CN100375822C - 多用螺旋钢纤维 - Google Patents

Abstract

多用螺旋钢纤维，在国际专利分类表中属于E04C小类。设计方案是钢纤维为轴向刚度较大的紧密螺旋形，外表面具有螺旋形的突起肋，螺旋的中空内填充有能增强混凝土结构耐久性的粉末状或液态化学物质，如钢筋阻锈剂等，且钢纤维两端是密封的。本发明与一般钢纤维相比，显著增强了与混凝土基材的粘结锚固作用，抗弯折能力较强，既能改善混凝土结构的耐久性，又能耗散外加能量，有利结构抗震。

Description

多用螺旋钢纤维

一技术领域

本发明涉及一种用于掺入混凝土，共同构成钢纤维混凝土的钢纤维，在土木工程诸多领域均可应用，在国际专利分类表中应属于E04C小类。

二背景技术

用钢纤维掺入混凝土基材而构成的钢纤维混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在道路路面，桥梁结构，机场跑道，铁路枕轨，隧道衬砌，房屋建筑，水工结构等工程中应用日益广泛。其相对于普通的混凝土材料，优点十分明显。但随着应用的日益广泛和工程要求的提高，钢纤维混凝土也暴露出一些弱点。主要问题为钢纤维与混凝土粘结锚固效果不太理想，钢纤维品种单一，作用单一等。解决这些问题的关键在于设计出高效实用的钢纤维，因此出现了不少新的设计方案，如哑铃形钢纤维、端钩形钢纤维、压痕形钢纤维、螺旋钢纤维等，但这些方案普遍存在着功能有限、加工较困难等缺陷。

三发明内容

针对以上问题，本发明对钢纤维的设计作了较大的技术改进，提出了一种新型的钢纤维，既可充分发挥钢纤维的基本功能，加强与混凝土的粘结锚固，又能改善混凝土结构的耐久性和抗震性能。

本发明的技术方案是：

①、钢纤维为紧密螺旋形，之间不留空隙，且具有较大的轴向刚度。

②、钢纤维表面有螺旋形的突出肋。

③、在螺旋内部的中空部分填充有能增强混凝土结构耐久性的粉末状或液态化学物质如钢筋阻锈剂等。

④、钢纤维两端是密封的。

本发明的有益效果：

①、钢纤维外表面有突起肋：能增强钢纤维与混凝土基材的粘结锚固作用。

②、钢纤维为紧密螺旋形，且轴向刚度较大：在使用中，当混凝土构件内部的拉应力较小，无裂缝或裂缝极小时，本钢纤维的作用同一般的钢纤维，但由于与混凝土基材之间很好的粘结锚固性能和自身轴向刚度较大的作用，将更有效地延缓混凝土的开裂；当构件某处产生稍大裂缝时，由于本钢纤维与混凝土之间良好的粘结锚固性能，不易被拔出，因此将使螺旋钢纤维像弹簧一样被拉长，这个拉伸过程可耗散结构所受的外加能量，从而减轻结构内其他部位所受的作用，提高结构的抗震能力。

③、在螺旋内部的中空部分填充有化学物质如钢筋阻锈剂等：这些能能增强混凝土结构耐久性的粉末状或液态化学物质，在钢纤维拉伸的过程中会被释放出来，散布于混凝土内部，从而得以发挥作用，改善裂缝开展后的混凝土结构耐久性。如：若填充的是钢筋阻锈剂，则可以减缓混凝土内部的钢筋的锈蚀，从而减缓因钢筋锈胀而引起的混凝土破坏。

④、由于本发明是螺旋结构，且经过压紧处理，因此抗弯折能力比较强。在服役过程中受到径向应力作用时，也能较好的抵抗并耗散能量。在包装，运输，施工搅拌过程中不会折断。

总之，本多用螺旋钢纤维与现有钢纤维相比，具有与混凝土的结合性能好、能耗散外加能量、可填充有益的化学物质、抗弯折能力强等突出优点，能增强钢纤维混凝土结构的强度和刚度、改善耐久性、提高抗震能力。

四附图说明

附图给出了本多用螺旋钢纤维的结构示意图：

图1是钢纤维示意图。

图2是钢条截面示意图。

五具体实施方式

加工一面带有突起肋的细长钢条，钢条截面如附图2所示，具体尺寸a、b、c的值可根据具体情况确定，b的值只需满足a≥b≥0即可。钢条可由直接加工而成或通过特制硬质合金拔丝模冷拔得到。

将钢条一端固定在硬质圆棍上，通过硬质圆棍的旋转拉动可将钢条加工成螺旋体。注意使钢条有突起的一面向外。螺旋缠绕要紧密，中间不留空隙。

沿螺旋轴向从两端施加一定压力，使螺旋体被压紧，增大其轴向刚度。具体的目标弹性模量值根据工程实际要求来确定，应使螺旋钢纤维在已知拉力下的变形值满足控制变形量。

在螺旋体内部的中空部分填充粉末状或液态化学物质。

以所需钢纤维长度为间距将螺旋体沿径向截断，形成纤维，如附图1所示。

最后将截断后的螺旋钢纤维两端密封，以贮存内部的化学物质。

Claims (3)

1.一种多用螺旋钢纤维，其特征是：为紧密螺旋形，之间不留空隙，具有较大的轴向刚度，且表面有螺旋形的突出肋。

2.根据权利要求1所述的多用螺旋钢纤维，其特征是：钢纤维两端是密封的。

3.根据权利要求1所述的多用螺旋钢纤维，其特征是：在螺旋内部的中空部分填充有钢筋阻锈剂。

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