導語：如何才能寫好一篇鋼纖維混凝土，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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摘要：鋼纖維混凝土是一種新型的復合材料，具有較高的抗拉強度和斷裂韌性，抗疲勞等性能，本文通過對普通鋼纖維混凝土和自密實鋼纖維混凝土性能的對比，闡述鋼纖維混凝土在施工過程中的拌合工藝；通過與普通鋼纖維混凝土工藝的對比，闡述自密實鋼纖維混凝土在施工過程的優(yōu)越性。

關鍵詞：自密實混凝土 鋼纖維 施工工藝

1.概述

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforce Concrete簡稱SFRC)是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。

自密實混凝土的應用已經20年的歷史，在國內的應用僅有10多年，特別是最近幾年，自密實混凝土的應用越來越廣泛，自密實混凝土是指在自身的重力作用下，能夠流動、密實，即使存在致密鋼筋也能完全填充米板，同時獲得很好的均質性，并且不需要附加振動的混凝土，因自身具有很多優(yōu)點，自密實混凝土被廣泛的應用于工程中。

自密實鋼纖維混凝土集這兩種混凝土的優(yōu)點于一身，即在混凝土施工澆筑的過程中利用自密實混凝土拌合物的易澆筑密實的特點，在混凝土硬化后利用鋼纖維混凝土的力學與變形能力。

2.鋼纖維混凝土的特點

在普通混凝土之中，以亂向的方式均勻地把一定量的鋼纖維分布其中，再經過硬化從而制得鋼纖維混凝土，這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，較之普通混凝土，物理力學性質大多都較高：重量和強度比值增加；抗拉 抗壓及抗彎的極限強度較高；良好的抗沖擊性能；明顯改善的變形性能；顯著提高的抗裂與抗疲勞性能；抗剪性優(yōu)越；對由于溫度應力而造成的裂縫及裂縫的擴展的的阻止與抑制能力良好；耐磨與抗凍性能良好。

普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%—2%之間，較之普通混凝土，抗拉強度提高40%—80%，抗彎強度提高60%—120%，抗剪強度提高50%一100%，抗壓強度提高幅度較小，一般在0—25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高。

自密實鋼纖維混凝土擁有普通鋼纖維混凝土的特點，同時還具有自密實混凝土的自密實性能，主要包括流動性、抗離析性及填充。每種性能均可采用坍落擴展度試驗、V漏斗試驗（或T50試驗）和U型箱試驗等一種以上方法檢測。這種自密實性能可以保證混凝土良好的密實，不需要振搗，改善混凝土的表面質量，不會出現不會出現表面氣泡或蜂窩麻面，不需要進行表面修補；能夠逼真呈現模板表面的紋理或造型。但鋼纖維體積率對鋼纖維自密實混凝土的抗壓強度影響不大，但對劈拉強度和抗折強度影響較明顯，且隨著鋼纖維體積率的增加而增大。

3.鋼纖維混凝土的比較

兩種鋼纖維混凝土比普通混凝土具有以上的特點，但是這些特點與鋼纖維有著密切的關系，在鋼纖維混凝土的制備過程中，兩種混凝土鋼纖維的選擇要考慮以下幾個方面：

⑴纖維種類 不同種類的鋼纖維具有不同的力學性能（主要是抗拉強度、彈性模量、短裂延伸率等），而這些性能與鋼纖維能否在混凝土中起作用有著很大的關聯性。

⑵纖維長度與長徑比 使用連續(xù)長鋼纖維時，鋼纖維與水泥基體黏結較好，因此可充分發(fā)揮鋼纖維增強作用。但如果使用的是短鋼纖維時，則要取決于鋼纖維的臨界長徑比。鋼纖維臨界長徑比是鋼纖維的臨界長度與其直徑d的比值，即①若鋼纖維的實際長徑比小于臨界長徑比，則復合材料破壞時，鋼纖維由水泥基體內拔除。②若鋼纖維的實際長徑比等于臨界長徑比，只有基體的裂縫發(fā)生在鋼纖維中央時鋼纖維才拉斷。否則鋼纖維短的一側從基體內拔出。③若鋼纖維的實際長徑比大于臨界長徑比，則復合材料破壞時鋼纖維可拉斷。

鋼纖維長度的選擇：鋼纖維的長度必須與混凝土中粗集料的公稱粒徑相匹配，混凝土粗集料的公稱粒徑應為鋼纖維長度的2/3~1/2,即鋼纖維可以跨越一個粗集料，并與另外一個粗集料的1/3搭接，同時鋼纖維的長度不可以太長，過長的鋼纖維攪拌不均勻，且容易成團。

⑶纖維體積率 纖維體積率直接影響到混凝土的工作性能，力學性能及耐久性能等。纖維摻量過少時，不能很好發(fā)揮效果，纖維摻量過多會使混凝土難以成行，出現“團聚”現象。

⑷纖維取向 鋼纖維在混凝土中的取向對其利用率有很大影響鋼纖維自密實混凝土攪拌時，宜采用強制式攪拌機，為了使鋼纖維充分分散防止鋼纖維由于一次性加入攪拌機而出現結團現象，把鋼纖維先經過分散機然后加入攪拌機，采用先干后濕分級投料的工藝，將鋼纖維，粗集料，細集料根據配合比配制的混合料在攪拌機先干拌1min，然后再加入水和外加劑進行攪拌。

兩種鋼纖維混凝土的施工制作順序和方法類似，但是，在澆筑之后，普通鋼纖維混凝土和一般的混凝土一樣需要振搗，摻入的鋼纖維由于自身的重量在振搗的過程中會向著振搗的相反方向聚集，導致混凝土中的鋼纖維分布不均勻，從而影響鋼纖維混凝土的力學性能。

相反，鋼纖維自密實混凝土在澆筑之后，由于自密實混凝土在自身重力作用下能夠流動填充模板而不需要振搗，避免了鋼纖維在混凝土中聚集的現象，使得自密實鋼纖維混凝土的力學性能得到充分的利用。

鋼纖維自密實混凝土無需振搗而能自實。在實際施工中消除了澆筑混凝土時的振搗噪聲，提高了施工速度和質量，實現了混凝土澆筑的省力化，為改善和解決過密配筋、薄壁、復雜形體、大體積、有特殊要求、振搗困難的工程施工施工條件帶來了極大的方便。

決定鋼纖維混凝土力學性能的最后總要參數是它的韌性，已經有研究結果顯示鋼纖維自密實混凝土的韌性要比普通鋼纖維混凝土強的多[1]。

參考文獻：

[1]張金強譯.鋼纖維在自密實混凝土中的應用[J].石家莊鐵路工程職業(yè)技術學院學報，2002，1（3）：76-80.

[2]程慶國,高路彬等.鋼纖維混凝土理論及應用[M].北京：中國鐵道出版社， 1999.

[3]陳睿,劉真等.自密實混凝土應用研究[A].武漢：無哈理工大學學報，2001

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[關鍵詞]路橋工程、鋼纖維混凝土、施工技術

隨著路橋工程建設的不斷發(fā)展，鋼纖維混凝土作為一種新型材料以性能的優(yōu)越性被廣泛應用于路橋工程中，并取得了良好的效果。因此，對鋼釬維混凝土進行深入的了解有助于提高工程質量，增強社會，經濟效益。

1 鋼纖維混凝土的特點

1.1 抗裂、抗剪性能強

傳統混凝土開裂荷載與極限荷載無明顯差異，但鋼纖維混凝土即使出現開裂荷載，其荷載還是能夠保持增大趨勢。在一定程度上來說，如果鋼纖維混凝土體積增大，那么其開裂荷載、極限荷載與韌性均能增大。對鋼纖維混凝土的剪切性能進行直接剪切試驗檢驗，實驗數據結果表明：鋼纖維混凝土基體錯動移位后，仍然具有良好的承載能力，承載強度為400～800mpa。

1.2 抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能強

鋼纖維混凝土主要由鋼纖維和傳統混凝土構成，在混凝土中，鋼纖維不規(guī)則分布，這樣的分布有利于加強鋼纖維混凝土抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能。實驗研究鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用，結果表明：在混凝土中適當加入鋼纖維，可以有效提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強度，若鋼纖維在混凝土中的含量為0.8%～2.O%，抗沖擊可達普通混凝土的50～100倍極限強度。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維消耗量很小，比例約為0.8%～2.0%，鋼纖維本身并不能有效提高混凝土抗壓強度，但在混凝土中適當加入鋼纖維后，混凝土整體抗壓破壞形式出現明顯變化，雖然受到破壞后會碎，但不會散，因此混凝土結構抗壓性能顯著加強。

1.3 改善混凝土變形性能

在混凝土中適當加入鋼纖維，可以有效改善混凝土長期收縮變形性能，且能顯著提高混凝土抗拉彈性模量，此外，還能使混凝土收縮率降低10%～30%。

2 鋼纖維混凝土配合比設計

鋼纖維混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、鋼纖維、外加劑、摻合料等，水泥選用型號規(guī)格為P.O.42.5的普通硅酸鹽水泥；卵石型號規(guī)格為5～25mm，含泥量低于1%；砂型號規(guī)格為中砂，含泥量低于3%；鋼纖維型號規(guī)格為長度60mm、直徑0.9mm，最低抗壓強度為1000N/m2型號規(guī)格為泵送劑；摻合料型號規(guī)格為I級粉煤灰。鋼纖維混凝土的配料選用標準為：

2.1 鋼纖維品種與基材強度相適應，且抗拉極限強度不低于500MPa。

2.2 鋼纖維混凝土中鋼纖維最佳含量為0.5%～2.O%。

2.3 加強控制鋼纖維長徑比，鋼纖維長度不宜過長，最佳直徑為0.45mm～0.70mm，以保證鋼纖維混凝土力學性能盡可能符合施工和易性要求。

2.4 適當采用減水劑或外摻劑，使混凝土施工和易性得到改善，同時降低水泥用量及成本。

2.5 必須確保鋼纖維無油污、銹漬、碎屑與雜質等。

2.6 采用攪拌機拌和鋼纖維混凝土時，其砂率應比相同標號同類傳統混凝土高，而且控制鋼纖維長徑比為50～80。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.1道路施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.1.1攤鋪、整平

①將鋼纖維連續(xù)、均勻在面板中攤鋪。

②通過分散機均勻分散鋼纖維后，加入攪拌機。

③投料攪拌時采用先干后濕方式，并嚴格控制攪時間.

④攤鋪時摻和物塌落度應保持一致。

⑤攤鋪同一道路作業(yè)時，應盡可能持續(xù)攤鋪與澆筑。攤鋪工作完成后，必須進行整平、初步壓實工作。

3.1.2 振搗

縱向條狀集束排列鋼纖維，可以加強混凝土邊緣的密度。采用機械振搗鋼纖維混凝土，可以增加其強度與密實度，有效保障鋼纖維混凝土路面的強度與抗裂性。在機械振搗過程中，應按照一定順序和頻率進行振搗，不能出現過振、漏振等問題，而且鋼纖維嚴禁出現空洞、溝槽等現象。

3.1.3 整形

鋼纖維混凝土的特點主要有纖維分布不規(guī)則、含砂率大、粗骨料稀等，為免鋼纖維外露，應采用機械進行抹平整形。與此同時，采用壓紋機壓紋技術，可以避免或減少拉毛與拆模后出現的鋼纖維外漏、外露現象。

3.1.4 施工注意事項

①加快施工進度或適當增加水分，可使鋼纖維混凝土延遲凝結、硬化。

②攤鋪或澆筑過程中，必須經過科學計算，才能增加摻和物，如水、外加劑等。

③為免影響鋼纖維混凝土強度，運輸和攤鋪時間必須在規(guī)范要求范圍內。

3.2 橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術

3.2.1 橋面鋪裝

在橋面鋪裝鋼纖維混凝土，可提高橋面耐久性、抗裂性與舒適性，增強橋梁剛度與抗折強度，并減少鋪裝厚度，使結構自重降低，很好的改善橋梁受力狀況。此外，還能有效提高橋面抗沖擊力，加強混凝土結構和伸縮縫間的連接強度，減少橋面出現坑槽、剝落、裂縫等情況，有效延遲橋梁損壞速度。

3.2.2 橋墩結構局部加固

在長期動載作用下，若橋墩、橋面板出現裂縫、表層剝落等問題，為滿足橋梁結構抗震性與整體性要求，可采用轉子型噴射機向出現問題的部位噴射5cm～20cm鋼纖維混凝土。橋墩結構局部加固方式為：①采用10%摻量的剪切鋼纖維；②噴砂或鑿毛舊混凝土表面，加強新舊混凝土整體密實性、牢固性；③為提高早期抗裂性能，適當采用硫鋁酸鹽快硬水泥、TS型速凝劑。

3.2.3 橋梁上部承載部位

采用鋼纖維混凝土加強橋梁上部應力集中的部位，可有效改善橋梁結構受力性能，控制結構變形的同時降低結構自重，使橋梁結構逐漸呈現輕型化、大跨度發(fā)展趨勢。在橋梁上部結構采用鋼纖維混凝土，可以提高結構承載力與抗變形性能，而且能減少上部結構材料用量與下部墩臺數量，進而有效降低施工造價，提高經濟效益。

4 路橋施工中鋼纖維混凝土的應用

在路橋工程施工中，鋼纖維混凝土的應用比較廣泛，具體表現在：

4.1 橋梁工程項目的施工

橋梁工程在使用的過程中，在時間周期的作用下，受到來自地面上部的荷載力比較大，經常需要承載很大的重力，并且在結構方面的特殊性，所以鋼纖維混凝土應用的比較廣泛。主要應用的部位是在橋梁和墩臺的外部位置噴射五到二十厘米厚的鋼纖維混凝土，以此來提高橋梁的承載力。在長期的使用過程中，可以有效的加強橋梁的強度，抗壓力等相關方面的性能，避免橋梁發(fā)生裂縫等現象。

4.2 道路工程項目的施工

在道路施工工程中，可以根據實際狀況的不同，將鋼纖維混凝土施工進行分類，主要有復合式、碾壓式和全截面式。

使用鋼纖維混凝土的優(yōu)勢是要比普通的混凝土節(jié)省材料，以全截面式為例的話，可以節(jié)省將近一半的材料；在雙向行駛的車道工程中，不需要進行縱縫的設置，各橫縫的間距保持在50cm之內，間隔距離在20cm～30cm之間；三層式復合路面施工時，鋼纖維混凝土材料的摻入量最好保持在0.8%到1.2%左右。而雙層式的路面施工是指將鋼纖維混凝土材料鋪設在道路路面的上部位置，路面的施工厚度最好占整個路面厚度的40%到60%左右。

5 結語

鋼纖維混凝土廣泛應用于路橋施工中，不僅能加強路橋承載能力，還能延長路橋使用壽命，有效提高經濟效益和社會效益。應加強鋼釬維混凝土施工的過程控制，提高質量通病的防范意識，注重施工技術經驗的積累，為更好的創(chuàng)造精品工程而努力。

[參考文獻]

[1] 鄒孟義.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術分析[J].廣東科技，2010年06期

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關鍵詞：噴射 鋼纖維混凝土 質量控制

鋼纖維混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、鋼纖維及必要時摻入外加劑或摻和料按一定比例配制而成。鋼纖維混凝土具有良好的綜合力學性能，鋼纖維的加入可提高混凝土的強度、韌性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向彈塑性過渡，是目前國內外比較先進的外摻料。鋼纖維按材質分為普通碳素鋼和不銹鋼兩種類型，一般多用普通碳素鋼鋼纖維。這項技術發(fā)展以來，在隧道和地下工程中的襯砌支護、礦山巷道的軟巖支護、建筑物與橋梁的修補加固、水工建筑的面板防滲加固處理等很多工程項目上得到應用。

一、噴射鋼纖維混凝土的材料質量要求

1、水泥和水灰比：鋼纖維噴射混凝土施工的首要要求是有良好的工作性，即混凝土拌和物有較好的流動性、保水性、粘聚性。水泥水化之后，膠合料覆蓋在集料和鋼纖維表面，減少了摩擦阻力，形成良好的流動性，促使鋼纖維混凝土與受噴面粘結；水泥的強度與鋼纖維噴射混凝土的強度基本上成正比例關系，但是高標號的水泥增加施工成本，水化熱大，不利于混凝土強度的增長。

一般混凝土的抗壓強度與灰水比成正比例的關系，但對于鋼纖維噴身混凝土，其噴射時的水灰比與到達受噴面的混凝土的水灰比有一定的差異。而且水灰比過大，水泥的水化反應充分，但是混凝土拌和物易離析、泌水，混凝土硬化后收縮變形大；水灰比過小，富余的水泥顆粒多，干噴工藝增加粉塵和回彈率，且鋼纖維噴射混凝土是噴敷成層狀的，粘結不好。因此，水灰比既要使鋼纖維噴射混凝土有良好的流動性和強度，又不能使鋼纖維噴射混凝土離析、泌水，增加回彈率，造成浪費。

2、集料：鋼纖維噴射混凝土所用集料包括粗集料和細集料兩種。粗集料為鋼纖維噴射混凝土提供支架作用，對于混凝土的強度起主要作用，卵石表面光滑，與水泥膠合料的粘結不如碎石，但相對碎石來說可以減少對噴射設備的損傷。同時水泥漿體與單個石子之間界面的過渡層周長和厚度都很小，不容易形成大的缺陷，有利于界面強度的提高，有利于混凝土彈性模量的增長和耐久性的提高。細集料起填充空隙作用，其細度模數和砂率影響混凝土的粘聚性和流動性。砂子的比表面積大于同等質量的石子的比表面積，需要水泥漿的數量多，流動性隨著砂率的增大越來越好。

3、鋼纖維：鋼纖維在噴射混凝土中的不均勻分布提高了混凝土的彎拉強度、韌性和阻裂能力。實驗證明，鋼纖維噴射混凝土開裂后仍具有一定的負荷能力。常用鋼纖維的彈性模量為200GPa，抗拉強度為380～1300MPa，極限延伸率3 %～30 %。不均勻分布在噴射混凝土中的鋼纖維由于自身的高強度以及與集料的粘結，提高了混凝土的整體密實程度和耐久性。鋼纖維的長徑比是影響鋼纖維增強增韌效果的重要參數，也影響噴射混凝土的工作性。這兩方面有時是相互矛盾的，因為通常使用的表面粗糙、兩端帶鉤的鋼纖維增強、增韌效果好，但施工時，分散較為困難，容易結團，影響施工效率。

4、外加劑和摻和料：干噴法和濕噴法施工，都要求噴射混凝土拌和物的干料或是濕料在噴嘴處與速凝劑等混合噴出后，在很短時間內凝結。施工時，常用速凝劑或高效減水劑等縮短噴射混凝土的凝結時間，尤其是初凝時間。如達不到要求，則混凝土與受噴面粘結不夠，回彈率增加，鋼纖維混凝土密實程度不高，混凝土的強度和耐久性無法保證，經濟性也不好

二、噴射鋼纖維混凝土施工

1）混凝土拌制、存放和運輸。鋼纖維在拌和料中的分布均勻性，不僅與原材料和攪拌工藝有關，而且受攪拌機械和投料方法影響更大。試驗表明：采用強制攪拌機比自落式攪拌機效果好。本隧道施工中因受機械設備影響而采用自落式攪拌機。投料時采用先投水泥、砂和碎石，在拌和過程中分散加入鋼纖維的方法進行拌和，拌和時間不少于2min.。

鋼纖維混凝土施工時，噴錨料應盡量隨拌隨用，摻入速凝劑時存放時間不得超過20min，不摻入速凝劑時干混合料存放時間不超過2h，否則被視為廢料，不可再行使用。在運輸和存放過程中不得淋雨、流入水或混合雜物。

2）噴射作業(yè)?；旌狭贤ㄟ^膠管長距離的高速輸送，在噴頭處已稍有分離，水在距受噴面lm 左右處加入，噴射應根據其當前標定的給水速度調整水閥，按混凝土配合比設計確定的水灰比供水。噴射混凝土時，噴槍要垂直正對工作面，連續(xù)平穩(wěn)地自下而上水平橫向移動，噴頭一圈壓半圈的旋轉噴射。

在施工時還應注意風壓對噴射鋼纖維混凝土的影響。在混合料輸送時，采用適當的風壓是鋼纖維均勻分布、減少回彈損失的主要條件。風壓太大鋼纖維的分布就不均勻。試驗表明，鋼纖維混凝土噴射堆中心的鋼纖維含量為噴堆周邊的85.3%，這種現象產生的主要原因是由于料流噴出后，分布在料束外緣的鋼纖維在接近受噴面前被橫向氣流吹至周圍（其中部分鋼纖維落地，部分鋼纖維滯留在噴堆周邊），因此，降低風壓則橫向氣流的壓力和流速也會降低，這樣不僅會減少鋼纖維的回彈損失，也會改善鋼纖維分布的不均勻性。一般混合料輸送距離在100m以內時，噴射風壓控制在0.15～0.2MPa為宜。

3）養(yǎng)護?；炷潦┕べ|量的好壞，受養(yǎng)護的影響相當明顯。因此在混凝土噴射完畢后要及時灑水或噴水霧養(yǎng)護。避免因養(yǎng)護不及時而導致噴射鋼纖維混凝土的質量不合格。

三、質量控制措施

在實際施工中，無論是施工設備的操作、施工進度的掌握、施工材料的控制都離不開現場人員。施工人員的熟練程度、專業(yè)知識的掌握、責任心影響鋼纖維噴射混凝土的施工質量。鋼纖維噴射混凝土的施工環(huán)環(huán)相扣，尤其對于干噴法施工工藝，大多是遠距離操作，混凝土拌和料的拌和與運輸、鋼纖維的摻加工藝控制、噴射混凝土時水量的控制等將對施工質量產生嚴重影響。加強施工現場的管理與協調顯然是必要的。

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關鍵詞：鋼纖維 鋼纖維混凝土

1　前言

隨著1824年波特蘭水泥的誕生，在1830年前后出現了混凝土，作為當時的一種新型建筑材料，就廣泛地應用于土木和水利工程。尤其是在19世紀中葉以后，伴隨著鋼鐵的發(fā)展，人們把鋼筋和混凝土結合起來，誕生了鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)這種新型的復合建筑材料，大大提高了結構的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性，從而使建筑業(yè)經歷了一場革命。盡管混凝土的固有優(yōu)點是高抗壓強度，然而它也有固有弱點——如構件的自重大、易于塑性干縮開裂、抗疲勞能力低、韌性差、抗拉強度低(一般僅為抗壓強度的7%－14%)、易產生裂紋、抗沖擊碎裂性差等，限制了在工程中的使用范圍。這些弱點隨著混凝土強度的提高顯得尤為突出。因此，長期以來許多專家和學者不斷探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能，增強耐久性)的各種方法和途徑，于是，提出了一種以傳統素混凝土為基體的新型復合材料——纖維混凝土。

2 纖維混凝土的發(fā)展和現狀

纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete，簡稱FRC)，是纖維增強混凝土的簡稱，通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基體，以金屬纖維、無機纖維或有機纖維增強材料組成的一種水泥基復合材料。它是將短而細的，具有高抗拉強度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的纖維均勻的分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。纖維在混凝土中限制混凝土早期裂縫的產生及在外力作用下裂縫的進一步擴展。在纖維混凝土受力初期，纖維與混凝同受力，此時混凝土是外力的主要承擔者，隨著外力的不斷增加或者外力持續(xù)一定時間，當裂縫擴展到一定程度之后，混凝土退出工作，纖維成為外力的主要承擔者，橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進一步擴展。由此可見，纖維有效地克服了混凝土抗拉強度低、易開裂、抗疲勞性能差等固有缺陷。

與普通混凝土相比，FRC具有較高的抗拉、抗彎拉、抗沖擊、抗阻裂、抗爆和韌性、延性等性能，同時對混凝土抗?jié)B、防水、抗凍、護筋性等方面也有很大的貢獻。

鑒于FRC具有素混凝土不具有的優(yōu)點，纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土在實際工程中日益得到學術界和工程界的關注。1907年原蘇聯專家B.П.HekpocaB開始用金屬纖維增強混凝土；1910年，美國H.F.Porter發(fā)表了有關短纖維增強混凝土的研究報告，建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強化基體材料；1911年，美國Graham曾把鋼纖維摻入普通混凝土中得到了可以提高混凝土強度和穩(wěn)定性的結果；到20世紀40年代，美、英、法、德、日等國先后做了許多關于用鋼纖維來提高混凝土耐磨性和抗裂性、鋼纖維混凝土制造工藝、改進鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的粘結強度等方面的研究；1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發(fā)表了關于鋼纖維約束混凝土裂縫開展的機理的論文，提出了鋼纖維混凝土開裂強度是由對拉伸應力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結論(纖維間距理論)，從而開始了這種新型復合材料的實用開發(fā)階段。到目前，隨著鋼纖維混凝土的推廣應用，因纖維在混凝土中的分布情況不同，主要有四類：鋼纖維混凝土、混雜纖維混凝土、層布式鋼纖維混凝土和層布式混雜纖維混凝土。

2.1 鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete 簡稱SFRC)是在普通混凝土中摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維后形成的一種比較均勻而多向配筋的混凝土。鋼纖維的摻入量按體積一般為l－2%，而按重量計每立方米混凝土中摻70－100Kg左右鋼纖維，鋼纖維的長度宜為25－60mm，直徑為0.25－1.25mm，長度與直徑的最佳比值為50－700。

與普通混凝土相比，不僅能改善抗拉、抗剪、抗彎、抗磨和抗裂性能，而且能大大增強混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能，顯著提高結構的疲勞性能及其耐久性。尤其是韌性可增加l0－20倍，美國對鋼纖維混凝土與普通混凝土力學性能比較的試驗結果見下表：

物理力學性質指標

普通混凝土

SFRC

極限抗彎拉強度

2－5.5MPa

5－26 MPa

極限抗壓強度

21－35 MPa

35－56 MPa

抗剪強度

2.5 MPa

4.2 MPa

彈性模量

2?104－3.5?104 MPa

1.5?104－3.5?104 MPa

熱膨脹系數

9.9－10.8m/m·k

10.4－11.1 m/m·k

抗沖擊力

480N·m

1380 N·m

抗磨指數

1

2

抗疲勞限值

0.5－0.55

0.80－0.95

抗裂指標比

1

7

韌性

1

10—20

耐凍融破壞指標數

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1界面應力傳遞機理

采用數字光彈性實驗分析鋼纖維界面的殘余應力，總結鋼纖維在混凝土中的應力傳遞機理，為研究增強機理提供參考。

1.1直線形鋼纖維由圖1（a）可以看出在鋼纖維附近出現明顯的條紋，離著原理鋼纖維的距離的增加條紋的數量逐漸表少，表明應力逐漸表小，數字光彈法計得到的應力等色線級數3D分布可以看出遠離鋼纖維區(qū)域的級數逐漸表小并趨向于零，鋼纖維端的條紋級數最高，表現為紅色。

1.2端鉤形鋼纖維由圖2（a）可以看出在鋼纖維以及彎鉤附近出現明顯的條紋，離著原理鋼纖維的距離的增加條紋的數量逐漸表少，反應鋼纖維附近的應力較為集中，數字光彈法計得到的應力等色線級數3D分布可以看出鋼纖維端的條紋級數最高，表現為紅色，鋼纖維附近的應力變化較為突出，說明該位置的應力傳遞較快，傳遞的范圍較小。鉤形纖維在拔出時候消耗能量較大，纖維的抗拔能力較強，鋼纖維在形狀改變的位置較容易出現應力集中，讓該位置的混凝土出現脫粘、開裂，鋼纖維彎折形狀和角度的不同，應力集中程度也會發(fā)生變化。

2鋼纖維混凝土的增強機理

為研究鋼纖維混凝土的增強機理，本文從理論角度分析聚合物混凝土的力學模型，通過設計一定配合比的混凝土，加入不同體積率、長徑比鋼纖維以及在混凝土的排列情況，分析對混凝土的性能的影響。根據上述分析可知，長徑比是影響鋼纖維混凝土的重要因素之一，本文將對三維亂向分布的鋼纖維混凝土進行力學分析。當鋼纖維的長徑比為定值時，采用抗拔實驗得到的聚合物混凝土的力學性能如表1，隨著鋼纖維含量的增加，聚合物混凝土的力學性能都得較大的提高，這主要是由混凝土中鋼纖維讓混凝土的整體性增強，載荷分布更加均勻，減小了薄弱的截面上裂紋的出現，三維亂向分布的鋼纖維本身增強了混凝土的斷裂應變。在進行加載荷前期，鋼纖維聚合物混凝同承受荷載，能承受的荷載較大，隨著荷載的不斷增大到極限載荷，橫貫于裂紋中的界面粘結力繼續(xù)傳遞應力，使應力達到重新分布，混凝土能夠繼續(xù)承受荷載，載荷增加到破壞荷載的時候，鋼纖維與混凝土的界面破壞，鋼纖維被出或者拉斷，吸收了較大的能量。本實驗還對鋼纖維的含量一定時，研究不同長徑比的鋼纖維配制聚合物混凝土的力學性能。由表2可得，在相同的鋼纖維的摻量時，聚合物混凝土的力學強度與長徑比成正比。鋼纖維長徑比相差不大，混凝土的力學強度較為接近，長徑比增加到88時，力學強度增加較為顯著，當增加在100時，鋼纖維對混凝土的的增強效果下降，造成這種現象的原因是纖維的長度過長，施工中較為困難，達不到的理想的效果，在實際工程中，盡量控制鋼纖維長徑比在40~80之間。

3鋼纖維聚合物混凝土的界面應力有限元分析

在實驗的基礎上，本文通過MARC有限元軟件分析直線形和端鉤形鋼纖維界面殘余剪應力分布情況，在進行有限元建模時候，假定鋼纖維與混凝土的粘結完好，荷載作用在鋼纖維上，方向與鋼纖維軸向重合。基體彈性模量為1GPa，泊松比為0.4，鋼纖維的彈性模量210GPa，泊松比0.3。模擬實驗過程，直線形鋼纖維的荷載為0～35N，鉤形纖維荷載為0～40N。3.1直線形鋼纖維界面應力分析圖5（a）中鋼纖維的直徑為1mm并保持不變，當鋼纖維埋入聚合物混凝土的長度改變后，有限元模擬的界面應力具有相似的分布規(guī)律，界面應力極值在鋼纖維埋入端和埋入末端，界面應力最大值沒有隨著鋼纖維埋入長度的增加而發(fā)生很大的變化，但最大值的位置向鋼纖維中部移動。這表明鋼纖維在保持直徑不變的時候，纖維長度的改變對界面應力的影響不大。圖5（b）鋼纖維埋入長度為17mm并保持不變，改變鋼纖維的直徑，界面應力有限元數值模擬結果表明，鋼纖維直徑的增加，界面應力極值在鋼纖維埋入端，界面應力最大值沒有隨著直徑的改變而改變。彎鉤形鋼纖維界面應力分析圖6（a）中鋼纖維的直徑為1mm并保持不變，當彎鉤形鋼纖維埋入聚合物混凝土的長度改變后，有限元模擬的界面應力具有相似的分布規(guī)律，應力極值出現在鋼纖維埋入端和埋入末端彎折處，鋼纖維埋入長度的增加，界面應力最大值變化較小，表明鋼纖維直徑不變，纖維長度的改變對界面應力影響不大。圖6（b）中彎鉤形鋼纖維埋入長度為24mm并保持不變，改變鋼纖維的直徑，界面應力最大值沒有隨著直徑的改變而改變。表明鋼纖維埋入長度不變，鋼纖維直徑對界面應力影響不大。

4結論

篇6

關鍵詞：路橋施工技術；鋼纖維混凝土

中圖分類號：u41 文獻標識碼：a

鋼纖維混凝土是一種在普通的混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效的阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地提高了混凝土的抗拉強度、抗彎強度、抗沖性、抗凍性、抗磨性、抗疲勞性，并且具有良好的延性。因為鋼纖維混凝土的眾多優(yōu)越性，國內外更深入的研究，使得它成為一種使用越來越廣泛的建筑材料。本文對從鋼纖維混凝土的性能探討了鋼纖維混凝土在路橋中的施工技術。

1鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能

1.1鋼纖維及其性能

鋼纖維是一種用鋼質材料加工而成的短纖維。鋼纖維的制成方法主要有以下4種：

a.鋼絲切斷法

鋼纖維的抗拉強度可達1000～2000mpa。但它的表面較光滑，使其粘結強度較差。通?？梢允褂酶淖冧摾w維外形，以增加其粘結強度，如波形法、壓棱法、彎鉤法。

b. 薄鋼板剪切法

用冷軋薄鋼板剪切而成。剪切前，用特制的縱剪機將冷軋薄鋼板剪成帶鋼卷，然后將帶鋼卷用普通旋轉道具或沖切床切成矩形截面的鋼纖維。

c.銑削法

將厚板或鋼錠用旋轉的平刃銑刀進行銑削而成。銑削法產生的鋼纖維與混凝土的粘結性能很好，因為銑削法會使鋼纖維產生很大變形導致鋼纖維截面形成月牙形。

d.熔鋼抽絲法（熔抽法）

熔抽法制成的鋼纖維成本低，制造工藝簡單，生產效率高。但是由于榮熔抽法制成剛纖維過程中是完全暴露在空氣中的，鋼水容易氧化，形成一層氧化層，降低了鋼纖維與混凝土的粘結強度。

鋼纖維具有很高的抗拉強度。冷拔鋼絲切斷法制成的鋼纖維抗拉強度可高達600～1000mpa，而其它方法的鋼纖維抗拉強度一般在380～800mpa。鋼纖維的彈性模量為200gp，極限伸長率為0.5%～3.5%。鋼纖維混凝破壞的主要原因是因為鋼纖維的拔出，所以為了增加混凝土和鋼纖維的咬合力，可以將鋼纖維的表面形狀進行改變。

1.2鋼纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良且應用廣泛的新型復合材料，由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的發(fā)生和開展，其抗彎、抗拉和抗剪強度等級都比普通混凝土有顯著提高，同時鋼纖維混凝土的抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也比普通混凝土較高。當纖維量摻量在1%～2%時，抗彎強度提高40%～50%，抗拉強度也提高了25%～50%，當使用直接雙面剪試驗時，所得到的試驗結果為抗剪強度提高了50%～100%。而抗壓強度提高較小。、

復合理論和纖維間距理論是鋼纖維混凝土增強機理的兩種理論。根據這兩種理論鋼纖維混凝土的強度ff為：

式中：fm為基體強度；lf/df為纖維的長徑比；ρf為纖維的體積率；τ為纖維與基體間的粘結強度；η為以及纖維在基體中的分布和取向的影響。

鋼纖維混凝土的變形性能力也有明顯提高，在彈性階段鋼纖維混凝土的變形能力與普通混凝土沒有顯著差別。韌性是衡量塑性變形性能的重要指標，在塑性變形階段不論抗彎還是抗壓和沖擊韌性都隨著纖維增強效果而提高。鋼纖維混凝土隨著纖維摻量的增加而收縮值有所降低，其抗壓和抗彎疲勞性能比混凝土卻有很大提高。

2 路橋施工中鋼纖維混凝的應用

2.1 鋼纖維混凝土在路面工程中的應用

在路面中的應用主要包括：（1）罩面路面中鋼纖維混凝土的應用。（2）鋼纖維混凝土在路面建設施工中的應用。

由于鋼纖維混凝土在動荷載下具有良好的抗沖擊、抗拉、抗彎、耐磨性能，鋼纖維混凝土可以有效的抑制因溫度引起裂縫的產生與擴展，并且具有良好的抗凍性能。而這些優(yōu)點性質與路面的要求比較符合，不僅可以有效減小鋼纖維混凝土路面的厚度，延長路橋面使用壽命，改變路面性能，同時可以實現設計要求。

當舊的混凝土路面損壞時，可以采用鋼纖維混凝土結合式罩面修補路面，使舊的混凝土與罩面層相互粘結在一起，成為一個整體，共同發(fā)揮結構

整體強度作用。

2.2鋼纖維混凝土在橋梁工程中的應用

鋼纖維混凝土在橋梁中應用不僅可以達到利用鋼纖維混凝土鋪設的路面的工程效果，并且鋼纖維混凝土可以增加橋梁剛度和橋梁抗折強度，增強橋梁面的耐久性、抗裂性和提高舒適性。橋梁結構自重也得到降低，使橋梁的受力情況也得到相應改善。同時也可采用轉子ⅱ型噴射機噴射5～20cm鋼纖維混凝土以滿足橋梁局部結構的整體性和抗震性的加固要求。

3 鋼纖維混凝土施工技術

3.1施工中的問題

在鋼纖維混凝土施工中，由于鋼纖維的存在，不僅僅是混凝土的配合比和鋼纖維的性能決定了鋼纖維混凝土的路橋面的質量優(yōu)劣，鋼纖維在混凝土中的分布是否均勻也同樣影響著工程質量。

鋼纖維混凝土路面在施工過程中，應當注意使鋼纖維混凝土在混凝土中的分布均勻，禁止結團現象的產生；應避免鋼纖維混凝土表面出現纖維露出現象；要嚴格控制路面厚度。

鋼纖維混凝土施工的技術難題是因為鋼纖維的存在導致的，而施工機械的選擇及使用對鋼纖維混凝土路橋工程質量產生較為嚴重的影響。施工成為了鋼纖維混凝土質量優(yōu)劣的重要影響因素。

3.2 材料的基本要求

鋼纖維混凝土的特性與基本混凝土相關。同時鋼纖維品種、長徑比、方向性及摻率同樣影響鋼纖維混凝土的特性?？估瓘姸炔豢傻陀?50mpa。纖維直徑為0.4mm～0.7mm，長度為鋼纖維直徑的50～70倍。

粗集粒最大粒徑對鋼纖維混凝土中纖維的咬合力有很大影響，粒徑過大對抗拉彎強度有較顯著影響，規(guī)定最大粒徑應低于纖維長度的1/2，但不應大于20mm。其它材料要求與普通混凝土相同。

3.3 設置鋼纖維分散裝置

將鋼纖維與混凝土放入攪拌機攪拌時，必須要先通過功率為和1分散率為0.75～1.0kw，20～60kg/min的分散機分散然后再加入攪拌機。以避免結團現象的產生。

3.4投料順序和攪拌

攪拌機可采用強制式攪拌機和自由落體式攪拌機，攪拌時應該采用先干后濕分級投料工藝。即按照先投砂，然后鋼纖維，最后碎石的順序進行投方材料，并且需要采取先與混凝土在攪拌機先干攪1min，再進行加水和添加劑的2min濕攪。并且為防止因攪拌時間過長而引起的纖維團結，總的攪拌時間應盡量控制在6min內，并且攪拌量在攪拌機容量的1/3為宜。

3.5 攤鋪和振搗

鋼纖維混凝土澆注時澆注接頭不應過于明顯。鋼纖維混凝土必須連續(xù)澆注，并且每次倒料時應相壓15～20min，以保證澆注的連續(xù)性。澆注一段后就應該及時的采用平板振動器振搗密實，切忌采用插入式振動器，平板振動器可以使鋼纖維成二維分布，而插入式振動器促使鋼纖維的分布方向朝向振動棒。振搗好后，可將露出的鋼纖維壓回混凝土，以確表面保平整。

3.6 表面拉毛、成型

砂率大、粗骨料細、纖維亂向分布是鋼纖維混凝土所具有的特點，所以當鋼纖維混凝土路橋面鋪設完畢后，應對路橋面進行拉毛、收槳毛處理和機械拉平，防止鋼纖維外露，以保證路橋面平整密實。同時采用滾式壓紋機壓紋1～2mm，方向為沿路線橫斷方向。

3.7 接縫設置

鋼纖維混凝土具有良好的收縮性、抗裂性。一般可不設置伸縮縫。當鋼纖維混凝土的養(yǎng)生強度達到設計強度的50%時，采用切割機割縫設置伸縮縫。應該保證伸縮縫與施工縫位置吻合。

3.8 養(yǎng)護

早期鋼纖維混凝土的強度較高，所以應該加強濕潤養(yǎng)護?？刹捎米詠硭B(yǎng)護，并使用塑料薄膜覆蓋濕養(yǎng)以防止水分蒸發(fā)過快，確保鋼纖維混凝土與瀝青結合面清潔。待養(yǎng)生時間7～12d后，當混凝土測試達到規(guī)范規(guī)定的強度后，方可進行交通開放。

結語

由于鋼纖維混凝土具有的種種優(yōu)異性，所以被廣泛用于基礎設施建設中，取得了重大的經濟和社會效益。鋼纖維混凝土技術不僅提高了混凝土的強度，也降低了路橋的成本。但是，鋼纖維混凝土施工較為復雜，如施工中操作不當，混凝土中鋼纖維很容易導致結團現象，反而會降低了路面的質量。所以，鋼纖維混凝土路橋在施工中，要嚴格施工規(guī)范進行操作，確保鋼纖維混凝土的性能得到最好的發(fā)揮。

參考文獻

[1]趙國藩，彭少民，黃承民.鋼纖維混凝土結構[m].中國建筑工業(yè)出版社.1999.

[2]高丹盈.鋼纖維混凝土設計與應用[m].中國建筑工業(yè)出版社.2002.

[3]黃承逵，趙國

篇7

論文摘要：鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。廠房由于經常進行大負荷的作業(yè)，對房體的質量要求比較高，這種鋼纖維混凝土的應用正好可以適用于廠房的建設。本文針對鋼纖維混凝土在廠房建設中的施工工藝進行了簡要的分析。

鋼纖維混凝土就是在一般普通混凝土中摻配一定數量的短而細的鋼纖維所組成的一種新型高強復合材料。由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產生，不但具有普通混凝土的優(yōu)良性能，而且具有良好的抗折、抗沖擊、抗疲勞以及收縮率小、韌性好、耐磨耗能力強等特性?？墒孤访婧穸葴p薄50％以上，縮縫間距可增至15m～30m，不用設脹縫和縱縫。鋼纖維混凝土用鋼纖維類型有圓直型、熔抽型和剪切型鋼纖維。其長度分為各種不同規(guī)格，最佳長徑比為40～70，截面直徑在0.4mm～0.7mm范圍內，抗拉強度不低于380MPa。在施工時鋼纖維在混凝土中的摻入量為1.0％～2.0％（體積比），但最大摻量不宜超過2.0％。水泥采用425＃～525＃普通硅酸鹽水泥，以保證混合料具有較高的強度和耐磨性能。鋼纖維混凝土用的粗骨料最大粒徑為鋼纖維長度的2/3。不宜大于20mm。細集料采用中粗砂，平均粒徑0.35mm～0.45mm，松裝密度1.37g/cm3。砂率采用45％～50％。

一、地坪換、填土

基礎混凝土墊層底標高為-2.6m，換填厚度達1.6m?；靥顣r嚴格控制填土的含水率，使其保持在最佳含水狀態(tài)，回填土每30cm虛鋪一層，用15T壓路機碾壓6遍，壓路機行駛速度25－30米/分鐘，輪跡互相搭接20－30cm。每層碾壓結束，用環(huán)刀土工試驗，確?；翂簩嵍却笥?.92。柱基周圍無碾壓的部位，用電動打夯機人工配合夯實。為確保廠房地坪下土體穩(wěn)定，在廠房邊軸線以外2m范圍內均需進行素土回填。

二、鋼纖維混凝土配合比配置

由試驗室在開工前進行試配準備，在混凝土試配過程中，發(fā)現鋼纖維易成束結團附在粗骨料表面、且分布不均，顯然這不利于鋼纖維發(fā)揮其作用。因此，參照各類文獻，按粗骨料粒徑為鋼纖維長度一半對粗骨料進行了嚴格的進料控制和篩選（控制在15～20mm左右）。另外發(fā)現纖維拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影響混凝土質量、微孔還使鋼纖維與水泥沙漿無法形成有效握囊，發(fā)揮不了鋼纖維的增強作用，對比，我們較同標號普通混凝土提高了砂率和水泥用量，有效地解決了上述問題。

三、級配碎石鋪設

地坪換、填土后，鋪設30cm厚級配碎石，碎石粒徑5－40mm，拌和均勻鋪設后，采用15T震動壓路機碾壓密實，并用灌沙法對密實度進行檢驗，確保壓實度大于0.92。

四、 細砂及薄膜鋪設、混凝土墊層澆注

細砂主要為保護防潮層的薄膜而設，因此細砂中不允許有較大的沙礫，以免破壞薄膜。鋪設細砂后應在表面噴水濕潤，使細砂表面均勻密實，并立即鋪設薄膜；薄膜鋪設后即可進行澆注9cm厚C10混凝土墊層。澆注時采用混凝土輸送泵，其中混凝土泵管的鋼管支架下設木板用以保護薄膜，施工人員小心操作嚴禁硬物碰撞薄膜以保護薄膜免遭破壞。

五、鋼纖維混凝土面層施工

1、配合比設計

水泥：采用P.O32.5級普通硅酸鹽水泥；

碎石：碎石粒徑不宜大于鋼纖維長度的2/3，一般為5－20mm，含泥量小于1%；

砂：宜用中粗砂，細度模數2.5－3.0，含泥量小于3% ；

鋼纖維：采用佳密克絲鋼纖維，型號RC65/60BN，長度60mm，直徑0.9mm等級：65，單根鋼絲最低抗拉強度：1000N/mm2，摻量20kg/m3；

水：采用可飲用的自來水；

根據試驗室原材料現場取樣，C25鋼纖維混凝土配合比為：水泥：碎石：黃沙：水：鋼纖維：NC-1外加劑=420：1022：772：210：20：5.5

2、鋼纖維混凝土的攪拌

在拌合物中加入的鋼纖維應充分分散均勻，才能在混凝土中起到增強作用，如果加入的鋼纖維分散不均勻，將使有的部位混凝土缺少鋼纖維，有的部位鋼纖維過多形成團，這樣不僅沒起到增強作用，還會引起局部強度削弱，因此只有保證鋼纖維在拌合料中分散均勻，才能獲得良好的增強效果。

試驗表明，影響鋼纖維在拌合料中分散均勻性的主要因素為：鋼纖維的體積率、長徑比、碎石粒徑、水灰比、砂率、以及攪拌機械、投料方法等，其中攪拌機械和投料方法尤為重要。施工時應嚴格按照試驗室設計的配合比下料，采用強制式攪拌機拌合，可先投入砂、石、水泥、鋼纖維進行干拌，使鋼纖維均勻分散于拌合料中，然后加入水進行濕拌；也可先投入砂、石、水泥、水，在拌和過程中分散加入鋼纖維的方法，為了提高分散性，在投放鋼纖維時，可用鋼纖維分散布料機。由于采用商品混凝土，攪拌時要安排專職試驗員長駐攪拌站，監(jiān)督、控制商品混凝土的攪拌質量，確?；炷僚浜媳确显O計要求，攪拌質量合格。 轉貼于

3、混凝土面層的澆注

該廠房柱距9*9m，施工時，按柱距分倉澆注施工，先澆注的區(qū)域采用14號槽鋼作側模，用充氣鉆在模板內外二側每0.8m交錯鉆眼，錨入Φ18鋼筋，內側鋼筋頂低于混凝土面2mm，側模內外分別用木楔和鋼筋加固牢固。

支模時用水平儀嚴格控制槽鋼頂標高，在模板支設后用C30細石混凝土將槽鋼下面填實，以免混凝土振搗時漏漿，影響混凝土強度?；炷翝仓r應加強振搗，由于鋼纖維會阻礙混凝土的流動，因此鋼纖維混凝土的振搗要比普通混凝土的振搗時間長，一般應為普通混凝土的1.5倍。振搗時采用5m長的平板振動器（盡量避免使用插入式振動棒）將混凝土振搗密實直至出漿，用2m長刮尺和木抹子將混凝土表面混凝土漿抹平，誤差控制在3mm以內。

4、耐磨層施工

在混凝土面層初凝時，開始耐磨層的施工。耐磨面層材料選用MONOTOP8耐磨粉，每平方5kg，厚度3mm。施工時先將規(guī)定用量2/3的MONOTOP8耐磨粉按標畫的板塊面積用手工均勻撒布在初凝的混凝土表面。完成第一次撒布作業(yè)，待材料吸收一定水分后，進行機械圓盤的慢磨作業(yè)；第一層材料硬化至一定階段時，進行第二次剩余的耐磨粉撒布。表面收光時卸下圓盤采用機械磨光片鏝磨，機械鏝磨應縱橫交錯進行，運轉速度和鏝磨角度變化視混凝土地面硬化情況而作出調整，直至表面收光為止。邊角等機械難以操作的區(qū)域可用手工鏝磨加工完成。

耐磨地面完成后，為防止其水分蒸發(fā)過快，確保耐磨粉強度穩(wěn)定增長，應在地面施工完24小時左右在其表面噴敷NONOTOP專用養(yǎng)護劑，進行前期養(yǎng)護。

5、 鋼纖維混凝土養(yǎng)護

面層采用舊麻袋覆蓋養(yǎng)護，避免草袋覆蓋養(yǎng)護污染及水份蒸發(fā)過快等影響裝飾效果和質量。

六、伸縮縫的設置和施工

1、縮縫

地坪混凝土按柱距9米跨每4.5m

寬澆注，在分倉混凝土澆注6－8天，并且其強度要達到12Mpa時切割縮縫。切割時沿縱向用切割機每隔9m切割平頭縫，形成4.5*9m縮縫，是分倉澆注的接頭縫和后切割縫。切割深度5mm，縫寬3－5mm，縫內嵌填柔性材料。

2、伸縫

在廠房長度方向的（1）、（12）、（14）、（23）軸和寬度方向的（A）、（M）軸墻體一側設置膨脹縫，膨脹縫內填入聚苯乙烯泡沫板，板厚20mm，防止因溫度變化因起混凝土變形受到阻礙。在地坪結束后，外墻下部用弧形塑膠踢板鑲貼，剛好將此縫隱蔽，達到美觀效果。

大面積鋼纖維地坪施工，關鍵是控制好地坪表面的平整度和防止開裂。施工中采用槽鋼支模，分倉澆注，確保了表面平整度控制在3mm之內。同時，施工中要加強重點工序的動態(tài)管理，保證混凝土的施工質量。

參考文獻：

［1］中國工程建設標準化協會標準．鋼纖維混凝土結構設計與施工規(guī)程．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992，6

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    【關鍵詞】鋼纖維混凝土 路面 施工

    一、鋼纖維混凝土的定義

    用適量的均勻、亂向分散短鋼纖維增強并具有可澆灌或可噴射的普通混凝土稱為鋼纖維混凝土。

    原材料:制備普通鋼纖維混凝土主要使用低碳鋼的鋼纖維,而制備鋼纖維耐火混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。最普通的鋼纖維是圓截面的長直纖維,但為改善纖維與水泥基材的界面粘結可把鋼纖維制成各種特殊的形狀如:波形、啞鈴形、端部帶鉤的、扁平的、表面凸凹狀的與卷曲狀的;水泥一般使用425號、525號普通硅酸鹽水泥,配制高強度鋼纖維砼可使用625號以上的硅酸鹽水泥或明礬石水泥;沙石粒徑為0.15-0.5;石子最大粒徑一般不大于15mm,對于噴射砼石子粒徑一般不大于10mm;外加劑宜選用優(yōu)質減水劑,但應符合有關外加劑的質量規(guī)定要求,嚴禁摻加氯鹽。為降低水灰比,改善拌和物的和易性,可使用減水劑或塑化劑。

    鋼纖維砼使用領域:

    1.噴射法:隧道襯砌、護坡加固、水渠及某些構筑物和建筑物的修復;

    特性:抗裂、滲、沖擊、剪、凍融。

    優(yōu)點:省去掛網、焊接等工序,加快施工進度,降低噴射層厚度,延長使用壽命,降低造價。

    2.泵送灌注法:地下鐵道殼體及下水道;

    特性:抗裂、耐地面動載、耐疲勞、抗?jié)B。

    優(yōu)點:加快掘地率、減輕工人體力勞動、可能降低造價。

    3.普通澆灌法:道路工程、防爆、防震工程、水利、窯爐;

    4.預制品:建筑工程、土木工。

    二、施工準備

    施工前應認真熟悉圖紙,熟悉各部位做法及樁號,熟悉掌握平曲線要素點,豎曲線要素點的計算方法,編制詳細的施工組織設計。

    在甲方交樁后,及時復核并增加中線樁點,將主要中線樁平曲線要素點引測到道路兩側永久性標識上;對甲方提供的水準點進行復核并增加控制點,從而建立高程控制網,每間隔80米在道路兩側交錯布置水準點,并將里程樁號(整樁號)標注在道路兩側永久性標識上以便今后查找。

    三、施工工藝

    引標樁——下水管施工——路基施工——基層施工——路面鋼纖維混凝土施工——路面壓紋——澆水養(yǎng)護——切割縮縫

    四、道路施工

    4.1下水施工

    道路施工前,首先進行下水施工。下水工程主要控制點:C20砼、平基高程、管內底高程、回填。下水管采用專業(yè)廠家供貨加工,所品必須有合格證及產品質量保證書。安管接口應嚴密、平順,對管子的接口進行鑿毛處理,并灑水濕潤再進行護幫、抹帶施工。

    4.2路基施工

    道路填方區(qū)施工,填方分層碾壓,每層厚度控制在25—30厘米之間,路基土方攤鋪平整及碾壓時,每層均應按規(guī)范要求做成2%—4%的橫向坡度,以利路基排水;路基填筑達到標高時,再按圖紙要求進行找坡,施工中填方最佳含水量控制在2%以內,壓實系數0.95,施工中視具體情況可采用暫緩碾壓、開槽晾曬、換土等方法進行處理;路基壓實度是關鍵,施工時采用12T壓路機進行路基碾壓,第一遍碾壓采用不振動碾壓,先慢后快,第二遍碾壓采用振動碾壓,碾壓時由弱振到強振,橫向接頭重疊0.4—0.5米,確保無漏壓無死角,碾壓要均勻;路基碾壓后按設計坡度進行人工整平,嚴格控制平整度、路床寬度、中線高程、邊線高程;施工中為控制高程可待路床高度到位后進行打樁,每10米整樁號分設中線樁、邊線樁,并標明高程。

    4.3基層施工

    道路基層采用廠拌水泥穩(wěn)定碎石,由廠家集中攪拌,并出具出廠合格證及配合比報告單,水泥穩(wěn)定碎石層運至施工現場后進行人工輔助攤鋪,攤鋪前路基要灑水濕潤,采用15T壓路機碾壓,碾壓過程中嚴禁壓路機在已完成或正碾壓路段上掉頭或急剎車,灑水養(yǎng)生,保持結構表層經常濕潤。

    4.4面層施工

    基層施工完成后,即開始鋼纖維混凝土面層模板支設,首先將引測到兩測永久性標識上的中樁恢復到道路中心線上,并按每10米設置中樁、邊樁及平曲線要素點立樁,并根據各點設計高程拉線支模,模板采用帶固定孔的槽鋼,并應平齊、直順、無翹曲現象。模板交叉口應嚴密整齊,支模采用三角支撐在外側支模,內側采用鋼筋柱支撐,支模完成后需校驗直順度、支模高程等;同時檢驗寬度并考慮漲模系數,鋼筋嚴格按設計要求加工,按設計要求設置縱向邊沿鋼筋,在脹縫或剛柔相接處設置邊緣鋼筋與角隅鋼筋,埋設位置要準確,綁扎要規(guī)范,在支模高程、直順度、基層壓實度滿足設計要求并經驗收合格后方可進行混凝土澆注,混凝土施工前要在模板上刷脫模劑,經業(yè)主,監(jiān)理單位驗收合格的隱蔽資料要做好記錄。

    混凝土的工作性能應滿足流動性、可塑性、穩(wěn)定性、和易性,C30混凝土配合比為

    混凝土進場,施工人員應隨時抽查其坍落度,鋼纖維混凝土中鋼纖維質量與拌和量對鋼纖維混凝土強度起著至關重要的作用,攪拌必須均勻,施工中應及時將鋼纖維攪拌不均,鋼纖維強度不足,鋼纖維集結成團的混凝土立即予以退場,保證鋼纖維混凝土的質量?；炷翝沧⒉捎萌斯備?插入式振動棒振搗,振搗時振點要均勻,振搗要密實,對邊模部分要充分振搗,但大面積振搗只需要振至泛漿無氣泡即可,不宜過度振搗,否則,鋼纖維會隨著混凝土漿的泛起而大量浮于表面,在后期拉紋時容易被帶出,鋼纖維混凝土澆注間隔時間不宜超過30分鐘,澆注過程中應保護好傳力桿,長短一致,水平,不得傾斜。振動棒振搗后采用振動梁振平壓實,振動梁應連續(xù)緩進,不能往復拖動,以2米/分鐘速度拖動,再用滾筒滾壓后,用鐵抹子初步抹平,并對缺漿及不平整處及時補漿抹平,混凝土初凝后方可進行第二次抹光,抹光應均勻、平整,并由一側抹向另一側,處理好平整度及坡度,混凝土快到終凝時,進行第三次抹光,面層上的鋼纖維應剔除。

    壓紋采用壓紋機壓紋,壓紋時間應根據外部氣溫狀況而定,一般應以用手指輕壓而混凝土無明顯痕跡為準,壓紋過早會紋跡過深,破壞混凝土面層并將鋼纖維絲拉出;壓紋紋路應與縱縫垂直,兩次壓紋紋路應平行,間距應同壓紋機紋路間距相同,不得出現紋路交叉,寬度偏大等現象,壓紋時用力要均勻、平順,同時要掌握好壓紋速度,動作要迅速才能保證紋路質量,禁止混凝土凝固后才壓紋?；炷两K凝后覆蓋草袋灑水養(yǎng)護。終凝后24小時及時切縮縫,切縫前先彈線,保證順直并與縱縫垂直,切縫深度要符合設計要求,禁止切到鋼筋,切縫寬度要均勻,深度一致,不得有夾縫,切縫后及時灌注瀝青。

篇9

關鍵詞：鋼纖維；高性能混凝土材料；影響

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

鋼纖維混凝土是一種新型的多相復合材料，它在工程領域特別是建筑領域里得到廣泛的應用。 鋼纖維對高性能混凝土的工作性、劈裂抗拉強度和以及心抗拉強度等都有影響。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。

一、鋼纖維的主要性能

1、鋼纖維的高強硬度

無論哪一種加工方法制造的鋼纖維，在加工過程中都遇到高熱和急劇冷卻，相當于淬火狀態(tài)。因此鋼纖維的表面硬度都較高。用于混凝土補強進行攪拌時很少發(fā)生彎曲現象。如果鋼纖維過硬過脆，攪拌時也易折斷，影響增強效果。

2、變性處理改善力學性能

鋼纖維按其制造方式分為切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維四種。鋼纖維抗拉強度高,但與水泥沙漿的界面粘結性較差。對鋼纖維外表進行變形處置,制成外表有刻痕的末端帶鉤的波紋形的鋼纖維,或者圓截面與扁平截面交替的呈規(guī)律性變化的鋼纖維可以改善其力學性能。

3、耐腐蝕性

關于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗的介紹可知，開裂的鋼纖維混凝土構件在潮濕的環(huán)境中，裂縫處的混凝土碳化，碳化區(qū)的鋼纖維銹蝕，碳化深度和銹蝕程度隨時間增長而發(fā)展，對鋼纖維混凝土來說，主要是利用裂后弧度和裂后韌性，雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小，但是終究是有裂縫的，故此應對在潮濕環(huán)境中，特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土采取防防銹蝕措施. 試臉證明，在保證鋼纖維混凝土構件具有同等承載能力的前提下，采用直徑較大的鋼纖維，能提高耐腐蝕性， 采用涂復環(huán)氧樹脂或鍍鋅的鋼纖維，將能提高耐腐蝕性，如果施工工藝許可的話，可只在混凝土表層1-2cm采用這種鋼纖維，必要時也可以采用不誘鋼纖維。

4、鋼纖維能夠增強機理

鋼纖維混凝土增強機理的研究在理論上有兩種定義：一是復合力學理論，二是纖維間距理論。從不同角度出發(fā)，兩種理論分別解釋了鋼纖維的增強作用，其最終結果是相同的。

①鋼纖維的復合力學理論

在復合力學理論中，鋼纖維混凝土被看成是一種纖維強化作用體系。鋼纖維混凝土的應力、彈性模量和強度是根據混合原理推算而出的。根據纖維在鋼纖維基體中的分布與取向引入纖維方向系數，正確選擇纖維方向系數是取決纖維增強效果的主要因素之一。

②鋼纖維的纖維間距理論

在鋼纖維間距理論中，是根據線彈性斷裂力學原理來解釋鋼纖維對混凝土裂縫的產生或抑制的作用。混凝土是一種脆性材料，要想增強其抗拉強度，而多方向加入鋼纖維后，使鋼纖維與混凝土裂縫兩邊之間的粘應力對裂縫混凝土的擴展有抑制作用。

二、鋼纖維對高強混凝土彎曲性能的影響

纖維高強混凝土是纖維與高強混凝土的有機結合,它合理利用了兩種材料各自的特點,是一種較為理想的高性能混凝土。隨著新型結構形式及特殊環(huán)境對混凝土材料提出的更高要求,纖維高強混凝土被逐漸應用于實際工程。

當鋼纖維混凝土強度一致時，它的極限強度和抗彎強度大小與纖維體積的變化有關， 一 般來說，彎曲荷載和撓度曲線隨著鋼纖維的體積分數的的大小而發(fā)生變化，而達到峰值荷載的 變形能力也在陸續(xù)增加，在荷載-撓度曲線的下降段由陡直漸趨平緩而能夠繼續(xù)承受較大的荷 載時，即呈現出大的持荷變形的能力，那么，鋼纖維混凝土產生的破壞形態(tài)由脆性破壞轉為韌性破壞。

三、鋼纖維對高強混凝土強度的影響

為使鋼纖維混凝土具有良好的力學性能，要求鋼纖維具有一定的抗拉強度。改進和優(yōu)化鋼纖維的外形對提高鋼纖維對混凝土的增強效應具有十分明顯的作用。為了從根本上改善混凝土這種優(yōu)良建筑材料在阻裂和延性等方面的先天不足，在混凝土中摻入亂向分布,彈 性模量較高的短細鋼纖維是改善混凝土性能的有效措施。 鋼纖維高強混凝土是在高強混凝土基體中摻入適量鋼纖維和外加劑所形成的一種混凝土復合材料，它兼具高強混凝土的高強度和普通鋼纖維混凝土的延性和韌性好的特征。

鋼纖維的摻入改變了高強混凝土的破壞形態(tài),使脆性材料表現出延性性能，擴大了混凝土的應用范圍。鋼纖維對高強混凝土的力學性能的改善存在一個最佳摻量范圍，鋼纖維體積率為2.0%時，對鋼纖維高強混凝土的增強效果最顯著。隨著混凝土強度等級的提高,高強混凝土和鋼纖維高強混凝土的抗拉強度均有提高。

四、鋼纖維對高強混凝土抗剪韌性的影響

1、鋼纖維自密實高性能混凝土

鋼纖維自密實高性能混凝土是具有高工作度和高韌性的結構材料。鋼纖維對鋼筋鋼纖維自密實混凝土梁的剪切初裂荷載、裂縫寬度擴展、剪切破壞形態(tài)、箍筋應變、荷載-撓度曲線、極限承載能力和抗剪韌性都有影響。鋼纖維可改善混凝土基體的抗剪強度,顯著提高基體的剪切韌性；隨著纖維摻量增加,鋼纖維對自密實高性能混凝土的增強增韌效果也相應增加。

2、鋼纖維對高強混凝土抗剪韌性的影響

抗剪強度和剪切韌性是梁、板、柱等構件受力分析的重要參數。當鋼纖維摻量增加時,通過微調高效減水劑用量可以得到滿足工作度要求的鋼纖維自密實高性能混凝土。

由于鋼纖維自身的特性，對鋼纖維混凝土有著一定的抗剪強度。鋼纖維的自身特性主要包括鋼纖維的類型、形狀、長徑比以及自身強度等等。

在鋼纖維抗剪破壞的過程中，鋼纖維會對混凝土的抗剪強度有明顯的影響，因此截面剛度和等效直徑對鋼纖維高強混凝土抗剪強度的影響變得更加顯著。鋼纖維的截面剛度和自身強度都比較高，另外銑削型纖維與基體的粘結非常牢固。再加上該纖維的兩端有彎鉤，都使銑削型鋼纖維能大大提高混凝土的抗剪強度。

對鋼纖維混凝土抗剪強度的影響主要取決于鋼纖維的橫斷面性質。還包括鋼纖維的其他自身性質，如鋼纖維的自身長度或兩端的變形、纖維自身強度、纖維表面的粗糙程度的變化也會 引起鋼纖維混凝土的抗剪強度的變化。隨著鋼纖維體積摻率的增加，鋼纖維混凝土的抗剪強度 逐步增高。但在混凝土基體強度較高時，提高鋼纖維摻量對鋼纖維高強混凝土抗剪強度的改善作用反而減弱。

結束語

在復合材料中，鋼纖維增強混凝土是近年來迅速發(fā)展的一種新興的建筑材料，在建筑業(yè)發(fā)展歷史上它是一個必然的科學研究成果。目前在工程領域特別是建筑領域里得到廣泛的應用。

參考文獻

[1] 高俊峰,邱洪興,蔣永生.鋼纖維高強混凝土牛腿計算方法的探討[A]. 纖維水泥與纖維混凝土全國第四屆學術會議論文集（一）[C]. 1992

篇10

關鍵詞 鋼纖維混凝土凍脹 推廣應用

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A

鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質水泥基復合材料，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(yōu)點。由于優(yōu)異的力學性能、化學穩(wěn)定性、輕質高強、施工方便快捷、省力節(jié)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(yōu)點而被廣泛應用。

⑴ 鋼纖維混凝土的特性

① 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。

② 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。抗裂性是指鋼纖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(xù)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(fā)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。

③ 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。

⑵ 鋼纖維混凝土的施工技術

① 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(fā)現有纖維結團,就必須剔除掉,以防影響混凝土的質量。

② 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(huán)節(jié),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。

⑶ 鋼纖維混凝土在灌區(qū)使用前景

河套灌區(qū)建筑物主要為小型的農田水利樞紐，包括水閘、橋梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌區(qū)屬于北方地區(qū)，冰凍時間較長，凍深較大，而產生的凍脹破壞，是影響灌區(qū)建筑物使用壽命的因素之一。鋼纖維混凝土具有良好的韌性、抗裂性等良好的力學性能，可以減輕凍脹破壞對灌區(qū)建筑物壽命的影響。

目前，鋼纖維混凝土在《黃河內蒙古河套灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造》中的公廟子分干溝揚水站、南二分干溝揚水站中使用，工程項目運行2年，效率良好，混凝土表面并無除險裂縫、剝蝕等破壞現象。

鋼纖維混凝土在河套灌區(qū)算是新的材料、新工藝，受傳統觀念的影響，新事物的產生到推廣應用需要經歷一定的時間。隨著工程的進展，相信鋼纖維混凝土會得到廣泛推廣應用的。

參考文獻：

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