鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補(bǔ)工程中的應(yīng)用

1 目前城市道路中存在的主要問題

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中車輛數(shù)量越來越多，車速也不斷提升，導(dǎo)致車輛造成道路的荷載越來越大，路面損壞非常嚴(yán)重，尤其是水泥混凝土路面，要想進(jìn)行翻修需要投入較大的成本和較長的工期。若是用普通的混凝土對路面進(jìn)行修補(bǔ)，雖然有著多方面的優(yōu)勢，板塊性也比較好，但是脆性大卻是難以避免的缺陷，而且路面非常容易受力斷裂，那么在當(dāng)今車輛荷載日漸提升的情況下，就需要路面性能進(jìn)一步得到提升。鋼纖維混凝土是一種相比于以往普通的混凝土性能更加優(yōu)越的材料，該材料主要是將鋼纖維在混凝土中進(jìn)行均勻攪拌從而使材料抗裂性更強(qiáng)，路面性能自然可以得到較大的提升。很多時候不需要將老路進(jìn)行徹底開挖，所以可以相對節(jié)約維修路面的成本；因為工期的縮短，也不會對周圍居民的交通以及周圍環(huán)境造成長期的干擾和破壞，社會效益會更加明顯。

2 鋼纖維混凝土材料性質(zhì)

2.1 類型

鋼纖維可以分為多種類型[1]。目前主要有通碳鋼與不銹鋼兩種，應(yīng)用最為廣泛的是通碳鋼，主要是其外形多樣，長直、波浪、扭曲等各種形狀均可以選擇，截面的形狀也各有不同。生產(chǎn)工藝不同的情況下，鋼纖維產(chǎn)品也有著較大的差別，所以目前該材料種類劃分比較多，主要是針對不同的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇，比如澆筑與噴射所用的鋼纖維是不同的。實際施工中主要用途也包括這兩種，所以從實際應(yīng)用上進(jìn)行分類，分為澆筑類和噴射類。

2.2 特征

鋼纖維特征決定著路面的性能[2]。在實際施工中對鋼纖維特征會根據(jù)實際情況提出相應(yīng)的要求，通常情況下要求鋼纖維的長度范圍是15-60毫米，直徑范圍是0.3-1.2毫米，長徑比范圍是30-100，纖維體積要求摻加范圍在0.5%-2.0%，這些施工中為必須滿足的要求，若是出現(xiàn)不符合以上數(shù)據(jù)的指標(biāo)，就會被判定為質(zhì)量問題。城市道路路面工程的影響力是非常深遠(yuǎn)的，對于一個城市發(fā)展而言，道路的質(zhì)量往往對經(jīng)濟(jì)增長有著直接的影響，所以在施工中一定要嚴(yán)格要求技術(shù)人員，在使用鋼纖維混凝土材料時必須按照要求進(jìn)行選擇，合理施工。

2.3 性能

鋼纖維材料的性能主要是在強(qiáng)度以及重量方面對材料進(jìn)行了改變[3]。鋼纖維混凝土實際上就是在普通混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，主要是為了滿足當(dāng)今路面性能的需求，所以針對性比較強(qiáng)，而且從結(jié)果上看效果比較顯著，各種強(qiáng)度都得到了提升，例如抗彎強(qiáng)度要求比一般的材料提升40%以上，而抗剪強(qiáng)度要比一般材料提升50%以上，通過這些數(shù)據(jù)可以看出該材料性能要比以往的混凝土好很多。在水泥混凝土路面修補(bǔ)中實用性更強(qiáng)，路面使用方面也會更加便捷，這些足以證明該材料對于路面性能的提升是十分理想的。

2.4 澆搗

該材料施工需要進(jìn)行澆搗施工[4]。澆搗質(zhì)量往往決定著材料的屬性，其整體性以及致密性也會產(chǎn)生變化，所以在施工中一定要重視澆搗環(huán)節(jié)，這也是該材料性質(zhì)中非常關(guān)鍵的影響因素，對道路工程的使用也產(chǎn)生著較大的影響。該材料流動性相對較差，所以結(jié)構(gòu)中很多邊角位置會出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象，為了避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，在施工過程中就需要采取不同的方法進(jìn)行施工，從而保證施工質(zhì)量。

3 施工工藝

3.1 基層處理與澆筑

鋼纖維混凝土澆筑前為了確保施工高質(zhì)量，需要提高面層的剛度，對舊路需要進(jìn)行基層處理。通常最基本的處理方式就是將破損的位置以及水泥板鑿出，然后進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。在鑿出環(huán)節(jié)中需要保證鑿出的深度是切合實際的，且符合路面施工的相關(guān)要求；原有路面上的一些松動以及碎片需要進(jìn)行清理，否則這些顆粒與碎片會對后續(xù)施工產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以一旦發(fā)現(xiàn)問題需要進(jìn)行及時的調(diào)整。

3.2 鋼纖維混凝土處理

對鋼纖維混凝土處理需要用到大型的機(jī)械設(shè)備，常用的是建筑業(yè)比較常用的滾筒攪拌機(jī)。為了確保鋼纖維可以在材料中分散得足夠均勻，就需要在施工過程中注意節(jié)奏和方法。一般情況操作人員會進(jìn)行兩次投料，而攪拌的次數(shù)則是三次，并且需要在處理中先進(jìn)行石子以及鋼纖維攪拌，然后再將水泥及砂加入其中，最后則加入水。攪拌過程中還需要注意攪拌時間，時間過短則纖維分布難以均勻，若時間過長鋼纖維就會變成球狀，其存在意義就無法體現(xiàn)出來。

3.3 道路裂縫處理

為了讓裂縫反射應(yīng)力被充分吸收，需要在材料中加入適當(dāng)?shù)匿摾w維，可以提高面層的抗水性能以及變形能力，接縫處應(yīng)力也將會大幅降低，同時裂縫的產(chǎn)生也會有所緩解。從整體上來說，路面性能能否得到提升，接縫處理是非常關(guān)鍵的步驟，而且這一環(huán)節(jié)中需要技術(shù)上提供足夠的支持。首先要選用指標(biāo)合格的材料，要能夠滿足設(shè)計和施工要求，同時對施工也有著非常嚴(yán)格的要求，否則非但無法對裂縫進(jìn)行有效的處理，甚至?xí)涌飚a(chǎn)生裂縫的速度。

3.4 切縫與檢測

水泥混凝土路面存在著較多的切縫，主要是脹縫要垂直于路面的中心線，同時縫壁也要保持垂直，同時縫隙要保持一樣的寬度，在裂縫中不可以出現(xiàn)連漿，縫隙內(nèi)需要及時進(jìn)行澆灌處理?；炷恋膹?qiáng)度需要進(jìn)行檢測，當(dāng)達(dá)到可以切縫的指標(biāo)時，借助機(jī)械完成切縫，深度通常在3cm，施工的位置需要與設(shè)計位置相一致。

4 結(jié) 語

從本文的研究中可以看出，鋼纖維混凝土由于鋼纖維的加入，使之成為纖維復(fù)合材料，在路面修補(bǔ)過程中起到了增強(qiáng)作用，在減緩裂縫尖端應(yīng)力起了抵消了裂縫處應(yīng)力場強(qiáng)度因子集中的作用，從一定程度上解決了水泥混凝土路面脆性大、容易脆斷的缺點，其抗裂性和承載力均有較大提高，在舊混凝土路面修補(bǔ)中發(fā)揮了更好的修補(bǔ)作用，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均比較顯著，對國內(nèi)道路工程的建設(shè)能夠起到一定的推動作用。

[1]王建寧，竇遠(yuǎn)明，孫吉書，魏明，翟玉璽.鋼纖維混凝土路面接縫傳荷性能衰減規(guī)律的試驗研究[J/OL].鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)，:1-5.(2017-06-23)

[2]趙冬雪，璩繼立.鋼纖維、玄武巖纖維及聚丙烯纖維對自密實混凝土性能的影響研究[J/OL].水資源與水工程學(xué)報，2016，27(05):174-179.(2016-11-18)