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摘要:由于钢纤维混凝土具有良好的抗变形能力,较高的抗压、抗拉、抗弯极限强度、优越的抗剪、抗裂、抗疲劳性能、极强的抗冲击性能等优点,能够显著提高道路、桥梁工程以及预制混凝土构件的承载能力,延长路桥及混凝土构件的使用寿命,提高路桥工程的社会效益和经济效益。本文探讨了市政路桥施工技术中钢钎维混凝土技术的应用。
关键词:市政路桥;施工技术;钢纤维混凝土技术;运用
路桥施工工程中钢纤维混凝土施工技术的应用具有重要的作用和地位,并且能取得很好的利用效果,这主要是由于钢纤维混凝土具有力学强度、很好的韧性以及很强的耐磨性和耐久性,这些性能都是能增强路桥工程项目及预制混凝土构件的施工质量。不管是在路面施工还是桥梁施工还是混凝土预制构件中利用钢纤维混凝土施工技术,都能达到理想的施工效果,提升路桥施工质量,确保路桥施工项目的使用寿命。
一、对于钢纤维混凝土简介钢纤维混泥土与混凝土存在结构方面的区别,钢纤维混凝土是需要提前准备好一定的钢纤维,按照不规则顺序,投放到混凝土之中,在经过搅拌混匀后形成一种新的建筑材料,这是一种具有钢纤维与混凝土的参合材料,这种材料中的钢纤维的方向没有固定的分部状态的,通过不同形状、顺序的钢纤维,在混凝土结构中分部,增加材料的稳固性,使建筑材料具有较好的承担力,同时也不容易形成裂缝,具有较强的拉伸作用,这是一种在混凝土结构之上的,具有钢纤维的新型建筑材料。不仅能够增加材料的稳定性,同时也能够增加重力性能,可以承受各个方向的力量,具有较好的支撑性能。
二、钢纤维混凝土的优良性能1、强度性能优良钢纤维混凝土的主要构成是钢纤维和传统混凝土,钢纤维在混凝土中的分布是呈现不规则分布的,这样的分布对于改善钢纤维混凝土的强度性能有一定的作用,如抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能等。通过对钢纤维混凝土在路桥施工中的应用的实验研究和分析,最终得到:若想达到提高50%~150%抗弯与40%~50%单轴抗拉的极限强度的目的,可以采用在混凝土中适当加入钢纤维的方法实现;若混凝土的各组分中钢纤维所占的比例为0.8%~2.0%,那么该钢钎维混凝土的抗冲击强度可达到普通混凝土的50~100 倍。
但其实,在钢纤维混凝土中,钢纤维的消耗量并不大,一般都处于一个较低的水平,所占的比例约为0.8%~2.0%,另外,钢钎维混凝土的优良性质并不来自钢纤维本身,因为其本身并不能有效提高混凝土抗压强度,但一旦在混凝土中加入一定量的钢纤维后,钢纤维混凝土的整体抗压破坏形式将有可能出现显著的变化,虽然在受到破坏后仍然会碎,但并不会出现散落的现象,从这个角度来看,混凝土结构的抗压性能明显得到了改善。
2、韧性性能优良传统混凝土的开裂荷载与极限荷载并没有显著不同,但对于钢纤维混凝土来讲,即使其出现开裂荷载,其荷载仍然能够保持增长趋势。从某个角度来看,钢纤维混凝土的开裂荷载、极限荷载与韧性都会随着体积增大而增大,这种说法虽不严密,但却有一定的道理。另外,通过对钢纤维混凝土的剪切性能进行直接剪切试验检验,分析试验数据我们可以得到:若钢纤维混凝土的基体错动移位,钢纤维混凝土的承载强度仍然保持在良好的水平,一般为400~800MPa。
3、环境适应性能优良钢纤维的伸缩能力比较强,受温度的影响较为明显,因此,钢纤维混凝土能够对由于温度应力导致的路桥桥面裂缝和扩张情况起到很好的抑制作用,由此得到,钢纤维混凝土具有较强的抗冻、耐磨性能。
4、可对混凝土变形性能起到一定的改善在混凝土中加入一定量的钢纤维,可以在很大程度上对混凝土的长期收缩变形性能起到改善作用,且能使得混凝土抗拉弹性模量得到显著提高。
三、钢纤维混凝土在道路和桥梁及预制混凝土构件中的应用1、钢纤维混凝土技术在市政道路施工中的应用由于钢纤维混凝土具有非常优异的抗冻、耐磨以及抗裂性能,使其在具体的路面施工中拥有很广阔的应用,可以延长道路的寿命,提高其经济利用率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢纤维混凝土技术在路面中的具体应用可表现为以下几个方面:(1)钢纤维混凝土技术在冻土地区的使用通过很多案例我们可以看到,在常年冻土地区,钢纤维混凝土技术有着不可替代的地位。由于钢纤维混凝土能够减少吸热,可以在很大程度上保持冻土的热平衡,能够有效阻止或抑制温度应力开裂,极大的改善其抗疲劳性能,提高路面的抗裂和抗冻能力。
(2)钢纤维混凝土技术在道路罩面方面的应用由于钢纤维混凝土具有抑制裂缝和阻止其继续开裂的作用,因此,可以通过使用钢纤维混凝土在旧的混凝土路面发生损坏的时候构筑罩面,从而对路面形成保护。钢纤维混凝土罩面在施工方式上可分为三种形式:即分离式、结合式和直接式,每种形式通过不同的作用方式对旧的混凝土路面提供保护作用。
(3)钢纤维混凝土技术在道路上的其他应用在路面上使用钢纤维混凝土可以大大降低路面的厚度,其厚度一般为普通混凝土路面的一半左右;将钢纤维掺入碾压混凝土后形成的碾压钢纤维混凝土能够有效增强公路路面的强度和弹性;可利用钢纤维混凝土施工技术建立复合式路面,一半分为两层或三层,由于复合式路面建设工程复杂,一般适宜于机械化程度较高的地区。
2、钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用(1)在桥梁上承受荷载的部位使用钢纤维混凝土技术钢纤维混凝土具有较强的抗冲击能力,在路桥的主梁或应力比较集中的地方使用钢纤维混凝土进行铺设,能够使桥梁受力性能在很大程度上得到改善,防止桥梁结构变形。同时能够减轻桥梁自身重量,使桥梁整体结构的轻型化得到很大的发展,钢纤维混凝土技术在减少桥梁上部的材料用量的同时可以减轻桥梁下部墩台的数量,使桥梁造型美观,节省材料,降低成本,扩大经济效益。
(2)钢纤维混凝土技术在桥梁局部加固中的应用长时间重负荷的使用对桥梁的路面以及桥梁墩台都会产生一定的不良影响,能够导致其表面脱落和裂缝。由于钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有较强的抗震能力,因此在脱落后的表面通过转子喷射机喷射5cm 到10cm 的钢纤维混凝土,可以提高桥梁结构的整体性能。需要指出的是,若在加固的时候全部选择钢纤维混凝土进行喷射加固,则会大大增加施工成本,相应的降低经济效益,可通过适当的与普通混凝土的混合使用,以达到成本与效益之间的平衡。
(3)钢纤维混凝土技术在桥面铺设中的应用对钢纤维来说,其本身就具有优异的抗冲击性,在普通混凝土中掺入百分之一左右的钢纤维,则可提高普通混凝土近一百倍的抗冲击能力。在桥面施工过程中若使用钢纤维混凝土,则能大大提高桥面的可使用性,抗疲劳性,优化其舒适性。同时还能提高桥梁的抗折性和自身的刚性,自身性能得到提升后,可以大大减少铺设的厚度,减少桥体自重以及减少资源的浪费。
(4)钢纤维混凝土技术在加强钢筋混凝土桩方面的应用在桩顶或者桩尖通过局部运用钢纤维混凝土技术,能够大大增强桩的穿透能力,提高桩顶的抗冲击韧性,在提高打击速度的同时减少了锤击的次数,提高桩尖的入土能力。通常不采用全断面使用钢筋混凝土,因为全断面使用钢筋混凝土会大大增加施工成本,降低经济效益,因此,在实际情况中,一般桩身部分仍使用普通预应力钢筋混凝土,然而对于某些特殊情况或对桥梁质量具有非常高的要求时,可选择整体浇筑钢纤维混凝土,可通过成本与效益之间的关系来衡量钢纤维混凝土的使用量。
3、钢纤维混凝土技术在预制混凝土构件中的应用由于钢纤维混凝土具有非常优异的抗冻、耐磨以及抗裂性能,我们在混凝土预制构件浇筑施工中运用钢纤维混凝土技术,能够大大提高预制构件的耐磨以及抗压、抗裂性能,近年来苏州地区市政道路雨污水管道施工中所采用预制钢纤维混凝土检查井井盖与以往采用的普通混凝土检查井井盖相比较,预制钢纤维混凝土检查井井盖具有明显的耐磨、抗裂以及使用寿命长等优点。
四、钢纤维混凝土的施工1、混凝土中钢纤维的均匀随机设置钢纤维混凝土中最为重要的就是在钢纤维混凝土施工搅拌时,钢纤维的加入步骤;因为在混凝土搅拌过程中钢纤维的投放不正确就回到这钢纤维聚集在一起没有办法分散开,从而达不到所需的施工效果;所以必须要使用专用的钢纤维分散机进行施工,根据实际的施工情况调整钢纤维的分散效果和设备的功率;同时预先进行钢纤维和混凝土细骨料的搅拌步骤保证钢纤维的充分均匀。
2、钢纤维混凝土的浇注钢纤维混凝土的浇筑主要就是不能有浇筑的接头情况,整个浇筑的过程必须要连续,整个钢纤维的混凝土浇筑过程必须要不间断的进行同时使用平板振捣器进行振捣,避免钢线因为磁力作用产生的聚集;浇筑完成以后必须要保证没有钢纤维暴露的情况,必须要进行抹平处理保证钢纤维混凝土的施工质量。
3、钢纤维混凝土的成型因为钢纤维混凝土中纤维的分布虽然是均匀的,但是方向的分布是混乱的;钢纤维混凝土的抹平工作也就必须要利用机械来进行,同时采取真空的吸水来处理钢纤维混凝土,保证施工质量。
4、钢纤维混凝土的养护钢纤维混凝土的养护工作要求比较严格,在养护工作完成之前不能有任何的重物碾压,要通过覆盖塑薄膜的方法进行养护和保护。
钢纤维混凝土本身确实有比较好的性能,同时钢纤维混凝土能够给我们的道路桥梁施工以及预制混凝土构件施工带来新的选择,钢纤维混凝土技术的更广发使用也是在一定程度上推动着道路桥梁施工及预制混凝土构件技术的发展,通过探讨研究我们发现钢纤维混凝土的应用的面比较广以及钢纤维混凝土的施工技术并不复杂,只是钢纤维混凝土的施工过程中,需要注意的地方更多,需要了解的地方也还很多。
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论文作者:刘宇
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/9/25
标签:混凝土论文; 钢纤维论文; 桥梁论文; 性能论文; 中钢论文; 技术论文; 路面论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;