種加熱爐。
路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術及應用研究
鋼纖維混凝土是一種新型的優質水泥基復合材料，由于優異的力學性能、化學穩定性、輕質高強、施工方便快捷、省力節時、施工工序簡單、施工質量易于保證，而且進度快、工期短、補強后不改變結構外形，不顯露補強痕跡，以及工程造價低等優點而被廣泛地應用在路橋施工中。
一、鋼纖維混凝土的特性
（一）力學強度
根據各國鋼纖維混凝土資料分析,鋼纖維對提高混凝土的抗壓強度不顯著,統計資料表明,鋼纖維混凝土抗壓強度僅提高了10%左右,但其受壓韌性卻大幅度提高。這是由于鋼纖維的存在,增大了混凝土的壓縮變形,提高了破壞時的韌性;試驗表明,鋼纖維混凝土的劈拉強度、抗剪強度、抗彎強度等均比普通混凝土有大幅度的提高。
（二）鋼纖維混凝土的韌性及抗裂性能
韌性是在材料受力破壞前吸收能量的性質�？沽研允侵镐摾w維在脆性混凝土基體中減少裂縫和阻止裂縫開展的性質。混凝土中摻入鋼纖維后,可減少收縮和變型,并且荷載作用時,隨著荷載繼續增加,超過混凝土所能承受的壓力時,應力通過混凝土與鋼纖維的粘結力傳遞給鋼纖維,混凝土受到鋼纖維的約束作用,限制了新裂縫的發生,推遲了裂縫的擴展,因此鋼纖維混凝土具有較好的韌性和抗裂性。
（三）鋼纖維混凝土的抗沖擊性能
在動荷載作用下,鋼纖維混凝土在裂縫開展時,首先是鋼纖維克服混凝土的粘結力被拔出,或是鋼纖維達到屈服強度而被拉斷,這都需要消耗大量的能量,所以鋼纖維混凝土具有較高的抗沖擊性能。
（四）鋼纖維混凝土的耐磨性和耐久性
混凝土中摻入鋼纖維后,其耐磨性能得到了很大提高。國內采用了標號為C35 和CF35的普通混凝土和鋼纖維混凝土5cm×5cm×5cm的試件在國產耐磨機上做等條件磨損試驗。結果表明,鋼纖維混凝土比普通混凝土的磨損損失降低了30%；鋼纖維混凝土的耐腐蝕性、抗凍融性等均較普通混凝土好。
二、鋼纖維混凝土的基本理論
（一）混合定律
混合定律是將鋼纖維混凝土簡化為由鋼纖維、混凝土基體組成的兩相復合材料，復合材料的各項性能為基體性能和纖維性能的加權和。
（二）纖維間距理論
纖維間距理論認為，鋼纖維混凝土的增強效果與混凝土基體中纖維的平均間距有關，該理論得出了混凝土裂縫尖端應力集中因子與纖維間距的關系。
（三）復合材料剪滯理論
劉永勝根據復合材料剪滯理論，從兩相復合材料的界面性能人手，分析了纖維--混凝土基體界面上的應力傳遞，從而從細觀界面力學的角度分析了纖維對混凝土基體的增強機理，是纖維混凝土的增強機理復合材料界面力學的另一依據。
三、鋼纖維混凝土的施工技術
（一）鋼纖維混凝土配合比
鋼纖維混凝土混合料配合比的要求首先應使路面厚度減薄,其次是保證鋼纖維混凝土有較高的抗彎強度,以滿足結構設計對強度等級的要求即抗壓強度與抗折強度,以及施工的和易性。鋼纖維混凝土配合比設計基本按以下順序進行。根據強度設計值以及施工配制強度提高系數,確定試配抗壓強度與抗折強度,鋼纖維混凝土抗折強度設計值的確定:
fftm = ftm (1 + atm PfLf/df)
其中, fftm為鋼纖維混凝土抗折強度設計值；ftm為與鋼纖維混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折強度設計值；atm為鋼纖維對抗折強度的影響系數(試驗確定)；Pf 為鋼纖維體積率；Lf/df為鋼纖維長徑比。
根據試配抗壓強度計算水灰比,根據試配抗壓強度,確定鋼纖維體積率,一般澆筑成型的結構范圍在0.5%～2%之間；計算混合材料用量,確定試配配合比；按照試配配合比進行拌合物性能試驗,調整單位體積用水量和砂率,確定強度試驗用基準配合比；根據強度試驗結果調整水灰比和鋼纖維體積率,確定施工配合比。
（二）鋼纖維混凝土拌和
為防止鋼纖維混凝土在攪拌時纖維結團,在施工時每拌一次為攪拌量的80%。采用滾動式攪拌機拌和,在攪拌混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質量,采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時間為:粗集料→鋼纖維(干拌1min) →細集料→水泥(干拌1min) ,其中鋼纖維在拌和
時分三次加入拌合機中,邊拌和邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水濕拌1min�？倲嚢钑r間不超過6min ,超攪拌會引起濕纖維結團。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中,先加入水泥和粗、細集料,后加鋼纖維則容易結團,而且纖維團越滾越緊,難以分開,一旦發現有纖維結團,就必須剔除掉,以防影響混凝土的質量。
（三）鋼纖維混凝土的澆搗
鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣,澆搗是施工中的重要環節,直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動性較差,在邊角處容易產生蜂窩。因此,邊角部分可先用搗棒搗實。邊角采用插入式振動器振搗,然后用夯梁板來回整平。
三、鋼纖維混凝土在路橋面中的應用分析
由于鋼纖維混凝土比普通混凝土有諸多的優點,在路橋工程中的預應力梁、橋面鋪裝層、路面、橋梁的維修加固中得到應用。但由于鋼纖維混凝土施工要求高,單方造價高,而設計、施工人員對鋼纖維混凝土的特性缺乏了解,在工程中應用受到限制。
由于鋼纖維混凝土具有良好的抗裂、抗彎、耐沖擊、耐疲勞等特性,在路面、橋面中應用可降低維修費用,延長使用期限,并且可以減少面層厚度,因此可降低綜合造價。在公路和城市道路中,路面破壞比較嚴重,經常有拆除重做的現象。相比之下,在原有水泥路面上做鋼纖維混凝土“罩面”將更為經濟、合理、有效。
在應用領域,鋼纖維混凝土多用于路橋面工程。對于新修的路面、橋面按有關《水泥混凝土路面設計規范》采用,其厚度估計可按水泥混凝土路面板厚度的50%～60%考慮,并將水泥混凝土的強度和其他有關參數用鋼纖維混凝土的代替。
四、鋼纖維混凝土存在的問題與建議
第一、鋼纖維混凝土的成本相對較高，工程應用還有較大局限。鋼纖維的加入，不僅自身價格比較昂貴，更需要以大幅度增加水泥及其他膠凝材料用量為代價。
第二、鋼纖維混凝土的生產和施工有待進一步完善和規范。鋼纖維的長度、表面形狀、長徑比、添加數量以及摻入基體混凝土后的施工和易性等，均隨環境條件的不同而改變，這就給生產和施工部門帶來極大不便，完善和規范各種程序勢在必行。
最后，目前還沒有完整的鋼纖維混凝土結構理論指導鋼纖維混凝土的設計。
結束語：
鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入適量亂向分布的短鋼纖維而形成的一種多相、多組分水泥基體新型復合材料。它克服了混凝土的多項弱點，改善了混凝土的物理、力學性能，已在建筑、路橋、水工、海洋等工程領域得到應用。
鋼纖維混凝土的研究和應用仍然有多方面問題有待解決。其中，如何最大限度地降低其使用成本，建立和完善生產、施工程序，構建合理的結構理論體系，是需要重點研究的方向。
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