鋼纖維混凝土在公路工程中的應(yīng)用

王翠麗 薛永萬

1.呼倫貝爾市公路管理局養(yǎng)護(hù)工程處 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008

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1 鋼纖維混凝土的優(yōu)勢特性

（1）相同強(qiáng)度等級下，鋼纖維混凝土的重量更輕。

（2）由于設(shè)置了一定比例的鋼纖維，大大增強(qiáng)了混凝土的抗彎、抗壓和抗拉極限強(qiáng)度，一般而言，其單軸抗拉極限強(qiáng)度能夠增強(qiáng)四到五成，而其抗彎極限強(qiáng)度更是能夠最高增強(qiáng)1.5倍。

（3）鋼纖維混凝土具有更優(yōu)越的抗沖擊能力，其沖擊韌性指標(biāo)通?？杀纫话愕幕炷翉?qiáng)一倍，甚至更強(qiáng)。

（4）鋼纖維混凝土具有更優(yōu)越的形變能力，雖然鋼纖維對于提高混凝土的抗壓彈性模量沒有明顯的效果，但是其對提高混凝土的抗拉彈性模量效果極其顯著，因而使得混凝土的長期收縮形變能力更為優(yōu)越，一般最高可以改善混凝土收縮率的三成。

（5）鋼纖維混凝土具有更優(yōu)越的抗疲勞和抗裂能力。

（6）鋼纖維混凝土的抗剪能力也同樣大大改善。

（7）鋼纖維混凝土具有更優(yōu)越的抑制甚至阻止溫度裂縫的形成和擴(kuò)展的性能。

1.8 鋼纖維混凝土還具有更優(yōu)越的耐磨與抗凍能力。

2 道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

2.1 道路工程施工應(yīng)用

鋼纖維混凝土的路面能夠減薄道路鋪裝的厚度、不設(shè)或者少設(shè)縱縫，還能夠減少橫向縮縫、具備良好的凍融性、耐磨性等優(yōu)點，有效延長道路路面的壽命，被廣泛應(yīng)用在路面工程施工中。

混凝土的截面如果使用鋼纖維摻量為0.8%-1.2%，其鋼纖維混凝土路面厚度為普通厚度的40%-50%。在施工過程中可以將復(fù)合式路面設(shè)置為二層式或三層式，對于雙車道路面則不需要設(shè)置縱縫，其設(shè)定的橫縫間距為25m-40m，最長可達(dá)到60m。雙層式路面的構(gòu)造是在全路面板厚的上層約厚40%-60%鋪設(shè)鋼纖維混凝土。對于復(fù)合路面可以在上下兩層設(shè)置對應(yīng)的鋼纖維混凝土層，在中間設(shè)置普通混凝土層，在結(jié)構(gòu)上的設(shè)計較為合理，但是在施工技術(shù)上有一定難度。

2.2 橋梁工程施工應(yīng)用

在橋梁施工過程中，使用鋼纖維混凝土來進(jìn)行橋面鋪裝，不僅可以提高橋面的耐久性、抗裂性、舒適性，還能夠提高橋梁抗折強(qiáng)度，降低鋪裝厚度，提高橋身剛度，減輕橋梁結(jié)構(gòu)的自重。在市政橋梁工程中，采用鋼纖維混凝土能夠部分改善、提高結(jié)構(gòu)性能，能夠有效對結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行控制，能夠極大推動橋梁結(jié)構(gòu)施工朝輕型化、大跨度方向發(fā)展，還可以運用鋼纖維混凝土施工技術(shù)來降低梁高，以滿足特殊要求的使用。

3 道路橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.1 將鋼纖維進(jìn)行均勻而又隨機(jī)的設(shè)置

如果一次性將鋼纖維直接投入到攪拌機(jī)中與混凝土拌和料進(jìn)行攪拌時，就容易導(dǎo)致鋼纖維結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此為了使得鋼纖維能夠充分地進(jìn)行均勻而又隨機(jī)的設(shè)置，從而增強(qiáng)鋼纖維混凝土的各項性能指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)通過專門的分散機(jī)來將鋼纖維逐漸投入到攪拌機(jī)里的混凝土拌和料中。根據(jù)實踐經(jīng)驗，對于分散機(jī)應(yīng)當(dāng)選用功率為0.75-1.0kW的，而分散機(jī)的分散力應(yīng)當(dāng)為20-60kg /min。另外應(yīng)當(dāng)事先將鋼纖維和混凝土的細(xì)骨料進(jìn)行定量且均勻地攪拌，當(dāng)然也可以選擇材質(zhì)較好、直徑較粗的鋼纖維，并在攪拌機(jī)的料斗入口處通過振動篩來將其逐漸的投入到混凝土拌和料當(dāng)中。

3.2 鋼纖維混凝土的投料順序及其攪拌時間

要保證鋼纖維能夠均勻而又隨機(jī)地分布在混凝土當(dāng)中，并在隨后的施工當(dāng)中不結(jié)團(tuán)，就必須對鋼纖維混凝土的投料順序和攪拌時間、攪拌工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這也是鋼纖維混凝土有別于一般的混凝土的關(guān)鍵所在，當(dāng)然這同時也是保證鋼纖維混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)實踐經(jīng)驗，應(yīng)當(dāng)先將混凝土的水泥、鋼纖維和粗細(xì)骨料進(jìn)行1.5min.的干拌，然后再加外加劑和水，并進(jìn)行兩分鐘的濕拌，從而確保鋼纖維混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3 強(qiáng)制式攪拌機(jī)的應(yīng)用

對于鋼纖維混凝土而言，其所選用的攪拌機(jī)通常最好是強(qiáng)制式攪拌機(jī)或者是雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機(jī)。而且在攪拌過程中應(yīng)當(dāng)注意，如果是鋼纖維的摻量比較高或者是混凝土的坍落度比較小時，就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)貙嚢铏C(jī)利用率進(jìn)行相應(yīng)的降低，以免發(fā)生攪拌機(jī)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)的情況發(fā)生。

3.4 鋼纖維混凝土的澆注

在鋼纖維混凝土的澆注過程中，不能有顯著的混凝土澆注接頭，并且其每次倒料都必須相互搭接15- 20cm，以此來保證鋼纖維混凝土的整體連續(xù)性。另外，還應(yīng)確保鋼纖維混凝土進(jìn)行連續(xù)不間斷的澆注。同時，由于插入式振動器的振搗模式會使鋼纖維混凝土當(dāng)中的鋼纖維朝著插入式振動器的所在位置聚集，從而產(chǎn)生結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象，因此為了保證鋼纖維得到均勻而又隨機(jī)的分布，應(yīng)采用平板振動器來進(jìn)行混凝土振搗工作。而在鋼纖維混凝土澆注完成之后，其表面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行抹平，并將暴露的混凝土外面的鋼纖維人工壓入到混凝土當(dāng)中，以避免外露的鋼纖維因銹蝕而影響混凝土的質(zhì)量。

3.5 鋼纖維混凝土的成型

由于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，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)壓紋工藝以避免拉毛產(chǎn)生纖維外露現(xiàn)象。拆模后對纖維外露或漏振時，應(yīng)及時處理。

總之，經(jīng)過公路工程的實際應(yīng)用，證明了纖維混凝土作為一種新型建筑材料，將合成化學(xué)纖維和傳統(tǒng)的混凝土相結(jié)合，可有效防止混凝土因早期干縮，塌沉所引起的內(nèi)蘊裂縫，從而保證混凝土的工程質(zhì)量。同時，在未來的城市建設(shè)中，鋼纖維混凝土技術(shù)可以得到更為廣泛的應(yīng)用，并且在應(yīng)用中不斷創(chuàng)新，發(fā)展成為更具現(xiàn)代化、科學(xué)化的建筑技術(shù)。