探討鋼纖維混凝土技術(shù)在交通工程中應(yīng)用

1、討論鋼纖維混凝土技術(shù)在交通工程中應(yīng)用討論鋼纖維混凝土技術(shù)在交通工程中應(yīng)用摘要：改革開放以來(lái)，我國(guó)的交通網(wǎng)路日趨完善。隨著鋼纖維混凝土推廣使用，鋼纖維混凝土在我國(guó)的根底建立工程中得到了廣泛應(yīng)用，鋼纖維混凝土有著性能優(yōu)越、旋工簡(jiǎn)便、價(jià)格經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合筆者多年工作理論，就路橋工程施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用予以闡述。供參考！關(guān)鍵詞：交通工程；鋼纖維混凝土技術(shù)；設(shè)計(jì)；施工1鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能概況1.1鋼纖維增強(qiáng)混論文聯(lián)盟.Ll.凝土強(qiáng)度機(jī)理鋼纖維在混凝土中的主要作用，在于限制外力作用下基體中裂縫的擴(kuò)展。在受荷(拉、彎)初期，水泥基料與鋼纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者：當(dāng)基料發(fā)

2、生開裂后，橫跨裂縫的鋼纖維成為外力的主要承受者。假設(shè)鋼纖維體積摻量超過某一臨界值，整個(gè)復(fù)合材料可繼續(xù)承受較高的荷載，并產(chǎn)生較大的變形，直到鋼纖維被拉斷或鋼纖維從基料中被撥出，以致復(fù)合材料破壞。1.2鋼纖維混凝土的根本性能鋼纖維混凝土是在普通混凝土中，均勻地亂向分布一定量的鋼纖維，經(jīng)硬化而得，與普通混凝土相比，具有一系列優(yōu)越的物理力學(xué)性質(zhì)；強(qiáng)度與重量比值增大；較高的抗拉、抗壓和抗彎的極限強(qiáng)度。在混凝土中摻入適量鋼纖維，其極限抗壓強(qiáng)度可以進(jìn)步，單軸抗拉極強(qiáng)度可進(jìn)步4050，抗彎極限強(qiáng)度可進(jìn)步50150；良好的抗沖擊性能。鋼纖維混凝土在纖維摻量為0.82.0時(shí)，其沖擊韌性指標(biāo)可進(jìn)步50100倍，甚至

3、更高；變形性能明顯改善。鋼纖維對(duì)混凝土抗壓彈性模量影響不顯著，但對(duì)抗拉彈性模量進(jìn)步較多，鋼纖維對(duì)混凝土長(zhǎng)期收縮變形的影響也較明顯，鋼纖維可使混凝土的收縮率降低1030；抗裂和抗疲勞性能顯著進(jìn)步；優(yōu)越的抗剪性能；良好的阻止和抑制因溫度應(yīng)力引起裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的才能；良好的抗凍性與耐磨性能。2鋼纖維混凝土在路橋建立施工中的應(yīng)用2.1道路施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用由于鋼纖維混凝土路面具有減薄鋪裝厚度、縱縫不設(shè)或少設(shè)、橫向縮縫少、良好的耐磨性及凍融性等優(yōu)點(diǎn)，延長(zhǎng)路面使用壽命，從而在路面工程中獲得廣泛應(yīng)用。2.1.1新建全截面鋼纖維混凝土路面全截面采用鋼纖維混凝土的路面厚度為普通混凝土路面厚度的5060，鋼

4、纖維摻量為0.81.2。雙車道路面一般不設(shè)縱縫，橫縫間距2030，最長(zhǎng)可取50。2.1.2新建復(fù)合式鋼纖維混凝土路面復(fù)合式路面可以做成雙層式或三層式。雙層式路面的構(gòu)造是在全路面板厚的上層約全厚4060鋪設(shè)鋼纖維混凝土。三層式復(fù)合路面是上下兩層分別做成鋼纖維混凝土層，中間夾普通混凝土層。構(gòu)造上比擬合理，但施工復(fù)雜。根據(jù)經(jīng)歷，三層式復(fù)合路面宜在機(jī)械化鋪設(shè)條件較高的地區(qū)使用。此外，還可以采用鋼纖維鋼絲網(wǎng)混凝土復(fù)合式路面。2.1.3碾壓鋼纖維混凝土路面將鋼纖維置于碾壓混凝土中，從而使路面的強(qiáng)度和韌性增強(qiáng)，改善碾壓混凝土的力學(xué)性能。2.1.4鋼纖維混凝土罩面舊混凝土路面損壞采用鋼纖維混凝土鋪筑罩面層。鋼

5、纖維混凝土罩面分結(jié)合式、直接式、別離式3種結(jié)合。結(jié)合式罩面面層與舊混凝土互相粘結(jié)為一整體，共同發(fā)揮構(gòu)造的整體強(qiáng)度作用。別離式罩面層與舊混凝土不粘結(jié)，而是中間設(shè)置1個(gè)隔離層，各層獨(dú)立發(fā)揮作用。直接式是直接在舊水泥混凝土面層上加鋪鋼纖維混凝土罩面層。一般用于損壞較細(xì)微的舊水泥混凝土路面。2.1.5鋼纖維水泥砂漿或鋼纖維細(xì)石混凝土罩面修補(bǔ)用鋼纖維水泥砂漿或鋼纖維細(xì)石混凝土對(duì)損壞的路面進(jìn)展修補(bǔ)罩面。鋼纖維體積率以12為宜，長(zhǎng)徑比可略高于鋼纖維增強(qiáng)混凝土的長(zhǎng)徑比。一般限制在70l00范圍內(nèi)。2.1.6在多年凍土地區(qū)用于抗凍在多年凍土地區(qū)選用鋼纖維混凝土路面以減少吸熱，并維持凍土熱平衡和進(jìn)步抗凍性。2.2

6、橋梁施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用2.2.1橋面鋪裝采用鋼纖維混凝土橋面鋪裝層不僅可以增強(qiáng)橋面的抗裂性、耐久性和進(jìn)步舒適性能，還可以增強(qiáng)橋梁抗折強(qiáng)度，增加橋梁本身剛度，減少鋪裝厚度，降低構(gòu)造自重，改善橋梁受力狀況。此外，采用鋼纖維混凝土和橡膠瀝青混凝土復(fù)合的雙層橋面也是一種有效措施。2.2.2橋梁墩臺(tái)等構(gòu)造部分加固對(duì)動(dòng)載長(zhǎng)期作用下造成的橋梁墩臺(tái)及橋面板裂縫或表層剝落病害，采用轉(zhuǎn)子II型噴射機(jī)噴射520鋼纖維混凝土以滿足構(gòu)造的整體性和抗震性要求。一般鋼纖維類型采用剪切鋼纖維，摻量為1.0：采用硫鋁酸鹽快硬水泥和TS型速凝劑進(jìn)步早期抗裂性能：對(duì)舊混凝土外表噴砂或鑿毛，增加新舊混凝土的整體性。3鋼纖維混凝

7、土設(shè)計(jì)鋼纖維混凝土配合比可以根據(jù)普通混凝土配合比的選擇原那么，通過試驗(yàn)最后決定。首先應(yīng)選擇與基材強(qiáng)度相適應(yīng)的鋼纖維品種，鋼纖維極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于500Pa。圓直和熔抽鋼纖維適宜配制中低標(biāo)號(hào)混凝土，剪切鋼纖維可配制高標(biāo)號(hào)混凝土。鋼纖維含量以0.52.0為宜。為使鋼纖維混凝土力學(xué)性能與施工和易性要求盡量一致，對(duì)鋼纖維長(zhǎng)徑比應(yīng)加以控制，同時(shí)還應(yīng)考慮鋼纖維的最小直徑。鋼纖維最小直徑不應(yīng)小于0.40，一般應(yīng)控制在0.450.70左右：鋼纖維的長(zhǎng)度不應(yīng)過長(zhǎng)。在正常攪拌機(jī)拌和時(shí)，長(zhǎng)徑比應(yīng)控制在5080鋼纖維細(xì)石混凝土的砂率應(yīng)高于一樣標(biāo)號(hào)的普通混凝土。為保證鋼纖維同基體結(jié)實(shí)結(jié)合，通常采用粒徑較小主骨料，最大粒

8、徑為1020。為改善混合料施工和易性，減少水泥用量和降低本錢，可采用減水劑或其它外摻劑。注意鋼纖維外觀必須干凈、無(wú)銹、無(wú)油污，并不含其它雜質(zhì)和碎屑。4鋼纖維混凝土施工技術(shù)鋼纖維混凝土的施工，按其施r：方法來(lái)分有澆注鋼纖維混凝土、噴射鋼纖維混凝土和灌漿鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土道橋丁程質(zhì)量的優(yōu)劣，在很大程度上取決于施工質(zhì)量。因此，在鋼纖維混凝土施丁時(shí)，除了滿足普通混凝土的旌工要求外，還應(yīng)特別重視鋼纖維給施工帶來(lái)的技術(shù)問題，確保鋼纖維均勻分布在基論文聯(lián)盟.Ll.體中。4.1設(shè)置鋼纖維分散裝置由于鋼纖維一次性直接投入攪拌機(jī)易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，為使鋼纖維充分分散，宜將鋼纖維通過分散機(jī)再進(jìn)入攪拌機(jī)。分散機(jī)功

9、率宜為0.751.0k，分散力宜為2060kgin。鋼纖維應(yīng)事先與細(xì)骨料定量拌合均勻或選擇直徑較粗、材質(zhì)較好的纖維，并在料斗入口處設(shè)置振動(dòng)篩。4.2攪拌投料順序和攪拌時(shí)間為防止鋼纖維結(jié)團(tuán)，需采取分級(jí)投料，先干后濕工藝。即按砂一鋼纖維一碎石一水泥?；旌土舷仍跀嚢铏C(jī)內(nèi)干拌1in，然后加水和外加劑濕拌2in。4.3采用強(qiáng)迫式攪拌機(jī)鋼纖維混凝土攪拌機(jī)，一般最好使用強(qiáng)迫式攪拌機(jī)和雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)。當(dāng)纖維摻量較高和坍落度較小時(shí)，為不使攪拌機(jī)超負(fù)荷工作，攪拌機(jī)的利用率相應(yīng)有所降低。4.4澆注和振搗鋼纖維混凝土在澆注時(shí)，不得有明顯的澆注接頭。每次倒料必須相壓1520，使鋼纖維混凝土保持整體連續(xù)性。同時(shí)，鋼纖

10、維混凝土的澆注必須連續(xù)進(jìn)展。因使用插入式振動(dòng)棒插入鋼纖維混凝土進(jìn)展振搗，會(huì)使鋼纖維朝振動(dòng)著的振動(dòng)棒聚集，產(chǎn)生集束效應(yīng)，為確保鋼纖維的二維分布，宜使用平板振動(dòng)器振搗成型。當(dāng)采用振搗棒時(shí)，為保證邊角混凝土密實(shí)，應(yīng)使鋼纖維縱向條狀集束排列有利于抵抗板體收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力及荷載的傳遞。振搗好的混凝土外表應(yīng)抹平，將外露的鋼纖維壓入混凝土中，以防止露出外表的纖維銹蝕或刺人。4.5成型鋼纖維混凝土具有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維亂向分布的特點(diǎn)，因此鋼纖維混凝土路面宜采用真空吸水工藝，機(jī)械抹平以防止鋼纖維外露。采用壓紋機(jī)壓紋工藝以防止拉毛產(chǎn)生纖維外露現(xiàn)象。拆模后對(duì)纖維外露或漏振時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。4.6接縫施工鋼纖維混凝土的收縮性孝抗裂性能好。有條件封閉交通的施工路段，采用混凝土攤鋪機(jī)可做成整幅式，不設(shè)縱縫。鋼纖維澆筑養(yǎng)生達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度50后切鋸縮縫。4.7運(yùn)輸鋼纖維混凝土在運(yùn)輸過程中，坍落度和含氣量都會(huì)有損失，拌和物稠度下降。由于在運(yùn)輸時(shí)受到振動(dòng)使鋼纖維下沉，影響了鋼纖維混凝土的均勻性。因此鋼纖維混凝土的運(yùn)輸間隔 應(yīng)盡量縮短，料斗出口尺寸要大一些。有條件時(shí)也可以采用泵送。5完畢語(yǔ)：現(xiàn)如今鋼纖維混凝土已經(jīng)廣泛應(yīng)用于橋梁、道路路面等工程中,且獲得的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。鋼纖維混凝土本身所具有的抗拉強(qiáng)度、抗沖擊性能與抗裂性能非常優(yōu)越,將其應(yīng)用于路橋建立中可以保證橋梁構(gòu)造與道路路面的使用功能正常穩(wěn)定。相