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[摘 要]本文介绍了钢纤维种类、加工方式以及钢纤维混凝土的发展历程和性能，及应用前景。
[关键词]钢纤维；钢纤维混凝土；性能
中图分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0219-01
钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成的长径比（纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径）为30～100的纤维。而在混凝土中掺入钢纤维可以得到性能良好的复合混凝土材料，称之为钢纤维混凝土，它具有普通钢筋混凝土所没有的许多优良品质：如抗拉、抗弯、抗裂强度以及韧性或抗冲击性能都可获得很大改善。
钢纤维混凝土的发展：钢纤维混凝土从其最初的提出到现在得到较快发展经歷了相当长的一段历程，在1911年至1933年间，美、英、法等国有人相继建议在混凝土中掺加钢纤维以改善性能。四十年代至五十年代意大利人发明了钢丝网水泥，实际上即为连续钢纤维增强混凝土。六十年代，美国研制成由熔钢抽丝法工艺生产的钢纤维，致使钢纤维成本大降，这就为钢纤维混凝土的广泛应用铺平了道路。七十年代，超塑化学外加剂的产生，使钢纤维混凝土的质量和施工性能得到了显著改善。八十年代，国际上先后研制出一些新型钢纤维品种，这种纤维除考虑钢纤维在混凝土中增强作用外，还考虑了钢纤维应具备良好的施工性能。而在中国，到了八九十年代由于建设浪潮的不断掀起，钢纤维混凝土的应用才得到了较快的发展。
钢纤维的种类：钢纤维的应用发展到今天已经有很多性能良好的种类：钢纤维按材质分.有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维，其中以普通钢钢纤维用量居多；按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形；按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形；按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型；按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。
钢纤维的主要加工方式：
1.钢丝切断法
这种加工方法比较简单，一般利用小直径0.4-0.8mm的冷拔钢丝为原料，按照规定的长度把钢丝切成短纤维。用这种方法生产钢纤维的抗拉强度，远高于其它方法加工成的钢纤维，可达1000-2000MPa。由于此法生产的钢纤维表面较光滑，与混凝土等基体的粘结强度较小。所以可以通过生产异形钢纤维的方法增加钢纤维与混凝土等基体的粘结强度，常见的方法有三种：（1）压棱法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊在钢丝上压出棱形凹坑；（2）波形法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊将钢丝压成波形后再切断；（3）弯钩法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊等距离地压出弯钩状再切断。
2.薄板剪切法
薄板剪切法是把冷轧薄钢板切成钢纤维的方法，剪切前用特制的小型纵剪机将薄冷轧卷板剪成带钢卷，带钢卷的宽度和钢纤维的长度相同，然后将带钢卷连续不断地送入旋转刀具或普通冲床切断，旋转刀具的轴与薄板进给方向互相垂直。原材料一般采用退火的冷轧钢板，为提高强度也可以使用未退火的冷轧钢板。
3.厚板切削法
所用原材料为厚钢板或钢锭，用旋转的平刃铁刀进行切削制成的钢纤维。切削时，钢纤维将产生很的塑性变形，轴间发生扭曲，可以增大与混凝土等基体的粘结力。若以普通低碳钢为原材料时，切削成的钢纤维经加工硬化后，其弧度约为母材的两倍半，成为一种高强度、高硬度的钢纤维。
4.溶钢抽丝法
用电炉将废钢熔融成1500-1600℃的钢液，然后在钢液表面上，以一个高速旋转的熔抽轮接近钢液，熔抽轮上按照所需钢纤维的要求，刻出许多槽形。当溶抽轮下降到液面时，钢液被槽刮出，被高速旋转的熔抽轮的离心力抛出，以10000℃/秒的速度冷却成形，熔抽轮内必须通水，以保持冷却速度。
它的原材料来源广泛，各种废钢都可利用，原料成本很低，制造工艺简单；生产效率很高，这种钢纤维价格最便宜。因此成为了目前世界上最有前途的钢纤维生产方法。
钢纤维混凝土的性能：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。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与纤维共同承受外力，当混凝土开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学性能：（1）强度和重量比值增大，这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志；（2）具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度，在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高40%～80%，抗剪强度提高50%～
100%；（3）具有卓越的抗冲击性能 材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2～7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍；（4）收缩性能明显改善在通常的纤维掺量下。钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%--0%；（5）抗疲劳性能显著提高，钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×10^6次时，应力比为0.68，而普通混凝土仅为0.5l；当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×10^6次时，应力比为0.92，而普通混凝土仅为0.56；（6）耐久性能显著提高，钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外，由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好，因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。
钢纤维混凝土的应用前景：钢纤维混凝土作为一种性能精良的新型复合质料出如今人们眼前，并得到了遍及的应用。利用钢纤维可以大概减小因荷载在基体混凝土引起的细缝隙端部的应力会合，从而控制混凝土缝隙的扩展，进步整个复合质料的抗裂性。随着我国建筑工程迅速地开展，人们对于工程的要求越来越高，于是钢纤维种作为一种全新型的建筑材料在建筑工程中脱颖而出。钢纤维混凝土材料表现出来的施工性好、固化迅速、超早强、不泌水、不开裂、性能稳定等特性获得了普遍的认可，有效地克服了传统混凝土材料固化慢，浇筑完后需要长时间养护，施工过程中易开裂等缺点，保证了工程的质量。钢纤维作为一种新型高效的市政道路抢修材料，有广泛的市场前景。
结语：目前钢纤维混凝土在应用中主要的问题是钢纤维生产成本较高，造
成钢纤维混凝土初始造价较高。为使钢纤维混凝土得到广泛应用，一方面，应努力降低钢纤维生产成本从而降低钢纤维混凝土的造价；另一方面，在应用时，不应只计一次性投资，而应考虑钢纤维混凝土的优越使用性能、较低的维修费和使用寿命延长等综合经济效益。
参考文献
[1]小林一辅著，蒋之峰译 钢纤维混凝土冶金部建筑研究总院情报室 1984
[2]赵国藩，彭少民.黄承逵等钢纤维混凝土结构北京：中国建筑工业 出版社.1999.11.
作者简介
王易 （1993年）身份证号码：500243199308137338 男，苗族，重庆市彭水县人，学生，单位：郑州大学 水利与环境学院水利水电工程专业
[关键词]钢纤维；钢纤维混凝土；性能
中图分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0219-01
钢纤维是指以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成的长径比（纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径）为30～100的纤维。而在混凝土中掺入钢纤维可以得到性能良好的复合混凝土材料，称之为钢纤维混凝土，它具有普通钢筋混凝土所没有的许多优良品质：如抗拉、抗弯、抗裂强度以及韧性或抗冲击性能都可获得很大改善。
钢纤维混凝土的发展：钢纤维混凝土从其最初的提出到现在得到较快发展经歷了相当长的一段历程，在1911年至1933年间，美、英、法等国有人相继建议在混凝土中掺加钢纤维以改善性能。四十年代至五十年代意大利人发明了钢丝网水泥，实际上即为连续钢纤维增强混凝土。六十年代，美国研制成由熔钢抽丝法工艺生产的钢纤维，致使钢纤维成本大降，这就为钢纤维混凝土的广泛应用铺平了道路。七十年代，超塑化学外加剂的产生，使钢纤维混凝土的质量和施工性能得到了显著改善。八十年代，国际上先后研制出一些新型钢纤维品种，这种纤维除考虑钢纤维在混凝土中增强作用外，还考虑了钢纤维应具备良好的施工性能。而在中国，到了八九十年代由于建设浪潮的不断掀起，钢纤维混凝土的应用才得到了较快的发展。
钢纤维的种类：钢纤维的应用发展到今天已经有很多性能良好的种类：钢纤维按材质分.有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维，其中以普通钢钢纤维用量居多；按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形；按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形；按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型；按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。
钢纤维的主要加工方式：
1.钢丝切断法
这种加工方法比较简单，一般利用小直径0.4-0.8mm的冷拔钢丝为原料，按照规定的长度把钢丝切成短纤维。用这种方法生产钢纤维的抗拉强度，远高于其它方法加工成的钢纤维，可达1000-2000MPa。由于此法生产的钢纤维表面较光滑，与混凝土等基体的粘结强度较小。所以可以通过生产异形钢纤维的方法增加钢纤维与混凝土等基体的粘结强度，常见的方法有三种：（1）压棱法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊在钢丝上压出棱形凹坑；（2）波形法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊将钢丝压成波形后再切断；（3）弯钩法：在切断钢丝前，用进给钢丝的夹送辊等距离地压出弯钩状再切断。
2.薄板剪切法
薄板剪切法是把冷轧薄钢板切成钢纤维的方法，剪切前用特制的小型纵剪机将薄冷轧卷板剪成带钢卷，带钢卷的宽度和钢纤维的长度相同，然后将带钢卷连续不断地送入旋转刀具或普通冲床切断，旋转刀具的轴与薄板进给方向互相垂直。原材料一般采用退火的冷轧钢板，为提高强度也可以使用未退火的冷轧钢板。
3.厚板切削法
所用原材料为厚钢板或钢锭，用旋转的平刃铁刀进行切削制成的钢纤维。切削时，钢纤维将产生很的塑性变形，轴间发生扭曲，可以增大与混凝土等基体的粘结力。若以普通低碳钢为原材料时，切削成的钢纤维经加工硬化后，其弧度约为母材的两倍半，成为一种高强度、高硬度的钢纤维。
4.溶钢抽丝法
用电炉将废钢熔融成1500-1600℃的钢液，然后在钢液表面上，以一个高速旋转的熔抽轮接近钢液，熔抽轮上按照所需钢纤维的要求，刻出许多槽形。当溶抽轮下降到液面时，钢液被槽刮出，被高速旋转的熔抽轮的离心力抛出，以10000℃/秒的速度冷却成形，熔抽轮内必须通水，以保持冷却速度。
它的原材料来源广泛，各种废钢都可利用，原料成本很低，制造工艺简单；生产效率很高，这种钢纤维价格最便宜。因此成为了目前世界上最有前途的钢纤维生产方法。
钢纤维混凝土的性能：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。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与纤维共同承受外力，当混凝土开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学性能：（1）强度和重量比值增大，这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志；（2）具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度，在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高40%～80%，抗剪强度提高50%～
100%；（3）具有卓越的抗冲击性能 材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2～7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍；（4）收缩性能明显改善在通常的纤维掺量下。钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%--0%；（5）抗疲劳性能显著提高，钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×10^6次时，应力比为0.68，而普通混凝土仅为0.5l；当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×10^6次时，应力比为0.92，而普通混凝土仅为0.56；（6）耐久性能显著提高，钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外，由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好，因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。
钢纤维混凝土的应用前景：钢纤维混凝土作为一种性能精良的新型复合质料出如今人们眼前，并得到了遍及的应用。利用钢纤维可以大概减小因荷载在基体混凝土引起的细缝隙端部的应力会合，从而控制混凝土缝隙的扩展，进步整个复合质料的抗裂性。随着我国建筑工程迅速地开展，人们对于工程的要求越来越高，于是钢纤维种作为一种全新型的建筑材料在建筑工程中脱颖而出。钢纤维混凝土材料表现出来的施工性好、固化迅速、超早强、不泌水、不开裂、性能稳定等特性获得了普遍的认可，有效地克服了传统混凝土材料固化慢，浇筑完后需要长时间养护，施工过程中易开裂等缺点，保证了工程的质量。钢纤维作为一种新型高效的市政道路抢修材料，有广泛的市场前景。
结语：目前钢纤维混凝土在应用中主要的问题是钢纤维生产成本较高，造
成钢纤维混凝土初始造价较高。为使钢纤维混凝土得到广泛应用，一方面，应努力降低钢纤维生产成本从而降低钢纤维混凝土的造价；另一方面，在应用时，不应只计一次性投资，而应考虑钢纤维混凝土的优越使用性能、较低的维修费和使用寿命延长等综合经济效益。
参考文献
[1]小林一辅著，蒋之峰译 钢纤维混凝土冶金部建筑研究总院情报室 1984
[2]赵国藩，彭少民.黄承逵等钢纤维混凝土结构北京：中国建筑工业 出版社.1999.11.
作者简介
王易 （1993年）身份证号码：500243199308137338 男，苗族，重庆市彭水县人，学生，单位：郑州大学 水利与环境学院水利水电工程专业