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摘要:就钢纤维混凝土的应用本质来讲,其作为当前研发的一种新型施工材料,随着近年该技术的不断成熟,被广泛应用于道桥施工中,相对于以往道路桥梁施工中所使用的普通混凝土而言,钢纤维混凝土在实际施工中能够体现出其良好的抗剪、抗拉以及抗裂等方面的应用性能,以此进一步强化整个工程项目的施工质量,具有积极性应用意义。
关键词:钢纤维混凝土;道路桥梁;应用
1钢纤维混凝土技术分析
1.1概念
钢纤维混凝土技术作为一种混凝土材料优化技术,是将钢料与混凝土结合的一种新型技术。在混凝土受到外力挤压时,通常会发生形变现象,严重影响后期混凝土的使用。例如,道路经过长时间使用会出现车辙问题。这一问题长期困扰着建筑施工行业。为了有效解决此类问题,技术人员将钢纤维融入混凝土搅拌工序中,等混凝土凝结后,对其进行系统测试,结果发现,混凝土质量显著提升。
随着技术的发展,技术人员发现,将不同的钢纤维融入混凝土中,可以达到不同的硬度与强度效果。一般来说,其可以分为切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维和熔抽型钢纤维,每一种混凝土钢纤维都有自己的特点。例如,切断型钢纤维利用小直径冷拔钢丝作为原料,把钢丝切成短纤维,再将其融入混凝土中,这种方法的最大优势是可以提升钢纤维混凝土抗拉强度,使用切刀、冲床就可以进行适当的加工;剪切型钢纤维一般由冷轧带钢剪切而成,具有强度高、易分散等特点,自身与混凝土之间有较好的黏结性能,十分适用于桥梁、公路等方面的建设;铣削型钢纤维是一种利用钢锭铣削工艺制成的钢纤维材料,它的两端都带有锚固端,同时兼具粗糙、光滑的特性,一般被应用于水利工程、港口建设等方面,自身具有很强的弹性与抗压性;熔抽型钢纤维制作方法与切断型钢纤维制作方法相似,二者的不同之处在于冷轧带钢处理方式,熔抽型钢纤维制作过程更加复杂,需要进行加温处理,但强度会高于切断型钢纤维。
1.2优势
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有柔性高、抗开裂、强度大和延展性好等特点。普通混凝土添加少量钢纤维,就可以显著提升整体强度与承载能力,而不同形状的钢纤维存在差异性,具体应用则要根据工程的实际情况来定。目前,钢纤维混凝土技术已经应用于我国建筑项目中并取得卓越的建筑效果。钢纤维质量合格是保证钢纤维混凝土质量的基础,而将钢纤维混凝土技术融入道路桥梁建设项目中,可以有效提升路面抗弯、抗压能力,延长道路桥梁使用寿命,减少后期出现工程质量问题的可能性。但是,钢纤维与混凝土没有交融性,使得混凝土容易出现形变问题。面对这种问题,施工单位应该有效控制和减少混凝土的杂质含量,提升钢纤维与混凝土的融合速度。
钢纤维混凝土具有良好的耐碱性与抗磨性,在一些特别恶劣的环境下也表现出良好的性能,其在我国北方地区多有应用。我国北方地区昼夜温差大,一年四季气候差别较大,道路桥梁表面需要承受诸多雨雪的考验。若道路桥梁没有良好的隔热性与延展性,则使用几年后就需要大面积维修,不仅给当地政府带来极大的经济负担,还给附近居民出行带来极大的不便。而将钢纤维混凝土技术融入道路桥梁施工中,可以完美消除天气对道道路桥梁梁使用寿命的影响。
2道路桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术要点
2.1 钢纤维制作
制作符合项目建设要求的钢纤维,是钢纤维混凝土施工的基础性工作。依据制作原理的差异,钢纤维的制作方法大致可分为钢丝切断法和冷拔法。其中,钢丝切断法对冲床与切刀的依赖性较强,并且出于提升切割效率的考虑,选择使用旋转刀具;其不足之处在于采用钢丝切断法制作钢纤维时,对钢丝原材料的耗损问题较为严重,容易增加工程项目的建设成本,故而在当道路桥梁工程施工规模较大时,钢丝切断法制作钢纤维的适用性较差。采用冷拔法制作钢纤维时,不仅能确保钢纤维表面的光滑程度,而且能有效增加钢纤维自身的黏结强度。目前,在钢纤维制作中,大多会选择钢丝切断法和冷拔钢丝法的联合制作,以0.4~0.8mm直径的冷拔钢丝为例,采用钢丝切断法将冷拔钢丝切割成固定长度纤维,然后将其加入混凝土材料中,这样能有效地提升钢纤维的抗拉强度,在具体施工中,采用这种功法制成的钢纤维混凝土,其抗拉强度可达到1000~2000MPa。
2.2 钢纤维混凝土设计制造
钢纤维混凝土制作要点把控具体如下:(1)在钢纤维混凝土配合比设计中,可按照普通混凝土的配合比要求来决定最终配比。(2)在钢纤维品种选择中,应确保钢纤维与基材强度相适应,并且应确保钢纤维极限抗拉强度超过500MPa。当使用圆直和熔抽钢纤维时,应选择圆直和熔抽钢纤维进行配制;当使用剪断钢纤维时,应选择高标号混凝土完成配制,确保钢纤维的含量保持在0.5%~2.0%。(3)钢纤维混凝土制作需要控制钢纤维的长度和最小直径,以此保证混凝土材料的力学性能,使其满足施工和易性要求。通常钢纤维长度不应太长,而最小直径应不小于0.4mm,一般钢纤维的最小直径保持在0.45~0.70mm,长径比保持在50~80。(4)与普通混凝土相比,要求提升钢纤维混凝土的砂率。并且考虑到钢纤维同基体结合的牢固性,应选择较小粒径的骨料,骨料中大粒径保持在10~20mm。(5)注重水泥用量的控制,在保证钢纤维混凝土材料性能的情况下,尽可能地减少水泥用量,降低工程成本。同时应借助减水剂或其他外掺剂,不断提升钢纤维混凝土材料的设计和制造水平。
2.3 投料搅拌
在钢纤维混凝土投料搅拌过程中,除了专用的强制式搅拌机,还可使用双锥反转出料搅拌机设备。在搅拌设备利用过程中,一旦纤维掺量较高或混凝土坍落度较小,为避免搅拌机超负荷作业,应降低搅拌机的利用率。在实际搅拌中,应注意搅拌投料顺序和搅拌时间的控制。通常,当钢纤维一次性直接投料时,搅拌机内的钢纤维容易出现结团问题,因而需要按照分级投料的原则进行投料,确保钢纤维充分分散,要求分散机功率保持在0.75~1.0kW,分散力控制在20~60kg/min。最后按照先干后湿的要求投料搅拌,要求混合料在搅拌机内干搅拌1min后,开始加水并湿搅拌2min。
2.4 浇筑振捣
为进一步提升钢纤维混凝土道路桥梁施工质量,在材料浇筑过程中,一是应确保钢纤维混凝土浇筑的连续性,要求各道路桥梁单元没有明显的浇筑接头,以此保证浇筑单元的连续性;二是在钢纤维混凝土振捣中,要求使用平板振捣器振捣成型,因为使用插入式振捣棒时,钢纤维会朝着振捣棒方向聚集,由此产生了集束效应,影响了道路桥梁浇筑施工质量;三是在平板振捣器振捣操作中,应充分保证边角部位混凝土振捣的密实程度,在边角地区要求钢纤维按照纵向条状的状态集束排列,以此抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递;四是完成振捣后,要求将振捣面抹平,并且应确保外露的钢纤维压入混凝土,避免钢纤维发生锈蚀或者对人体造成伤害。
结束语
随着我国社会经济发展速度越来越快,人们生活质量也随之有了很大提升,在交通出行方面的频率也随之增加,因此路桥工程质量也就成为当前人们在保证自身出行安全中重点关注的一项内容,而钢纤维混凝土具有抗拉、抗压等优点,不仅可以满足人们出行方面的要求,而且还能确保整个道桥工程的施工质量,具有很好的应用意义。
参考文献
[1]门国超.基于道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究[J].建筑与装饰,2019(24):127.
[2]郑欣荣.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(22):258-259.
[3]楊福仁.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].中国室内装饰装修天地,2019(8):337.
[4]毛勇锐.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用分析[J].城市建设理论研究,2019(22):38.
关键词:钢纤维混凝土;道路桥梁;应用
1钢纤维混凝土技术分析
1.1概念
钢纤维混凝土技术作为一种混凝土材料优化技术,是将钢料与混凝土结合的一种新型技术。在混凝土受到外力挤压时,通常会发生形变现象,严重影响后期混凝土的使用。例如,道路经过长时间使用会出现车辙问题。这一问题长期困扰着建筑施工行业。为了有效解决此类问题,技术人员将钢纤维融入混凝土搅拌工序中,等混凝土凝结后,对其进行系统测试,结果发现,混凝土质量显著提升。
随着技术的发展,技术人员发现,将不同的钢纤维融入混凝土中,可以达到不同的硬度与强度效果。一般来说,其可以分为切断型钢纤维、剪切型钢纤维、铣削型钢纤维和熔抽型钢纤维,每一种混凝土钢纤维都有自己的特点。例如,切断型钢纤维利用小直径冷拔钢丝作为原料,把钢丝切成短纤维,再将其融入混凝土中,这种方法的最大优势是可以提升钢纤维混凝土抗拉强度,使用切刀、冲床就可以进行适当的加工;剪切型钢纤维一般由冷轧带钢剪切而成,具有强度高、易分散等特点,自身与混凝土之间有较好的黏结性能,十分适用于桥梁、公路等方面的建设;铣削型钢纤维是一种利用钢锭铣削工艺制成的钢纤维材料,它的两端都带有锚固端,同时兼具粗糙、光滑的特性,一般被应用于水利工程、港口建设等方面,自身具有很强的弹性与抗压性;熔抽型钢纤维制作方法与切断型钢纤维制作方法相似,二者的不同之处在于冷轧带钢处理方式,熔抽型钢纤维制作过程更加复杂,需要进行加温处理,但强度会高于切断型钢纤维。
1.2优势
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有柔性高、抗开裂、强度大和延展性好等特点。普通混凝土添加少量钢纤维,就可以显著提升整体强度与承载能力,而不同形状的钢纤维存在差异性,具体应用则要根据工程的实际情况来定。目前,钢纤维混凝土技术已经应用于我国建筑项目中并取得卓越的建筑效果。钢纤维质量合格是保证钢纤维混凝土质量的基础,而将钢纤维混凝土技术融入道路桥梁建设项目中,可以有效提升路面抗弯、抗压能力,延长道路桥梁使用寿命,减少后期出现工程质量问题的可能性。但是,钢纤维与混凝土没有交融性,使得混凝土容易出现形变问题。面对这种问题,施工单位应该有效控制和减少混凝土的杂质含量,提升钢纤维与混凝土的融合速度。
钢纤维混凝土具有良好的耐碱性与抗磨性,在一些特别恶劣的环境下也表现出良好的性能,其在我国北方地区多有应用。我国北方地区昼夜温差大,一年四季气候差别较大,道路桥梁表面需要承受诸多雨雪的考验。若道路桥梁没有良好的隔热性与延展性,则使用几年后就需要大面积维修,不仅给当地政府带来极大的经济负担,还给附近居民出行带来极大的不便。而将钢纤维混凝土技术融入道路桥梁施工中,可以完美消除天气对道道路桥梁梁使用寿命的影响。
2道路桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术要点
2.1 钢纤维制作
制作符合项目建设要求的钢纤维,是钢纤维混凝土施工的基础性工作。依据制作原理的差异,钢纤维的制作方法大致可分为钢丝切断法和冷拔法。其中,钢丝切断法对冲床与切刀的依赖性较强,并且出于提升切割效率的考虑,选择使用旋转刀具;其不足之处在于采用钢丝切断法制作钢纤维时,对钢丝原材料的耗损问题较为严重,容易增加工程项目的建设成本,故而在当道路桥梁工程施工规模较大时,钢丝切断法制作钢纤维的适用性较差。采用冷拔法制作钢纤维时,不仅能确保钢纤维表面的光滑程度,而且能有效增加钢纤维自身的黏结强度。目前,在钢纤维制作中,大多会选择钢丝切断法和冷拔钢丝法的联合制作,以0.4~0.8mm直径的冷拔钢丝为例,采用钢丝切断法将冷拔钢丝切割成固定长度纤维,然后将其加入混凝土材料中,这样能有效地提升钢纤维的抗拉强度,在具体施工中,采用这种功法制成的钢纤维混凝土,其抗拉强度可达到1000~2000MPa。
2.2 钢纤维混凝土设计制造
钢纤维混凝土制作要点把控具体如下:(1)在钢纤维混凝土配合比设计中,可按照普通混凝土的配合比要求来决定最终配比。(2)在钢纤维品种选择中,应确保钢纤维与基材强度相适应,并且应确保钢纤维极限抗拉强度超过500MPa。当使用圆直和熔抽钢纤维时,应选择圆直和熔抽钢纤维进行配制;当使用剪断钢纤维时,应选择高标号混凝土完成配制,确保钢纤维的含量保持在0.5%~2.0%。(3)钢纤维混凝土制作需要控制钢纤维的长度和最小直径,以此保证混凝土材料的力学性能,使其满足施工和易性要求。通常钢纤维长度不应太长,而最小直径应不小于0.4mm,一般钢纤维的最小直径保持在0.45~0.70mm,长径比保持在50~80。(4)与普通混凝土相比,要求提升钢纤维混凝土的砂率。并且考虑到钢纤维同基体结合的牢固性,应选择较小粒径的骨料,骨料中大粒径保持在10~20mm。(5)注重水泥用量的控制,在保证钢纤维混凝土材料性能的情况下,尽可能地减少水泥用量,降低工程成本。同时应借助减水剂或其他外掺剂,不断提升钢纤维混凝土材料的设计和制造水平。
2.3 投料搅拌
在钢纤维混凝土投料搅拌过程中,除了专用的强制式搅拌机,还可使用双锥反转出料搅拌机设备。在搅拌设备利用过程中,一旦纤维掺量较高或混凝土坍落度较小,为避免搅拌机超负荷作业,应降低搅拌机的利用率。在实际搅拌中,应注意搅拌投料顺序和搅拌时间的控制。通常,当钢纤维一次性直接投料时,搅拌机内的钢纤维容易出现结团问题,因而需要按照分级投料的原则进行投料,确保钢纤维充分分散,要求分散机功率保持在0.75~1.0kW,分散力控制在20~60kg/min。最后按照先干后湿的要求投料搅拌,要求混合料在搅拌机内干搅拌1min后,开始加水并湿搅拌2min。
2.4 浇筑振捣
为进一步提升钢纤维混凝土道路桥梁施工质量,在材料浇筑过程中,一是应确保钢纤维混凝土浇筑的连续性,要求各道路桥梁单元没有明显的浇筑接头,以此保证浇筑单元的连续性;二是在钢纤维混凝土振捣中,要求使用平板振捣器振捣成型,因为使用插入式振捣棒时,钢纤维会朝着振捣棒方向聚集,由此产生了集束效应,影响了道路桥梁浇筑施工质量;三是在平板振捣器振捣操作中,应充分保证边角部位混凝土振捣的密实程度,在边角地区要求钢纤维按照纵向条状的状态集束排列,以此抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递;四是完成振捣后,要求将振捣面抹平,并且应确保外露的钢纤维压入混凝土,避免钢纤维发生锈蚀或者对人体造成伤害。
结束语
随着我国社会经济发展速度越来越快,人们生活质量也随之有了很大提升,在交通出行方面的频率也随之增加,因此路桥工程质量也就成为当前人们在保证自身出行安全中重点关注的一项内容,而钢纤维混凝土具有抗拉、抗压等优点,不仅可以满足人们出行方面的要求,而且还能确保整个道桥工程的施工质量,具有很好的应用意义。
参考文献
[1]门国超.基于道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究[J].建筑与装饰,2019(24):127.
[2]郑欣荣.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(22):258-259.
[3]楊福仁.钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用[J].中国室内装饰装修天地,2019(8):337.
[4]毛勇锐.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用分析[J].城市建设理论研究,2019(22):38.