张娜1 苗存清2 石岩3
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摘要：目前，随着社会的不断进步，路桥工程也迅速发展起来。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维而形成的一种新型多相复合材料，它具有经济实用、操作性强、性能高等优势，尤其在道路桥梁的建设中应用普遍，能够有效地提高道路桥梁的耐磨性、抗冻性、抗裂性等，可以说是道路桥梁建设中非常值得推荐和应用的。本文分析了钢纤维混凝土的性能，并结合工程实例探析了钢纤维混凝土技术在道路桥梁建设中的应用问题。
关键词：钢纤维混凝土技术；道路桥梁；应用
引言
在人们生活水平逐渐提升各种交通工具数量快速增加的推动下，对道路桥梁建设建设与质量的需求也越来越严格。同时在科技发展的作用下钢纤维混凝土技术以其自身的特点，在各道路桥梁建设中被较为广泛的使用，并在一定程度上提高了混凝土自身的相关性能，优化了混凝土对各种作用力的承受能力与强度。但由于其技术的使用时间相对较短，还存在一些问题需要完善。
1钢纤维以及钢纤维混凝土的概述
1.1钢纤维性能概述
钢纤维在实际的制造中，制造工艺并不相同，所以可以按照制造工艺的不同，将钢纤维分为切断、剪切、熔抽以及切削四种钢纤维。熔抽钢纤维是应用熔化的钢水进行制作而成的，强度与熔化的钢材质有很大关系，但是这种钢纤维在制成之后边片面较为粗糙，并且容易受到氧化的影响。在进行钢纤维混凝土制作的时候，其表面的氧化层会对于钢纤维与混凝土的凝结造成影响；剪切钢纤维则是应用剪切冷轧薄板进行制作的，在制作钢纤维混凝土的时候，便显出了与混凝土较强的凝结性；切削钢纤维则是应用旋转铣刀进行切割的模式进行制作的，其与混凝土的凝结性能较好，并且且截面表现为三角形，强度相较于制作的原材料也会更高。切断钢纤维在强度上更好，但是粘结性能很差，但是如果可以对其表面进行变形处理，就可以在很大程度上增加其与混凝土的粘结能力。
1.2钢纤维混凝土概述
在钢纤维混凝土的制作过程中，主要是将钢纤维附着于混凝土的表面之上，以提高混凝土的性能。钢纤维混凝土的主要应用优势有以下几种：（1）耐磨性能以及抗冻性能相较于单纯的混凝土更好。（2）对于温度变化引起的混凝土裂缝，能在一定程度上避免，抗裂性能较强。（3）在实际的应用中，钢纤维混凝土具有更好的抗剪性能。（4）在钢纤维混凝土的制造中，结合了混凝土与钢纤维的优势，其抗冲击性与抗变形的能力都得到了很大的提高。（5）钢纤维混凝土在使用的过程中表现出了叫较好的抗压、抗弯以及抗拉的管理，并且在强度上得到了很大的提高。钢纤维混凝土相较于单纯混凝土性能更好的原因是，钢纤维与混凝土在结合中，有效地阻止了外力对于混凝土内部的影响，增强了混凝土强度，并且在实际的使用过程中，由于水泥与钢纤维在共同承受外力的作用，如果外力超出了混凝土的承受能力，钢结构会接过这份压力，就在很大程度上较少了混凝土的压力，提高了混凝土在应用过程中承重的极限。
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1.3钢纤维混凝土设计要求
在钢纤维混凝土的设计过程中，需要对于钢纤维以及混凝土的配比进行严格的控制，预先进行设计，保证其承重能力可以符合道路桥梁建筑设计的需求，要尽可能的在进行道路桥梁建设的区域，对于道路桥梁建设的环境以及现场进行考察，保证建设中可以选择合适的钢纤维与混凝土配比。
2钢纤维混凝土技术的理论要点分析
钢纤维混凝土相比于普通混凝土，是将少部分的元素或物质加入其中，比如低碳钢、不锈钢或者是玻璃钢，从而改变混凝土的物理性质或者是化学性质，以达到我们所需要的标准。
2.1钢纤维混凝土的作用机理与性能特点
钢纤维混凝土的作用机理主要表现在钢纤维与混凝土的相互配合，以此来限制基体裂缝的增大。通常情况下二者共同承受来自外力作用的荷载，但在基体出现裂缝时，钢纤维便顶替混凝土中的水泥，成为外力的主要承受者，从而达到相应的目的。钢纤维混凝土的主要性能特点表现在：一是在同等级强度的要求下，重量与混凝土相比较轻，这样可以降低工程建设的难度，提高建设效率，有利于工程质量的保证；二是由于自身组成与结构，因此具有抗弯扭、抗拉压等特点，这主要得益于钢纤维的加入使得性能得到提升；三是与普通混凝土相比，具有良好的抗疲劳能力与形变能力，这不仅可以显著提高工程项目的质量，同时也使得工程项目在实际的使用阶段中运营与使用得到保证，延长工程项目的使用寿命。
2.2钢纤维混凝土的主要影响因素
钢纤维混凝土的性能由多种因素决定，因此在不同因素变化的环境条件下，钢纤维混凝土的性能表现也不尽相同。钢纤维的加入量是一个重要的参数，能够对强度指标产生直接影响，因此要选择一个最佳的参数。当加入量一定时，钢纤维的长径比则是对强度指标产生直接影响，在一定范围可以认为成正比关系。除此之外，粗骨料以及减水剂等因素对于钢纤维混凝土的性能也会产生重要的影响。
3钢纤维混凝土技术在道路桥梁的应用
3.1应用于复合式钢纤维混凝土路面
一般来讲，复合式钢纤维混凝土路面有两种类型，即三层式和两层式，其中前一种复合钢纤维混凝土表现为上下两层均采用钢纤维混凝土，而在中间使用普通的混凝土，这种结构形式的路面耐久性比较强，但是它的结构形式非常复杂，所以对建设人员的要求较高，通常需要丰富的建设经验和先进的建设工艺。此外，相对来说，这种复合式钢纤维混凝土的成本较高，因此它比较适合在机械化程度较高的地方使用。而后一种钢纤维混凝土表现为上层采用路面全厚度约35%的钢纤维混凝土，在其下层则采用普通混凝土的形式，这种结构形式的应用相对普遍，要求也没有那么严格。
3.2在桥梁铺装中的应用
建设人员在对桥梁铺装工纤维混凝土时优点相对明显。其主要原因为在对桥梁铺装钢纤维混凝土时可以提高桥梁自身的强度与刚度等，同时还可以降低桥梁在铺设过程中的桥面厚度，降低了桥梁自身的重量，对桥梁的受力状况进行了完善。另外，在对桥梁建设钢纤维混凝土时，桥梁自身的舒适度的也得到了极大的提高，进一步提高桥梁的建设质量与使用时间。
3.3在路桥结构加固中的应用
在长时间的荷载作用下，桥梁很容易出现裂缝、表层剥落等各种各样的问题，因此必须要对桥梁墩台结构进行加固。常见的做法是采用剪切钢纤维，产量控制在1.0%以内，采用喷射机喷射钢纤维混凝土，厚度通常控制在5-19厘米之间，这样做一方面能够增强结构的整体性，另一方面还能避免出现裂缝、损坏等问题。另外局部加固策略还包括喷涂TS型速凝剂，以此来增强结构的抗裂性能；还可以通过凿毛等方法来增强新混凝土和旧混凝土之间的结合性，这些都能实现加固结构的目的。
结语
纵观我国钢纤维混凝土技术在道路桥梁建设中的应用，在推动道路桥梁工程建设发展的同时，仍然面临着诸多的问题与挑战，这是不可回避的现实情况。因此在钢纤维混凝土技术的应用过程中，一定要正确把握其作用机理与性能特点，注意建设要点，制定正确的应用对策，在科学合理运用钢纤维混凝土技术的同时，推动道路桥梁工程建设的发展与进步。
参考文献：
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[2]抄玉民.钢纤维混凝土技术在道路桥梁建设中的应用[J].建设科技，2015，（24）：117-118.
[3]李常见.道路桥梁建设中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].黑龙江科技信息，2012（18）：271.
论文作者:张娜1,苗存清2,石岩3
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/25
标签：混凝土论文; 钢纤维论文; 桥梁论文; 性能论文; 道路论文; 强度论文; 技术论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;