钢纤维混凝土施工方案

一、依据标准：

1、EN14889-1:2006-纤维混凝土-第一部分：钢纤维一

定义，规范以

及规则；

2、UNIEN14845-2:2007-纤维混凝土的试验方法-第二

部分：混凝土

的有效性；

3、EN14651-2005-金属纤维混凝土试验方法-弯曲抗拉

强度测试（比

例限制（LOP）,残余）

4、UNI-EN10016“用于拉伸或冷盘的非合金盘条一第一部

分：一般要求”

5、UNI-EN10218-1:1995-钢丝和钢丝产品-常规-第

一部分：测试

方法

6、UNI11037:2003-Fibred'acciaiodaimpiegarenel

confezionamen-todi

conglomeratecementiziorinforzato;

7、UNI11039:2003钢纤维混凝土-第一部分：定义、分类、

规范和规则；

第二部分：确定早期开裂强度和韧性指数的方法；

8、ASTMA820-01：纤维混凝土中钢纤维标准；

9、CNR-DT204/2006-Istruzoniperlaprogettazione,

I'Esecuzioneedil

ControllodistrutturediCalcestruzzoFibroriforzato;

10.RILEM,2001-“钢纤维混凝土的测试和设计方法:钢

纤维混凝土的单轴拉伸测试”,RILEMTC162-TDF推荐，材料和

结构。

二、工程概况：

根据中华人民共和国行业标准，《公路水泥混凝土路面设计

规范》，钢纤维混凝土整体地坪应铺设在均匀密实的地基土上，对

淤泥，淤泥质土，回填土及杂填土的软弱地基，应根据地面使用

要求，活荷载大小，地基地质情况按现行国家标准“建筑地基基

础设计规范"(GB50007-2002)的有关规定利用及处理，并应严

格按照设计及施工验收规范对地基处理的要求进行施工，即本项

目首钢冷轧厂罩式退火工程II标段，采用钢纤维混凝土施工。

1、首钢冷轧地坪H约2835m2

混凝土等级：C25

混凝土厚度：300inm

钢纤维：WirandFF3

掺量：20kg/m32

2、首钢冷轧地坪III约2513m2

混凝土等级：C25

混凝土厚度：250mm

钢纤维：WirandFF3

掺量：20kg/m3

三、钢纤维混凝土简介

（1）钢纤维混凝土配合比：

WirandFF3钢纤维掺量：每立方混凝土20公斤，混凝土标号：

C25,钢纤维混凝土面层厚0.20m,级配碎石厚200mm〜300mm。地

坪伸缩缝间距W30nb按6000*6000设分仓缝。

WirandFF3型钢纤维：冷拉切断型钢纤维。

名义尺寸：

直径D：0.75mm

长度L：50mm

长径比L/D：67

钢纤维数量/Kg：5700

力学特性：

Rm（钢丝抗拉强度）：>1100MPa

AI（极限应变）：<4%

形状：

两端弯钩形的WIRAND®钢纤维FF3,在混凝土中具有完美的锚

固能力。

钢钎维混凝土水灰比最大不应超过0.5,采用混凝土罐车直卸

方式浇筑钢钎维混凝土，混凝土到现场的塌落度应在12±20cm；

钢钎维混凝土泵送的塌落度应控制在14±20cmo钢纤混凝土浇筑

时严禁在现场掺水。

其余水泥，砂，骨料和水的用量由施工单位制定。混凝土强

度需达到设计要求，建议在浇筑前用试块做混凝土抗压强度试验。

(2)钢纤维的性能

钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。

由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的汪展，从而使其抗拉、抗弯、

抗剪强度等较普通混凝土显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧

性和耐久性也有较大改善。近20年来，国内外对钢纤维混凝土的

力学和结构性能做了大量的研究，并将其用于道路、桥梁、隧道、

水利、海洋、建筑和耐火材料结构等各项工程中。

1、钢纤维对混凝土的增强效果和影响因素

钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍混凝土内

部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展，因此对于其抗拉

强度和主要由主拉应力控制的抗剪、抗弯、抗扭强度等有明显的

改善作用。当纤维掺(体积率)量在遥~2%范围内，抗拉强度提

高25%~50%,抗弯强度提高40Q80%,用直接双面剪切试验所测定

的抗剪强度提高50Q100虬抗压强度提高幅度较小，一般在0~25%

之间。

2、疲劳性能

钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能较普通混凝土都有较大

改善。例如：抗弯疲劳寿命为母次时，纤维掺量为1.5%(LF/DL58)

的钢纤维混凝土的应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51；当应

力比为0.7,钢纤维混凝土抗弯疲劳寿命超过10’次，而普通混凝

土仅达850次。又如：掺有2%纤维的刚纤维混凝土抗压疲劳寿命

达2X10-次时，应力比可达0.92,而普通混凝土的应力比仅达0.56o

可见在路面和机墩等承受疲劳载荷的工程中，使用钢纤维混凝土

会使其抗疲劳寿命显著提高。

3、抗拉强度

为使钢纤维混凝土具有良好的力学性能，要求钢纤维具有一

定的抗拉强度。根据钢纤维的材质和生产工艺不同，其抗拉强度

也有所区别。由于普通钢纤维混凝土主要是由于钢纤维拔出而破

坏，并不是因为钢纤维拉断而破坏，钢纤维在破坏时承受的最大

拉应力为10(T300MPA,因此，只要钢纤维的抗拉强度在380MPA以

上，一般能满足使用要求。

4、弹性模量

钢纤维的弹性模量为200GPA,极限延伸率为0.5骁3.5机

5、粘结强度

由于钢纤维混凝土的破坏主要是因钢纤维拔出引起的，因此

提高钢纤维及混凝土基体界面的粘结强度是十分重要的。粘结强

度的提高除了及基体的性能有关外，就钢纤维本身来说，应该从

改进钢纤维表面和形状来改善它及基体的粘结性能。常用的方法

有：使钢纤维表面粗糙化，截面呈不规则形状，增加及基体的接

触面积和摩擦力；将钢纤维表明压痕，或压成波形，增加机械咬

合力；使钢纤维两端异型化，将两端制成弯钩或大头形等，以提

高其锚固力或抗拔力。

6、硬度

各种钢纤维的表面硬度较高，在于混凝土一起搅拌时，一般

不宜发生弯折现象。但有时由于钢纤维的材质较脆，搅拌时也易

发生折断，影响增强效果。所以在实际生产应用中要随时观察成

排钢纤维的分散情况，钢纤维分散均匀后应停止搅拌。

7、耐腐蚀性

钢纤维混凝土耐化学腐蚀性能是人们最关心的问题。对此，

国外学者做了大量的试验和现场暴露试验，几乎得出一致的结论

是：钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性。

暴露在污水和海水5年后的试件碳化深度小于5MM,只有表层的钢

纤维产生锈斑，内部钢纤维未锈蚀，不会像普通钢筋混凝土锈蚀

后，锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。专门研究表明：经300次

浸海水循环（浸12lb空气中干12H）,钢纤维混凝土氯离子浸入

深度较普通混凝土小，尽管氯离子超过0.4%的活化量，但未见钢

纤维腐蚀。浇筑在钢纤维混凝土内部的钢纤维，只要捣固密实,

及空气隔绝，钢纤维一般不发生锈蚀现象。暴露于混凝土表面或

在裂缝宽度超过0.25MM时，跨越裂缝处的钢纤维易锈蚀。

（3）钢纤维混凝土的组成材料

钢纤维混凝土是由短钢纤维、水泥、砂、石和水以及必要的

外加剂按一定的比例配制经凝结硬化后形成的复合材料。钢纤维

混凝土中的砂和石起骨架作用，称之为骨料（集料）。钢纤维均匀

地分散于骨料周围，主要起增强、增韧、限裂和阻裂作用，称之

为增强料（相）。水泥和水形成的水泥浆在拌合料中包裹在骨料和

钢纤维的表面，填充骨料及骨料、骨料及钢纤维之间的缝隙，并

起润滑作用，使混凝土拌合料具有一定的和易性，硬化后的水泥

浆将骨料、钢纤维粘结成坚固、密实的整体。

钢纤维混凝土的性能取决于基体混凝土的性能和钢纤维的性

能以及相对含量，同时也及施工工艺（搅拌、成型、养护）有关。

1、钢纤维

钢纤维的增强效果及钢纤维的长度、直径（或等效直径）、长

径比以及表面形状等有关。试验研究表明，在一定范围内，钢纤

维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作

用，太长则施工较困难，影响拌合物的质量，直径过细易在拌合

过程中被弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果较差。

试验研究和工程实践表明，钢纤维的长度为15^60MM,直

径或等效直径为0.31.2MM,长径比在30~100的范围内选用,其

增强效果和施工性能一般可满足要求。

2、水泥

水泥在钢纤维混凝土中是一种胶结材料，及水拌合成水泥浆,

具有很高的粘结力，它把砂、石和钢纤维胶结成一整体，经凝结

硬化，形成具有一定强度的钢纤维混凝土。因此，水泥是钢纤维

混凝土的重要组成材料。

3、砂

又称细骨料，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙并同时组

成钢纤维混凝土的骨架。

砂的粗细程度用砂的细度模数表示。砂的细度模数对钢纤维

混凝土的强度及和易性有一定的影响，相同数量的粗砂及细砂相

比，粗砂的比表面积较小，因而，在保证钢纤维混凝土强度的同

时，粗砂需要的水泥用量较细砂为少。显然，当水泥用量相同时,

用粗砂配制的混凝土强度要比用细砂配制的混凝土强度为高。此

外，当钢纤维混凝土的拌合料和易性相同时，细砂混凝土的拌合

料需水量较多，但如用过粗的砂拌制，容易产生离析和泌水现象;

如用过细的砂拌制，虽不产生离析和泌水现象，却需要较多的水

泥浆包裹在砂的表面，水泥用量较大。为此，砂的细度模数要适

中，配制钢纤维混凝土的砂宜用中粗砂。砂的级配应符合要求，

砂的密度一般为2.5~2.7G/CM3O

4、石料

碎石或卵石是组成钢纤维混凝土的骨架材料，常称粗骨料。

钢纤维混凝土所用的石料，通常选用碎石。因碎石的颗粒表面较

粗糙，富有棱角，能产生良好的机械嵌锁作用，及水泥浆有较强

的粘结力。因此，在同样的条件下，用碎石比用卵石所配制的钢

纤维混凝土强度为高，但需要的水泥浆也较多。

钢纤维混凝土所用的骨料粒径，不宜大于钢纤维长度的2/3,

一般为5、20MM,最大粒径不宜大于20MM,如果骨料粒径过大，将

削弱钢纤维的增强作用，且钢纤维易集中于大骨料周围，不便于

钢纤维的分散。骨料的级配应符合要求，否则会影响钢纤维混凝

土拌合料的流动性和水泥的用量。

5、水

凡能饮用的水和洁净的天然水均可用于钢纤维混凝土的配

制，因海水对钢纤维有锈蚀作用，一般不允许用海水拌制钢纤维

混凝土。

6、外加剂

在钢纤维混凝土的拌制过程中，为了改善拌合料的和易性、

减少水泥用量或提高强度，可掺入一定量的外加剂。

外加剂按使用效果可分为减水剂、引气剂、防冻剂、膨胀剂、

促凝剂等。在钢纤维混凝土中，使用较多的是减水剂（普通减水

剂和高效减水剂），以提高其和易性。

在使用外加剂时应注意的事项是：

（1）根据使用目的，选择品种，在进行技术经济的比较后确

定。

（2）所加掺量应按所用品种，并根据使用要求、施工条件、

拌合的原材料等因素经试验确定。掺量以水泥重量的百分率表示。

（3）掺量为1%以下的外加剂（如高效减水剂）应以水溶液掺

入为宜。

(4)注意外加剂及水泥的适应性。

(5)外加剂的性能应符合现行标准《混凝土外加剂应用规程》

的规定。

另外，在钢纤维混凝土中还可掺入一定量的粉煤灰或硅粉等

混合材料，以改善拌合料的和易性，节约水泥用量以及提高强度。

其混合材料性能应符合现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》

和《用于水泥中的火山灰质材料》的规定，其掺量可以通过试验

确定。

四、主要施工工艺

(1)施工顺序

准备工作一模板的设置一混凝土搅拌一位运输一钢钉维

掺加

一碎摊铺一碎振捣一纵缝拉杆设置一三短轴整平->接缝

施工

一路面的修整一抗滑构造缝的施工一砂养生一锯缝、填缝

(2)地基处理

1.地基承载力特征值2120KPa,施工时首先要求清除所有杂

填土，且超挖至底部标高以下0.3米，原位夯实，然后用级配碎

石分层夯实后回填。分层厚度200〜300mm,压实系数20.96。新

近填表土未按要求压实（压实系数20.95）要求全部清除，然后

用级配碎石回填。

2.地基的夯实系数应该符合相美的标准规范。地基的误差应

该不超过+/T0mm.

3.如果为桩板结构地坪，可以在地基中加入素混凝土或水泥

浆。如果钢纤维混凝土直接铺设在开挖地面上，一定要保证下层

经过充分振捣，从而避免混凝土不均匀固化。

4.可以在钢纤维混凝土下面铺一层塑料膜来隔水。

5.施工现场应该完全不受外界气候影响。

6.保证施工缝正确的安装。

7.在特殊部位需要安装额外的钢筋（例如：柱子、井盖、边

缘等）。这些钢筋应该铺设在表面30mm以下，距离这些特殊部位

最少50mmo

8.为钢纤维分散机准备一个合适的位置。

9.检查所有施工相关的设备，保证现场有充足的钢纤维以及

其他原料。

塑料膜隔水安装额外钢筋

（3）钢纤维的投放和搅拌：

钢纤维在现场添加。每投料一次的量应用计量器严格计量，

掺量应严格按照设计图纸上的要求。

1.保证所使用的混凝土标号及塌落度符合相关要求标准。

2.根据设计要求将钢纤维掺入混凝土

3.在掺加钢纤维时，保证搅拌机一直旋转。（推荐转速18rpm）

4.使用钢纤维分散机或者手工掺入钢纤维，掺加速度不能超

过每分钟40kgo

5.掺加后全速旋转搅拌罐（3到5分钟）。

6.钢纤维混凝土的塌落度要求取决于钢纤维的掺量。

a）直接浇筑：

掺量20-25kg,130mm

掺量30-35kg,130-150mm

掺量40-45kg,150-180mm

b）泵送混凝土到浇筑点：

掺量15-25kg,150iiiiii

掺量30-35kg,150-180mm

掺量40-45kg,150-180mm

7.在现场随时加水以提高塌落度或者和易性的做法是绝对禁

止的。

（4）钢纤维混凝土的铺设和振捣，抹平。

浇筑钢纤维混凝土时采用传统方法（及普通混凝土地坪施工

相似）。在混凝土浇筑过程中，要对钢纤维混凝土进行振捣，以

保证混凝土密实，并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。钢纤维

混凝土表面提浆（采用振动棒或振动梁）需及时进行，应在混凝

土初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。混凝土打磨须及时进行，

最佳时间是在混凝土浇完后人可在上面留下深度小于10毫米脚

印时（约8小时）开始添加表面耐磨材料后进行打磨。

1、钢纤维在混凝土中的分散均匀性

在拌合料中加入的钢纤维应分散均匀，才能在混凝土中起

到增强作用。如果加入的钢纤维分散不均匀，将使某些部位的混

凝土缺少钢纤维或钢纤维在一定范围内结团，例如：散装钢纤维

在施工过程中就很容易结团达不到设计要求，不仅没有增强作用，

还会引起局部强度的削弱。因此，只有成排钢纤维才能保证在拌

合料中分散均匀，才能保证良好的增强效果。

2、钢纤维混凝土拌合料振捣的密实性

钢纤维混凝土振捣的密实性及钢纤维在拌合料中的分散

均匀性和拌合料的和易性密切相关。试验表明，良好的钢纤维分

散均匀性及和易性是拌合料振捣密实的前提和基础。但是，钢纤

维混凝土拌合料振捣的密实性，及普通水泥混凝土振捣密实性相

比，有特殊的意义。如果不注意钢纤维混凝土振捣的密实性，也

会影响其质量。

钢纤维混凝土拌合料振捣密实，要比普通水泥混凝土拌合

料振捣密实所消耗的能量大些，振捣时间要长，因为在混凝土拌

合料中加入的钢纤维，使钢纤维及混凝土的组成材料相互作用，

阻碍钢纤维混凝土拌合料的流动，尤其干硬性或半干硬性混凝土

更为明显。振捣时间及钢纤维的体积率、长径比有关。

(5)养护

薄膜或草包养护，保持表面湿润14天，正常保养周期28天,

时间越长越好。绝对不能出现部分地坪裸露在外，上面既无薄膜,

又不洒水的情况。

(6)地坪缝的处理：

1、地坪分仓浇筑，相邻的仓分期浇筑。

2、施工缝：缝内填弹性材料。施工缝处设传力杆，请见所

附详图

3、切缝：宽度2-3MM,深度可根据铺设混凝土的厚度而定。

切缝间距7.5*7.5米。

4、切缝时间视气温而定，正常情况下在浇筑后2天左右切

割，也可按混凝土强度发展到CIO时切割。

5、地坪I需加传力杆，传力杆加采用①20光面钢筋，钢

筋长1000MM,间距300皿，一侧有塑料套管，及道路做法类似。

6、钢纤维地坪及墙、柱间采用厚度为10MM泡沫板隔离。泡

沫板须高出预计地坪约2CMo地坪施工完成后除去高出部分。

7、在地坪的阴角处和阴井处须加附加筋，见附图。

8、钢纤维掺量检验

钢纤维的掺量在混凝土浇注地点取样检验，每组样品为10升。

检验方法为水洗法，将钢纤维从混凝土中洗出，晒干后称量，单

个取样钢纤维含量偏差不得超过配比掺量的20%,每三个取样以

上钢纤维含量平均值的偏差不得超过配合比掺量的5%。

(7)钢纤维混凝土施工要点

L提浆：钢纤维地坪施工中的提浆过程十分重要，通常采用

振动梁的方法进行提浆。(滕州东方项目在第一次路面试验中采

用的人工提浆方法)。

2,混凝土收干：混凝土的收干时间通常需要7-8小时，具体

时间应根据混凝土配料，混凝土厚度，气温等进行确定，判断方

法是用脚踩上去留下小于10毫米深的脚印。

3.打磨：首先用水泥及黄沙或水泥及石英砂（1：2的比例）

按每平方米2公斤撒在收干后的混凝土表面，等其吸水湿润后即

可进行打磨。（滕州东方项目在第一次路面试验中没有做）。先用

圆盘打磨机进行打磨，后用叶片打磨机进行镜光打磨，最后进行

人工打磨（打磨过程中如有少量钢纤维露在外面，可捡掉）

五、施工中应注意的问题

1、尽量缩短混凝土的运输时间，合理安排浇筑顺序，及时卸

料；在浇筑前，用水冲洗模板降温；泵管用麻布包裹，以防日光

暴晒升温；

2、保证振捣密实，严格控制振捣时间，移动距离和插入深度,

严防漏振及过振；

3、保证混凝土供应，不随意留置施工缝；

4、做好现场协调、组织管理，要有充足人力、物力、保证施

工按计划顺利进行。

六、工程质量保证措施

1、建立工程质量保证体系。试验室完善健全检测质量保证体

系，以试验数据指导施工，控制混凝土面层的质量。设置专职质

量负责人负责面层的全面质量管理、检验，严格控制基层、混凝

土面层的质量。

2、严格把好各道施工工艺，全面控制每一施工工序。施工中

做好各施工工序交接的质量检测，层层控制工程质量；凡不符合

工程质量要求的混合料，必须坚决返工或处理，直到符合质量要

求。

3、始终把质量放在第一位，以质量第一指导施工，做到质量

和进度有机结合，保证质量按时完成工程。对于工程中出现的质

量、技术问题，现场施工人员及技术人员应听取监理工程师的意

见。如现场监理工程师不能确定的，及时及监理处、业主联系，

诚恳地接受指导、检查、监督，及时地解决问题，保证工程质量

及进度。

七、环境保护

1.混凝土输送泵前和混凝土车清洗处设置沉淀池。在混凝土

车出场前，由专人对车辆进行清洗。清洗废水在经过二次沉淀后

再排入市政管道。

2.混凝土养护期间不得上人，上物。

3.挤塑板加工产生的废料，有专人收集装袋，集中运送到现

场垃圾站。

导泡沐理科陶

外墙

什