关键词:现代钢纤维砼技术在路桥施工中的运用探究
引言
自19世纪20年代英国人Aspdin发明Portland水泥后,混凝土作为一种新型建筑材料在土木工程领域有着广泛的应用。但混凝土也存在抗拉强度较低、易于开裂、性质较脆等缺点。钢纤维混凝土是在普通混凝土中加入钢纤维而组成的一种多相非均质复合材料。与普通的钢筋增强混凝土相比,它显著地提高了混凝土原有的抗拉强度、抗弯强度、韧性及抗冲击性,从而极大改变了混凝土的脆性。
1钢纤维砼概述
钢纤维混凝土是混凝土和钢纤维共同组成的复合材料,钢纤维掺量、尺寸、分布和类型等对混凝土性能有重要影响。由于高掺量钢纤维混凝土中的钢纤维易团聚,所以,钢纤维体积掺量一般不超过2%。研究表明,钢纤维掺量对提高混凝土抗压强度的作用不大,但对混凝土劈裂抗拉强度和抗弯强度的提高影响显著,同时,钢纤维对混凝土抗冲击性能有很好的改善作用。
2钢纤维砼技术在路桥施工中的运用条件和价值
2.1运用条件
与普通钢筋混凝土相似,钢纤维砼能够满足大部分路桥工程建设要求,其优势则在于能够在常规应用的情况下,适应一些特殊环境。如我国北方寒冷地区,存在冻土、低温特点,普通混凝土道路、桥梁结构面临冻裂风险。应用钢纤维砼技术则能够应对这一问题,加强道路抗冻方面的能力。同时,钢纤维均匀排布的态势,也能维稳路面结构的热平衡,进一步提升路桥的性能。在早期从事钢纤维砼研究的德国,应用截面钢纤维混凝土的道路,有助于发挥其优势。总体来看,由于截面钢纤维混凝土增加了道路路面厚度,即便交通压力较大的路、桥设施,也能长期保证工作性能,免去反复维护的麻烦,目前德国、美国等国家均在尝试将截面钢纤维混凝土运用于一些压力较大的路段。
2.2运用价值
钢纤维砼的主要运用价值体现在两个方面,一是提升了混凝土的基本性能,二是保证了砼结构的总体质量。钢纤维砼的抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等指标较普通混凝土均有所提升。抗压强度提升约在2%-20%之间,拉伸强度提升在3%14%之间,抗弯强度的提升在6%-13%之间,其他性能也存在不同程度的改善,这一变化主要受到钢纤维用量、排布等方面的影响。砼结构质量的优化,影响路桥的使用寿命和运维工作。德国学者发现,应用钢纤维砼,路面使用寿命可提升15%-20%、运维周期延长4.6个月,这也是其最初得到重视和运用的基本原因。
3钢纤维混凝土具有的特点
钢纤维混凝土在具体应用过程中主要具有以下特点:
3.1抗裂性
钢纤维可以显著提高混凝土的韧性和抗裂性,减少结构开裂。钢纤维混凝土与普通混凝土相比,其结构更加稳定,并且具有较高的弹性模量,其发生变形时,压缩程度低,在路桥工程中对其进行应用,能够减少裂缝情况的出现,延长工程使用寿命。
3.2抗冲击性
钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有不错的粘性,因此,将其应用到路桥工程中,具有良好的抗冲击性,可以减少因为振动引起的损坏。
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3.3抗压性
钢纤维混凝土强度好,这也使其具有良好的抗压性。通过大量的工程实践不难发现,钢纤维混凝土的韧性要比普通混凝土好很多,因此,对其进行应用,对于提升路桥工程质量来说意义重大。
4现代钢纤维砼技术在路桥施工中的运用
4.1路桥工程建设中钢纤维混凝土施工技术应用
在路面铺设中的作用在路桥的路面铺设过程中,普通的混凝土材料婚姻为路面的修筑加长而产生裂缝。如果使用钢纤维混凝土使用技术则可以有效的减少裂缝的产生,提升工程的抗裂性和抗震性。一般在桥梁路面的铺设过程中,浇筑前的准备工作非常重要,通过前期的高度测量和水平位置测量,进行模板的安装固定工作。前期准备工作的工作质量和细节需要仔细检查,检查模板上是否有杂物和管道的埋设工作,减少工程的误差,提升工程的建设质量。钢纤维混凝土材料在运输车上进行充分的搅拌后送至施工现场,通过泵送的技术将钢纤维混凝土材料进行输送,并一次性完成浇筑作业,然后进行振捣和抹平处理。期间注意对钢纤维混凝土混合材料的搅拌比例和坍塌度进行仔细检查,防止建筑材料出现问题,导致工程质量下降。
4.2钢纤维混凝土材料在桥墩修筑施工中的使用
桥墩的修筑过程中,前期的准备工作依然是建设施工的重点。桥墩的基础底座使用钢筋和普通混凝土进行修筑,完成后进行模板的安装工作。模板的要求为分层式大型组合模板,对模板拼装工作的进度仔细的进行检查,防止出现拼装不牢靠或者漏浆的情况。将钢纤维混凝土材料进行充分的搅拌后通过泵送的方式进行浇筑,浇筑一般以分层浇筑的形式进行,每层厚度不得超过二十八点五厘米。建筑完成后进行振捣的作业,振捣的距离和深度按照严格的规定执行,防止振捣质量不佳。一般振捣之间的间距不得大于四十五点五毫米,振捣的深度在五十五毫米到一百一十毫米之间。在振捣完成后出现泛浆的情况,停止振捣并进行钢纤维混凝土材料凝固表面的保护工作。
4.3桥梁顶部的荷载承受关键处的应用
桥梁顶端所需要承受的荷载力相对较高,所以在此部位选用钢纤维混凝土材料,能够在改变其基本结构的同时,显著江都桥梁结构的自身重量,由此起到控制因为重量问题而导致桥梁的变形情况。经过对该技术应用,能够将桥梁的受重力度与荷载分散效果加强。钢纤维混凝土技术应用相对于一般的桥梁混泥土技术,还有一个优势就是其造型较为美观,还能将桥梁顶端所承受荷载的主要部位的钢筋材料用量有效减少,由此达到降低项目建设的成本投入,通过辅助的优质技术应用,协调施工建设的各个环节,将施工企业单位的经济效益显著提升。
4.4切缝处理及混凝土养护
桥面钢纤维混凝土铺装施工横向伸缩缝应根据要求设置,横向缩缝自墩顶开始每隔25m的距离设置,并确保横向缩缝与桥顶两侧防撞栏缩缝对齐。综合考虑钢纤维混凝土初凝的环境温度和浇筑所需时间进行切缝施工,通常切缝深度为2~3cm,并根据工程实际选择优质填缝料灌缝。完成混凝土浇筑后,及时进行混凝土养护,本工程采用喷水养护和喷洒养护剂的方式,以减少混凝土面层干裂,确保工程质量与美观。
结束语
钢纤维混凝土对于促进现代建筑工程行业的发展来说意义重大,特别是在路桥工程建设中采用钢纤维混凝土施工技术,可以提升路桥工程的质量,为人们提供一个良好交通环境,方便人们出行。
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论文作者:李伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/8
标签:混凝土论文; 钢纤维论文; 工程论文; 桥梁论文; 技术论文; 强度论文; 路面论文; 《防护工程》2019年第7期论文;