一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混凝土领域，尤其是一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维。
【背景技术】
[0002]国内外纤维增强混凝土用钢纤维，从生产方式可分为高强钢丝切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣销型钢纤维以及熔抽型钢纤维；从钢纤维外形上可分为平直型钢纤维、波纹型钢纤维、弓形钢纤维、哑铃型钢纤维、压痕型钢纤维。
[0003]当前，混凝土中常用的纤维种类为平直型钢纤维、波纹型钢纤维、弓形钢纤维以及铣销型钢纤维。在实际工程应用过程中，平直型钢纤维由于生产加工工艺简单，且具有较好的分散性，取得了广泛的推广应用，但由于平直型钢纤维与混凝土水泥石黏结性能较差，在混凝土结构承载过程中易从基体中拔出，极大地削弱了钢纤维的增强增韧效果。异性钢纤维(波纹型钢纤维、弓形钢纤维以及铣销型钢纤维)由于变截面以及端钩的存在，与基体混凝土具有良好的机械摩擦力和机械锚固力，进而显著改善钢纤维的增强增韧效果，但当钢纤维体积掺量偏大时又极易在混凝土结构中出现纤维结团现象，形成应力集中点，而对混凝土结构的耐久性以及安全性产生极大的不利影响。
[0004]尚性能混凝土应具备尚工作性能以及尚耐久性能，具备良好的栗送性能。但当基体混凝土中掺加钢纤维后，尤其异型钢纤维，混凝土拌合物的工作性能将明显降低，且当纤维体积掺量偏大时还容易出现纤维结团现象，因此为确保纤维的均匀分散以及拌合物性能良好，实际工程中最常选用平直型钢纤维作为纤维增强材料。但平直型钢纤维由于与水泥石黏结性能较差，对基体混凝土的增强增韧效果有限。因此，为了配制出具备高工作性能、高耐久性能以及高强度的高性能混凝土，进一步挖掘钢纤维的增强增韧阻裂效应，对高性能混凝土用钢纤维进行优化设计具有极其重要的意义。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是现有的现有高性能混凝土用平直型钢纤维与水泥石黏结性能较差导致其增强增韧效果有限以及异型钢纤维在基体混凝土中分散不佳，易发生结团。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，包括呈波纹型弯曲的钢纤维，在钢纤维的上下表面设有均匀分布的槽型刻痕，且每个槽型刻痕的开槽方向与钢纤维在该槽型刻痕处的切线相垂直。
[0007]通过在钢纤维表面加工生成槽型刻痕，可以增加钢纤维与混凝土基体的机械摩擦力以及机械锚固力，改善钢纤维表面与水泥石的黏结性能，提高钢纤维的增强增韧效果；钢纤维采用波纹型构造，一方面可改善纤维与水泥石的黏结性能，另一方面当钢纤维从水泥石中拔出时纤维需率先被拉直，此过程可消耗部分能量，进而延缓混凝土结构的破坏过程，提升钢纤维的增韧效果。
[0008]作为本实用新型的进一步限定方案，槽型刻痕的槽深为0.08?0.12mm，槽宽为0.24?0.32mm，相邻槽型刻痕之间的间距为0.20mm?0.28mm。通过设定钢纤维表面槽型刻痕的深度、宽度以及相邻间距，避免设计间距偏大、深度偏小导致钢纤维增强增韧效果不明显或设计间距偏小、深度偏大导致钢纤维与水泥石机械摩擦力和机械锚固力过大和分散阻力增大。
[0009]作为本实用新型的进一步限定方案，钢纤维的相邻两个波峰以及相邻两个波谷之间的水平距离均为8?12mm，相邻的波峰和波谷之间的垂直距离为1.8?3.2mm。通过设定钢纤维的波纹参数，可避免纤维波纹曲率过小钢纤维增强增韧效果不显著或曲率过大导致钢纤维受力过程被拉断。
[0010]本实用新型的有益效果在于:(1)通过在钢纤维表面加工生成槽型刻痕，可以增加钢纤维与混凝土基体的机械摩擦力以及机械锚固力，改善钢纤维表面与水泥石的黏结性能，提高钢纤维的增强增韧效果；(2)钢纤维采用波纹型构造，一方面可改善纤维与水泥石的黏结性能，另一方面当钢纤维从水泥石中拔出时纤维需率先被拉直，此过程可消耗部分能量，进而延缓混凝土结构的破坏过程，提升钢纤维的增韧效果。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的钢纤维侧面视图；
[0012]图2为本实用新型的钢纤维端部视图。
[0013]图中:1、波纹型钢纤维，2、槽型刻痕。
【具体实施方式】
[0014]如图1和2所示，本实用新型的高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维包括:呈波纹型弯曲的钢纤维1，在钢纤维1的上下表面设有均匀分布的槽型刻痕2，且每个槽型刻痕2的开槽方向与钢纤维1在该槽型刻痕2处的切线相垂直。
[0015]其中，槽型刻痕2的槽深为0.08?0.12mm，优选为0.1mm ;槽宽为0.24?0.32mm，优选为0.28mm ;相邻槽型刻痕2之间的间距为0.20mm?0.28mm，优选为0.22mm ;钢纤维1的相邻两个波峰以及相邻两个波谷之间的水平距离均为8?12mm，优选为10mm ;相邻的波峰和波谷之间的垂直距离为1.8?3.2_，优选为2_。
[0016]本实用新型的高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维生产工艺为，选用满足设计要求的薄钢板，钢板厚度为0.5?1.0mm，通过加工机床在选定薄钢板上下表面铣销生成间距和深度满足设计要求的槽型刻痕2，作为钢纤维1在混凝土结构中与水泥石的黏结锚点；通过加工机床将钢板冲压成曲率满足设计要求的波纹型；通过切割工艺将薄钢板切割成具有一定宽度的钢条，钢条宽度可设置为30?50mm ;再通过切割工艺将薄钢条切割成具有一定宽度的钢纤维1，切割宽度与薄钢板厚度尽量保持一致，绝对误差不超过5%。
[0017]本实用新型的多锚点波纹型钢纤维在使用过程中，可以兼具平直型钢纤维和异型钢纤维的优点，在混凝土拌合物中具备良好的分散性能，可有效改善混凝土拌合物掺加纤维后的栗送性能，且可通过纤维上下表面锚点增加其与水泥石的机械摩擦力和机械锚固力，显著提升混凝土结构的韧性以及耐久性能。
【主权项】
1.一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，其特征在于:包括呈波纹型弯曲的钢纤维(1)，在钢纤维(1)的上下表面设有均匀分布的槽型刻痕(2)，且每个槽型刻痕(2)的开槽方向与钢纤维(1)在该槽型刻痕(2 )处的切线相垂直。2.根据权利要求1所述的高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，其特征在于:槽型刻痕(2)的槽深为0.08?0.12mm，槽宽为0.24?0.32mm，相邻槽型刻痕(2)之间的间距为0.20mm ?0.28mm。3.根据权利要求1或2所述的高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，其特征在于:钢纤维(1)的相邻两个波峰以及相邻两个波谷之间的水平距离均为8?12mm，相邻的波峰和波谷之间的垂直距离为1.8?3.2mm。
【专利摘要】本实用新型提供了一种高性能混凝土用多锚点波纹型钢纤维，包括呈波纹型的钢纤维，在钢纤维的上下表面设有均匀分布的槽型刻痕，且槽型刻痕的开槽方向与钢纤维的波纹延伸方向相垂直。该多锚点波纹型钢纤维通过在钢纤维表面加工生成槽型刻痕，增加了钢纤维与混凝土基体的机械摩擦力以及机械锚固力，改善了钢纤维表面与水泥石的黏结性能，提高了钢纤维的增强增韧效果，具有较好的应用前景。
【IPC分类】C04B14/48
【公开号】CN205115305
【申请号】CN201520831110
【发明人】刘向坤, 杜增强, 高铀, 王星, 汪美涛
【申请人】中核混凝土股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月26日