鋼纖維混凝土在工程中的應(yīng)用

□文/王志毅 劉榮祥

鋼纖維混凝土在工程中的應(yīng)用

□文/王志毅 劉榮祥

工業(yè)制造業(yè)廠房對整體地面耐磨、抗沖擊及抗裂性能要求很高。文章以德國西門子機(jī)械傳動公司熱處理和硬齒加工車間的工程實例，介紹鋼纖維混凝土的特點及施工中的控制要點。

工業(yè)廠房；地面；鋼纖維混凝土；質(zhì)量控制

工程概況

德國西門子機(jī)械傳動公司位于天津北辰科技園區(qū)內(nèi)，需要擴(kuò)建熱處理和硬齒加工兩個車間。車間地面設(shè)計采用強(qiáng)度等級為C25的鋼纖維混凝土，鋼纖維摻量為 30 kg/m3，地面厚度 300 mm。

鋼纖維混凝土的特點

鋼纖維的特點

（1）鋼纖維原料材質(zhì)為低合金高強(qiáng)度鑄鋼，纖維表面自然發(fā)藍(lán)，外弧面光滑，內(nèi)弧面粗糙，徑向扭曲，兩端有錨固端。

（2）鋼纖維長度為32 mm。這種外形保證了鋼纖維和混凝土之間達(dá)到最佳的握裹狀態(tài)，使得鋼纖維的性能得以最大程度的發(fā)揮，又不至于引起鋼纖維的相互“牽連”而出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，從而最大程度的利用鋼纖維本身的抗拉強(qiáng)度，施工性能好。

鋼纖維對混凝土性能的影響

鋼纖維在混凝土中呈三維空間排列，故其對混凝土的增強(qiáng)作用在某些部位，如板角、面層等優(yōu)于鋼筋混凝土；混凝土開裂前抗裂效果顯著，開裂后靠鋼絲兩端錨鉤拉住混凝土，限制裂縫寬度。鋼纖維混凝土主要性能可歸納為：

（1）提高混凝土的抗折、抗沖擊強(qiáng)度及抗震能力；

（2）明顯提高混凝土的抗裂性，阻止混凝土內(nèi)部微裂縫貫通和發(fā)展；

（3）改善混凝土因溫差、干縮、凍融、腐蝕等因素導(dǎo)致的開裂和破壞；

（4）提高混凝土的耐久性和耐磨強(qiáng)度，延長使用壽命。

工藝流程

地面基層振動夯實—鋪0.3 mm塑料薄膜兩層—支設(shè)分倉縫模板及埋件—混凝土攪拌站進(jìn)行鋼纖維摻入制備混凝土—分倉澆注鋼纖維混凝土—收面—硬化處理—切縫—養(yǎng)護(hù)。

控制要點

混凝土攪拌

鋼纖維混凝土攪拌的投料次序和方法與普通混凝土相同，但鋼纖維混凝土的攪拌時間要比普通混凝土規(guī)定的攪拌時間延長10～30 s。為加強(qiáng)對鋼纖維摻入量的檢測，在澆注現(xiàn)場取樣檢驗鋼纖維體積率，每一工作班抽查都達(dá)到2次以上。

標(biāo)高控制

為了控制混凝土表面的平整度，在兩側(cè)電纜溝上抄出標(biāo)高，拉水平標(biāo)高線在鋼筋上做地面面層上平的標(biāo)記，混凝土振搗密實后，用3 m大杠安裝固定水平尺沿橫軸方向?qū)⒚鎸禹槾握移?；找平時，相鄰兩杠工作區(qū)域重疊至少0.5 m；橫向找平后，縱向再次找平。

硬化施工

（1）泌水提漿。混凝土地面整平初凝后用膠皮釘耙清除泌水，待表面可站住人后，用圓盤鏝抹機(jī)提漿。

（2）提漿后由專人均勻撒播SK耐磨硬化劑；用鏝抹機(jī)沿混凝土澆搗面橫向互壓進(jìn)行第1遍鏝抹，然后沿混凝土澆搗面縱向互壓進(jìn)行第2遍鏝抹，依次至第6遍鏝抹。

（3）隨著第6遍鏝抹，檢查混凝土表面的平整度、邊角及柱四周抹面的質(zhì)量，有缺陷處及時修整。完成后及時對作業(yè)面進(jìn)行圍欄。

細(xì)部構(gòu)造處的控制

（1）分隔縫。分隔縫在新澆注地面與原有結(jié)構(gòu)、地面、電纜溝相交部位。地面整體斷開，做法見圖1。

（2）沉降縫。沉降縫在鋼柱基礎(chǔ)周邊。見圖2。

（3）縮縫。在地面跳倉施工時，先后施工的兩倉地面的分縫構(gòu)造。見圖3。

養(yǎng)護(hù)

鋼纖維混凝土地坪板澆注完成后，按普通混凝土的要求進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù)兩周，養(yǎng)護(hù)期間不得承載。將廠房的門窗洞口封閉，進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)。24～48 h內(nèi)必須進(jìn)行假縫的切割。假縫的切割寬度為3 mm，切割深度100 mm。

結(jié)論

（1）鋼纖維混凝土適宜在環(huán)境溫度5℃以上施工，保證混凝土和易性良好，水灰比正常。在澆注過程中避免陽光直射、風(fēng)吹和雨雪的侵襲。

（2）鋼纖維材料應(yīng)存放室內(nèi)特別干燥環(huán)境，避免在使用前生銹，保證鋼纖維的抗拉強(qiáng)度。

（3）鋼纖維混凝土應(yīng)鋪設(shè)在密實平整的地基土上，地基的平整度達(dá)到0～-10 mm，對淤泥質(zhì)土、膨脹土和凍土等土層，應(yīng)根據(jù)地面的使用要求、堆載大小、地基地質(zhì)情況，對地基進(jìn)行處理，在施工前，對地基土壓實系數(shù)進(jìn)行抽樣檢測，保證其基層與鋼纖維混凝土面層的有機(jī)結(jié)合。

（4）對進(jìn)場的鋼纖維混凝土進(jìn)行外觀質(zhì)量及坍落度檢查，坍落度控制在8～10 mm。

（5）地面混凝土施工完成后，當(dāng)混凝土凝固到能在上面站一個人，混凝土下陷1 cm時，可進(jìn)行抹面，然后用打磨機(jī)械在不同的間隔進(jìn)行收光直至表面光潔。

□劉榮祥/天津國際工程建設(shè)監(jiān)理公司。

TU528.58

C

1008-3197（2010）05-23-02

2010-06-02

王志毅/男1976年出生，注冊監(jiān)理工程師，天津國際工程建設(shè)監(jiān)理公司，從事工程監(jiān)理工作。