道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用分析

趙蓓

摘要： 鋼纖維其本身具有一定的彈性，并且在應(yīng)用中抗拉能力較強，因此在使用中可以更好適應(yīng)外界的環(huán)境變化，斷裂的情況較少。為探究鋼纖維混凝土力學(xué)性能及最優(yōu)摻量，對不同體積摻量的的鋼纖維進行混凝土進行抗壓試驗、劈裂抗拉試驗。試驗結(jié)果表明：抗壓強度隨鋼纖維摻量增加增強效果不顯著，劈裂抗拉強度隨鋼纖維摻量增加有明顯提高。進一步基于試驗數(shù)據(jù)，擬合出鋼纖維混凝土強度與鋼纖維含量及基準(zhǔn)混凝土強度關(guān)系，并根據(jù)試驗結(jié)果分別得出了鋼纖維最優(yōu)摻量。

關(guān)鍵詞： 鋼纖維;抗壓強度;劈裂抗拉強度;最優(yōu)摻量

【中圖分類號】U445.57【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）12-0154-01

引言：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們對混凝土的性能要求越來越高。由于鋼纖維優(yōu)越的彎曲韌性、斷裂韌性、抗拉伸，抗疲勞等力學(xué)性能，鋼纖維混凝土的應(yīng)用范圍越來越廣。水利、道路、橋梁、建筑結(jié)構(gòu)等工程領(lǐng)域，鋼纖維混凝土扮演著越來越重要的角色。

1鋼纖維性能分析

鋼纖維是一種金屬纖維，具有金屬的強度和硬度，適應(yīng)性較強，在實際應(yīng)用過程中對鋼纖維會進行改造，更符合工程的建設(shè)要求，因此鋼纖維的應(yīng)用更具有可塑性，與水泥更好地結(jié)合，可以提升鋼纖維混凝土的強度和質(zhì)量。鋼纖維根據(jù)不同的工程要求可以分成四種形式，分別是切斷鋼纖維、切削鋼纖維、剪切鋼纖維、熔抽鋼纖維。切斷鋼纖維的特點是抗拉能力強，在形成鋼纖維混凝土后更具有抗拉強度。但是這種方法在實際應(yīng)用中技術(shù)水平不足，導(dǎo)致鋼纖維和混凝土之間難以實現(xiàn)有效的粘結(jié)，兩者的結(jié)合程度不高，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。為了讓混凝土和鋼纖維之間可以充分粘結(jié)，對鋼纖維的形狀進行變化。將光滑的鋼纖維表面增加刻痕，可以有效改善粘結(jié)性不強的情況。廢鋼絲繩在應(yīng)用之前需要對表面清理干凈，清除油污和雜物，可以提高粘結(jié)性，確保鋼纖維混凝土的正常使用。剪切鋼纖維是對冷軋鋼板進行剪切，剪切鋼纖維與切斷鋼纖維相比混凝土之間的粘結(jié)程度更高。切削鋼纖維的應(yīng)用更加廣泛，相比前兩種鋼纖維模式不僅強度更高，同時粘結(jié)性更強，切削鋼纖維是由旋轉(zhuǎn)銑刀切削厚鋼板制成，截面為三角形，和水泥混凝土有較好的粘結(jié)性，粘結(jié)程度更高。熔抽鋼纖維對于鋼纖維的制造方式不同，因此鋼纖維中的含碳量、凝固方式等與其他鋼纖維具有很大的差異。熔抽鋼纖維的表面不夠平整和規(guī)則，并且在應(yīng)用過程中會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化亞鐵在鋼纖維的表面，這種氧化亞鐵物質(zhì)影響鋼纖維和混凝土的粘結(jié)。

2道路橋梁建設(shè)中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用

2.1鋼纖維混凝土在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

（1）橋面鋪裝。鋼纖維混凝土的強度以及剛度更高，因此在橋面中的應(yīng)用更具有優(yōu)勢。橋梁在建設(shè)過程中對于強度以及重量等的要求都比較高，為了提高橋梁的質(zhì)量應(yīng)該對重量進行控制，鋼纖維混凝土相較于普通混凝土重量更輕，可以減少橋梁的負擔(dān)。鋼纖維混凝土的承載能力較強，提高了橋梁的承載力，適應(yīng)外界環(huán)境的變化，減少裂縫等橋梁質(zhì)量問題，提高安全系數(shù)。橋梁在應(yīng)用中樁頂會受到外界沖擊而出現(xiàn)裂痕，因此為了緩解樁頂受到的沖擊力，提高韌性，需要采用鋼纖維混凝土，保證橋梁的穩(wěn)固。（2）橋梁墩臺在加固中的應(yīng)用。橋梁墩臺的強度需要提升，因此在墩臺加固的過程中需要應(yīng)用鋼纖維混凝土，橋梁墩臺的加固一般采用切削鋼纖維，不僅強度和厚度符合要求，同時與混凝土的粘結(jié)性較強，有效提高墩臺強度。在出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害時鋼纖維混凝土可以有效對外界沖擊力進行緩沖，減少墩臺受到的沖擊，提高穩(wěn)定性，避免表面材料脫落問題。

2.2數(shù)值處理

相關(guān)實驗工作人員需要在具體的實驗過程中，對抗壓強度的重要參數(shù)數(shù)據(jù)進行實時性記錄和儲存，并且對收集完成之后的數(shù)據(jù)進行整理。如果在具體的工程施工過程中產(chǎn)生試塊偏心受壓情況，也需要對產(chǎn)生的具體原因以及相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)進行準(zhǔn)確的記錄?；炷猎噳K的抗壓強度大小計算，必須要依照我國相關(guān)的建筑工程建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來進行分析，對于混凝土的強度計算公式主要是以P=F/A，其中P代表的是標(biāo)準(zhǔn)混凝土的立方體試塊抗壓強度大小;F代表的是承受的壓力大小，單位為N。A代表的是立方體試塊的截面面積大小，單位為mm2。通過這一計算公式可以準(zhǔn)確分析出混凝土構(gòu)件的抗壓強度大小，然后將三個混凝土試塊的檢測數(shù)值來進行計算，通過得出其中的平均值來作為該組試塊的實驗抗壓強度值的大小。檢驗工作過程中需要對其中產(chǎn)生的最大值、最小值與中間值之間進行有效的對比，需要將最大值最小值與中間值的差值大小進行計算。如果發(fā)現(xiàn)差值的大小超過中間到15%，則需要最最大值或者最小值進行刪除，然后取其中的中間值來作為混凝土試塊的抗壓強度值大小，通過這種數(shù)值的處理方法，大大提高了混凝土試塊的抗壓強度檢測工作精確度，為后續(xù)的建筑工程施工強度打下了良好的基礎(chǔ)。

2.3輕骨料中應(yīng)用

使用高效減水劑和細骨料并摻入粉煤灰作為混凝土混合料，使鋼纖維輕骨料混凝土可以改善其施工拌合難度。使用礦物摻合料，引氣外劑和摻入鋼纖維可以提高輕骨料混凝土的抗拉強度。通常包含鋼纖維輕質(zhì)混凝土的抗壓強度增加總量。摻量為2%以上的鋼纖維增強輕骨料混凝土比輕骨料混凝土的平均劈裂抗拉強度高顯著，即使在少量的鋼纖維作用下，特別是使用鉤端鋼纖維，鋼纖維增強輕骨料混凝土的膠凝強度，從而導(dǎo)致更高的改進的拉伸強度。此外，鋼纖維（具有彎曲韌性）和輕骨料混凝土的拌合提高了混凝土彎曲強度。在實踐中證實，鋼纖維的彎曲強度比普通混凝土更為明顯，在輕骨料中優(yōu)勢明顯。

結(jié)語：綜上，再生混凝土的力學(xué)強度整體上隨著再生粗骨料的增加逐漸降低，而干燥收縮則隨之逐漸增大。鋼纖維具有高粘結(jié)、高牽拉和高彈模等特性，摻入適量的鋼纖維可有效提升再生混凝土的立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度及抗折強度，同時還能抑制再生混凝土的干燥收縮。鋼纖維過量會造成纖維的粘結(jié)作用降低，導(dǎo)致再生混凝土的強度及收縮性能下降。綜合再生混凝土的力學(xué)性能和收縮性能考慮，鋼纖維的合理摻量為1.5%左右;將鋼纖維摻入再生粗骨料取代率低于40%的再生混凝土中，能夠得到大致與普通混凝土相似的強度及收縮水平。

參考文獻

[1]楊勇，任青文.鋼纖維混凝土力學(xué)性能試驗研究[J].河海大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，01：92-94.

[2]韓嶸，趙順波，曲福來.鋼纖維混凝土抗拉性能試驗研究[J].土木工程學(xué)報，2006，11：63-67.