浅析钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的应用论文_戴建春

(江苏省东台市公路管理站,江苏盐城224200)

摘要:钢纤维混凝土作为一种新型的复合材料,其施工技术又是集材料、工艺及就够优化配置为一体的施工模式,有效的保障了路桥的施工质晕,并改善了人民的生活环境,满足了人们的需求、相信随着科技的不断发展,钢纤维混凝土施工技术必定会得到更为广泛的应用。本文作者对钢纤维混凝土的特性和在施工中的特点特性作了简要分析,希望给予理论借鉴。

关键词:钢纤维混凝土;施工技术;路桥工程;应用

前言

在路桥施工中,钢纤维混凝土施工技术是重要的施工方式之一,可以有效提高路桥防腐蚀性与耐久性。钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料,具有施工简便、性能好、价格低等优点,可广泛应用于路桥工程施工中。

1钢纤维混凝土的特性

1.1较强的抗冲击能力

在施工过程中,混凝土材料内部掺人乱向分布的钢纤维添加量在2%时,就能够使混凝土自身的承载能力获得数信的提升、因此,由于混凝土中钢纤维的加人,混凝土的抗冲击性能得到了很大的提高。

1.2良好的耐磨性能

钢纤维混凝土相比于普通的混凝土材料,对内部温度应力所导致的表面裂缝的产生能够起到一定的抑制作用,同时对钢纤维混凝土的耐磨性也有所改善。

1.3改善了混凝土内部的变形性能

由于钢纤维的加人,可以有效地改善普通混凝土的收缩性能,并降低混凝土的收缩率,提高混凝土的拉伸弹性模量。另外,混凝土中钢纤维的添加,对混凝土的抗冻能力也有着一定的改善作用。

1.4较强的抗拉、抗压能力

钢纤维在普通混凝土中的添加,并不能提高混凝土的抗拉强度和抗压强度,而是在钢纤维加人的过程中,乱向分布的短钢纤维能够有效地阻碍普通混凝土内部微裂缝的扩展以及控制普通混凝土中宏观裂缝的形成,改变了内部混凝土的拉伸和压缩破坏形式,这样一来就使得混凝土的抗拉、抗压性能得到了有效的改善、相比于普通混凝土,抗拉强度能够提高40%~80%,抗压强度提高的幅度较小,一般只会提高原抗压强度的1/4以内,但却能大幅度提高混凝土的抗压韧性。

1.5抗裂和抗剪能力较强

混凝土中随着在钢纤维的添加,对混凝土自身的开裂荷载和极限荷载会做出相应的调整,并使其得到有效的改善、相比于普通混凝土,抗剪强度能够提高50%~100%,抗弯强度能够提高60%~120%。钢纤维混凝土如图1所示。

2钢纤维混凝土在市政路桥施工中的注意事项

2.1钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝土的配合比一般着眼于抗拉强度或抗弯强度。从理论上讲首先应根据基体要达到的强度来确定素混凝土的配合比。然后,根据纤维混凝土要求达到的强度确定钢纤维含量。通过计算强度,与一般混凝土配合比设计方法互相结合起来,即可进行配合比设计。但因钢纤维混凝土砂率较高,故应对普通混凝土配合比进行调整。此外,对钢纤维含量亦有很多限制,如长细比,纤维形状等。

2.1.1骨料与砂率

钢纤维混凝土粗骨料的粒径大小对复合材料强度影响很大,骨料过粗将影响纤维的均匀分布,过细则影响基体的强度。试验表明,当纤维含量V1=1.1%~1.8%时,骨料粒径以不大于15mm为好。

普通混凝土粗骨料最大粒径主要由构件断面尺寸及钢筋间距决定,强度影响不大,但钢纤维混凝土的粗骨料最大粒径对强度有影响。粗骨料最大粒径和砂率对钢纤维混凝土挠曲强度的影响如图2所示。

从图1可以看出,当V1=1.0%时,粗骨料粒径对挠曲强度影响较小;当V1=1.8%时,其影响就很明显。从试验可知,粗骨料粒径为15mm最好。砂率(即细骨料与骨料含量的比值)对钢纤维在混凝土中的分散程度有支配作用,同时也影响钢纤维混凝土的稠度,一般以60%~70%为宜。

2.1.2水泥及水灰比

配制钢纤维混凝土时,一般均采用高标号水泥,且水泥用量比较大。水泥用量通常为400~500kg/m3,以便得到较高的基体强度,有利于增加拌和物的和易性。目前国外有加人1/3的粉煤灰以代替水泥,可显著改善和易性,而并不降低复合材料的性能。钢纤维混凝土的水灰比一般在0.4~0.55之间,目的是为了增加基体的强度。掺加外加剂可改善和易性,如图2所示。

2.2振捣和整平

在市政路桥项目施工过程中,为了对钢纤维混凝土路面的抗裂性能以及匀质性能进行保证,要使用振捣机械以及相应的振捣方式来对路面的密实性进行提高。钢纤维混凝土在搅拌过程中因为都是连续分散分布的,对使用振捣棒进行相应插振作业以后要避免出现不存在的钢纤维穴坑或者是空洞。在对钢纤维混凝土路面进行铺设作业时要根据工程特点对振捣频率进行调整。

为了避免在使用过程中出现路面磨损或者是裸露出钢纤维对汽车轮胎进行破坏,要对钢纤维混凝土路面进行平整作业,这样能够保证钢纤维处于一种平面分布状态,避免钢纤维出现翘头或者是直立现象。在施工过程中如果使用三辊轴机组进行相应的摊铺作业,不需要再次进行人工振捣作业。为了保证振捣棒能够插入到混凝土的内部应该保证振捣的密实性。振捣过程中如果选择使用平板式振捣器,要选择使用功率较大的,这样能够更好的保证振捣的效果。

2.3 布料与铺摊

在施工中,对摊铺方式要进行合理的分析,然后选择最佳方式。路桥工程建设过程中要保证钢纤维混凝土路面的布料和摊铺作业的独特点能够体现。路桥施工中,钢纤维要慢慢匀速进入到面板中,而且在浇筑过程中不能出现随意中断浇筑以及摊铺的现象。在施工过程中为了能够更好的将钢纤维均匀分布,可以使用能够将钢纤维放进分散机中进行震动筛选。在试铺作业完成以后要保证拌合物自身的坍落度相同,同时,在施工中,要保证路面高度较一般路面高。在相同情况下,钢纤维混凝土受到了钢纤维顶托的影响,在进行振实时会比混凝土容易很多,因此,会导致钢纤维混凝土整体的坍落度受到影响,出现较低的情况。

3钢纤维混凝土施工技术在路桥建筑施工中的应用

3.1道路施工中的具体应用

3.1.1铺筑全截面的路面

钢纤维混凝土在路面建设中有很大的实用性,建设出来的路面更符合道路发展的要求。由钢纤维混凝土施工建设的路面,在厚度上大约是一般路面的一半,大大的降低了路面的厚度,在双车道路上几乎不存在纵缝,横缝的数量也十分的少,提高了道路的整体质量;

3.1.2铺筑复合式道路路面

由钢纤维混凝土铺筑的复合式路面又可以分为双层、三层式等道路路面,钢纤维混凝土双层式的道路路面是在全幅路面的基础上建设而成的,将钢纤维混凝土铺筑在全幅路面的上一层,而三层式的道路路面则是在全幅路面的上一层与下一层上都铺筑钢纤维混凝土,上层与下层之间铺筑普通混凝土层;

3.1.3碾压道路路面

所谓碾压道路路面是指将钢纤维掺入碾压混凝土中,目的是为了提高路面的韧性与强度,改善碾压混凝土的基本性能,为路面建设提供质量保障。

例如:某地区二级公路的路面是由水泥混凝土铺设的,一年后发现路面有多处的破损与裂缝。当采用钢纤维混凝土进行修补后,经过一年半的观察,发现路面几乎没有任何破损和裂缝。实践表明了钢纤维混凝土的强度和韧性比一般的混凝土要高出很多。

3.2在桥梁施工中的具体应用

3.2.1在桥面建设中的实际应用

钢纤维混凝土在桥面建设中的应用也非常广泛,对桥梁建设有着重要的意义。在铺装桥面之前要做好准备工作,为后期工作的顺利进行做好保障工作,复测桥面板的标高,将高出标准的混凝土凿除并清理干净,施工过程中要注意桥面铺装层的厚度,不要太薄也不要太厚;然后把桥面板与桥面铺装层有效的连接起来,并处理好宅心板顶面的糙面;最后清理杂物,保证桥面干净,对桥面进行洒水,保持桥面水分。

3.2.2钢纤维混凝土在灌注桩中的应用

将钢纤维混凝土加入灌注桩的顶部或尖部,可以有效地提高桩的抗力,抵抗冲击能力,进而增强桩的穿透力,减少对桩的敲击,提高施工效率。另外,要注意虽然可以将钢纤维混凝土应用到整体建筑中,但从经济角度上来看并不合算,所以在施工建设中要学会合理的应用钢纤维混凝土。

4结语

随着路桥建设中对钢纤维混凝土的使用越来越广泛,对钢纤维混凝土施工技术的了解越加深入,让人们更加关注钢纤维混凝土的应用。尽管钢纤维混凝土的应用范围较广,特有的优点也十分明显,但在实际应用中要注意结合施工环境、经济性,有针对性、有效果性的使用钢纤维混凝土。

参考文献:

[1]王立生,陈川峰.试析路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].江西建材,2015(07)

[2]高小军.试论路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].科技致富向导,2013(12)

论文作者:戴建春

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下

论文发表时间:2016/9/7

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