鋼纖維混凝土在市政道路路面維修中的應(yīng)用

李建強(qiáng)

（河北 石家莊 050000）

由于鋼纖維混凝土具有較高的抗裂、抗拉強(qiáng)度和抗沖擊性能，用于道路養(yǎng)護(hù)，既能保證橋面質(zhì)量，又能提前通車(chē)，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著鋼纖維基礎(chǔ)理論的不斷完善和生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼纖維混凝土在市政路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。

一、市政道路路面維修應(yīng)用鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)

（一）鋼纖維混凝土抗折、抗壓強(qiáng)度大

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度雖然只增加了10%左右。與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土的抗剪強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度均有較大提高。其中，抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高了50%-80%，抗剪強(qiáng)度提高了50%-80%，抗彎強(qiáng)度提高了15%-35%。特別適合市政路面的養(yǎng)護(hù)。

（二）降低變形性能

隨著纖維含量的增加，鋼纖維的彈性模量增加了0%-20%。與普通混凝土相比，其韌性有較大提高。在一般纖維含量下，彎曲沖擊韌性可提高2-4倍，壓縮韌性可提高2-7倍，彎曲韌性可提高數(shù)倍至數(shù)十倍。落錘破碎試驗(yàn)測(cè)定的沖擊韌性可由原來(lái)的幾倍提高到幾十倍。

（三）減薄面層厚度、加大縮縫間距

鋼纖維混凝土具有抗彎、抗疲勞、強(qiáng)度高、抗沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)。普通的收縮縫間距為4米~6米，但滲入2%的鋼纖維后，收縮縫間距可以增加到30m左右，這不僅可以使維修費(fèi)用大大降低，而且還可以通過(guò)收縮縫大大降低車(chē)輛的振動(dòng)。

（四）延長(zhǎng)市政路面使用壽命

鋼纖維混凝土具有良好的抗疲勞、抗裂、抗變形和抗凍融性能。這些優(yōu)點(diǎn)有利于延長(zhǎng)處于重要地位的市政道路的使用壽命。

二、對(duì)原材料要求

（一） 鋼纖維

鋼纖維應(yīng)采用熔體萃取型、圓形直型和剪切型，最佳截面直徑0.4-0.7毫米，長(zhǎng)徑比40-70毫米，抗拉強(qiáng)度不低于380MPa

（二）骨料

石材含量小于1%，直徑5-20毫米硬石;平均粒中粗砂0.35-0.48毫米，泥漿含量小于2%，松散填料密度1.37kg/cm。出砂率為45%-50%。

水和添加劑,以及普通混凝土,最好使用飲用水、混凝土的用水量約為130 ~ 180公斤/立方米,足以使混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度、水灰比應(yīng)該設(shè)置為0.4 ~ 0.55,如果過(guò)低,混凝土的和易性,可以添加塑化劑和減水劑,到了公路上盡快恢復(fù)交通,您可以添加適量的混凝土早強(qiáng)劑,為了提高混凝土的和易性和抗凍性，可以加入一些加氣劑。

配合比設(shè)計(jì):從路面工程的實(shí)際應(yīng)用的有益方面,鋼纖維混凝土配合比的設(shè)計(jì),應(yīng)該基于鋼纖維混凝土的性能和使用,或在設(shè)計(jì)鋼纖維混凝土的混合比例,混合比例設(shè)計(jì)指數(shù)考慮鋼纖維混凝土抗彎強(qiáng)度、尋求的主要限制因素,鋼纖維混凝土的抗彎強(qiáng)度、如鋼纖維的長(zhǎng)徑比、鋼纖維增強(qiáng)砂漿、水泥的標(biāo)號(hào)與水灰比的百分率之間的關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)上述因素，用來(lái)控制鋼纖維的抗彎強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)SFRC的配合比時(shí)，SFRC的硬化性能和混合性能必須滿足路面設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定SFRC的路面結(jié)構(gòu)，主要包括抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和彎曲韌性。此外，抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度通常是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要強(qiáng)度指標(biāo)。應(yīng)盡量選用與混凝土基體結(jié)合強(qiáng)度較高的鋼纖維，以提高鋼纖維混凝土的韌性。應(yīng)根據(jù)工程要求和路面等級(jí)進(jìn)行彎壓試驗(yàn)，并進(jìn)行路面鋼纖維混凝土配合比強(qiáng)度試驗(yàn)。

三、施工工藝

為了進(jìn)一步提高水泥混凝土的剛度基本層的表面和底部層,需要處理的舊混凝土板和底部層板澆注鋼纖維混凝土之前,也就是說(shuō),加強(qiáng)的一些基本層去掉損壞的板和后板底部開(kāi)裂的混凝土板。在滿足原路面設(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)舊混凝土板進(jìn)行鑿除，鑿除深度也應(yīng)滿足要求，并將原基層的松動(dòng)部分清理干凈。深度和基坑均采用C15貧混凝土。澆注路面必須等到混凝土半干。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在澆筑鋼纖維混凝土前，先用C15普通混凝土澆筑表層厚度不超過(guò)12厘米，底層必須拉平。

鋼纖維混凝土是用圓筒攪拌機(jī)混合的。為了使鋼纖維均勻分散在混凝土,二次混合喂養(yǎng)和第三個(gè)方法被采用,也就是說(shuō),鋼纖維和礫石干混合1分鐘,然后干混合1分鐘,水泥和沙子被添加,最后濕與水混合為1.5分鐘?？倳r(shí)間限制在6分鐘?；旌蠒r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致濕纖維團(tuán)的形成。

四、總結(jié)：

公路運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家公路和城市道路交通速度越來(lái)越快,密度和負(fù)載越來(lái)越大,也越來(lái)越多的路面工作強(qiáng)度的要求,特別是對(duì)于那些破壞了水泥混凝土路面翻修不僅需要大量的投資,而且需要一個(gè)施工周期長(zhǎng),嚴(yán)重影響安全、暢通。如果使用普通水泥混凝土道路的建設(shè),雖然好板,高強(qiáng)度,受到天氣效果的持久性好,耐磨等特點(diǎn),但其最大的缺點(diǎn)是容易開(kāi)裂,脆性大、耐熱性差,因?yàn)轳R路彎板和裂縫,這需要足夠的抗拉強(qiáng)度、彎曲和路面板的厚度。采用鋼纖維混凝土在路面的建設(shè),這意味著鋼纖維均勻分散在矩陣混凝土、鋼纖維是分散,以減少應(yīng)力集中的細(xì)裂紋引起的載荷矩陣混凝土,然后控制混凝土的裂縫擴(kuò)展,以提高整個(gè)復(fù)合材料的抗裂性。