[实用新型]一种用于超高性能混凝土的钢纤维

说明书

本实用新型公开了一种用于超高性能混凝土的钢纤维，包括断面为圆形的钢纤维本体，所述钢纤维本体为直形或波形，其表面设置有凸起结构，所述凸起结构沿钢纤维本体横截面均匀分布多个，且沿钢纤维本体纵向相邻的两环凸起结构在横截面的投影均匀错开，所述钢纤维本体两端设置有异型端钩。通过设置凸起结构和异形端钩，增加钢纤维的锚固点数量和界面粘结面积，而且端钩增加了钢纤维与水泥基体的锚固范围，从而提高钢纤维的界面粘结强度和端锚固能力，进而提高超高性能混凝土的抗拉强度，在满足钢纤维界面粘结面积的前提下，缩短钢纤维的长度，从而最大限度的节约成本。

技术领域

本实用新型涉及超高性能混凝土技术领域，具体涉及一种用于超高性能混凝土的钢纤维。

背景技术

混凝土作为当代土木工程使用量最大的建筑材料，它具有易成型、抗压强度大、耐久性好、价格低廉等优点，广泛应用于隧道、桥梁、道路、建筑、地下结构等各个领域，已是一种土木工程建设不可替代的材料。但是，混凝土作为一种脆性建筑材料，其抗拉强度低仍是其工程应用中的一大难题。

普通高性能混凝土具有脆性大、抗拉强度低、韧性差等弱点，且随着混凝土强度等级大幅提高，抗拉强度与抗压强度比值明显下降，一般普通高性能混凝土抗拉强度仅为抗压强度的1/10～1/20。纤维增强超高性能混凝土是混凝土改良的一个主要手段，它可以使混凝土的抗拉强度、韧性、极限变形能力得到大幅提高。钢纤维作为纤维增强超高性能混凝土中应用最广泛的纤维材料，它具有弹性模量大、强度高等特点。纤维增强超高性能混凝土的增强机理体现在钢纤维与水泥基体之间的粘结强度，且钢纤维与水泥基体之间的粘结强度与钢纤维表面积呈正相关关系。

纤维增强超高性能混凝土在受拉作用下的变形过程如下：混凝土构件在拉应力达到比例极限前，拉应力仅由水泥基体承担，在拉应力超过比例极限后，构件会产生裂缝，此时钢纤维开始发挥作用，原来由水泥基体承担的拉力逐渐传递给钢纤维，钢纤维与水泥基体的锚固咬合限制了裂缝的进一步发展。随着拉应力的进一步增大，构件的某一薄弱处的裂缝逐渐变宽，钢纤维与水泥基体之间的锚固力达到极限，钢纤维逐渐被拔出，构件发生破坏。

目前在纤维增强超高性能混凝土所选用的钢纤维有端钩形、哑铃形、压痕形等，这类钢纤维与水泥基体的锚固点少、粘结性能差，在混凝土结构承载过程中容易拔出，对混凝土结构的安全性、耐久性将产生不利影响。现有钢纤维也有通过将纤维截面压扁、增加刻痕来增加锚固点，这种方式将会损伤钢纤维基体，不利于保证钢纤维的强度。随着纤维增强混凝土的使用范围越来越广、环境越来越多样化，混凝土中纤维的耐腐蚀性也亟待解决。因此，研发一种用于超高性能混凝土的钢纤维十分必要。

实用新型内容

本实用新型目的在于：针对目前在纤维增强超高性能混凝土中所采用的钢纤维与水泥基体的锚固点少、粘结性能差，在混凝土结构承载过程中容易拔出，对混凝土结构的安全性、耐久性将产生不利影响的问题，提供一种用于超高性能混凝土的钢纤维，该钢纤维本体部分表面分布有凸起结构，且两端为异形端钩，能够提高钢纤维与水泥基体的粘结强度，从而提高超高性能混凝土的抗拉强度和韧性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于超高性能混凝土的钢纤维，包括断面为圆形的钢纤维本体，所述钢纤维本体为直形或波形，其表面设置有凸起结构，所述凸起结构沿钢纤维本体横截面均匀分布多个，且沿钢纤维本体纵向相邻的两环凸起结构在横截面的投影均匀错开，所述钢纤维本体两端设置有异型端钩。