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摘 要: 钢纤维混凝土技术作为路桥工程中一项新技术,具有较强的抗冻性、抗裂性、抗剪性和耐磨性等优点,能够有效提高结构物的承载能力,是提高路桥工程建设质量的重要手段。因此,本文主要对路桥工程钢纤维混凝土的概况、材料准备及施工工艺进行了分析与探究。
关键词: 路桥工程;钢纤维混凝土;概况
路桥建设作为我国基础设施的重要组成部分,直接影响着我国经济与社会的发展。目前,钢纤维混凝土技术是我国路桥工程建设的重要技术,不仅对整个公路工程的质量具有直接的影响,而且对我国路桥事业的可持续发展具有重要的影响。因此,在路桥工程施工中,施工人员应根据路桥工程的实际情况,采取科学合理的措施,大大提高钢纤维混凝土技术水平,这样才能够提高路桥施工的质量,促进我国经济与社会的发展。
一、钢纤维混凝土的概况
近年来,钢纤维混凝土在国内外得到了快速的发展,它简称为SFRC,是将适量的钢纤维掺入到普通的混凝土中,是一种新型的水泥复合材料。钢纤维混凝土不仅有效地降低了混凝土内部的裂缝,而且大大提高了混凝土的抗弯、抗拉、抗剪、抗疲劳、抗冲击和耐久性等性能,在我国路桥工程中的应用越来越广泛。钢纤维混凝土的特点如下:
1、抗弯、抗拉及抗压能力较强
根据实验研究表明:在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以将抗弯的极限强度提升到50%~150%,可以将单轴抗拉的极限强度提升到40%~50%。在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以对混凝土抗压破坏的形式进行有效地改变,这样以来不会因混凝土的损坏破碎导致散落现象的出现,从而有效地提升了混凝土的抗压能力。
2、抗冲击能力较好
与普通混凝土相比,在混凝土中掺入0.8%~2.0%的钢纤维,其抗冲击能力可以提升50~100倍,从而抗冲击性能得到了大大地提高。
3、抗裂、抗疲劳和抗剪性较好
与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂、抗疲劳和抗剪性有了很大的改善。当钢纤维混凝土产生开裂荷载后,混凝土的荷载会增加;当增大钢纤维的体积率后,混凝土的初裂荷载、极限荷载和韧性也会随之增加,从而有效地提高了路桥的承载能力。
4、耐久性较高
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土因具有良好的整体性、抗裂性,所以其抗腐蚀性、耐热性、耐冻性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根据相关实验显示:在空气、污水和海水中,钢纤维混凝土呈现出了良好的抗腐蚀性,将其放入污水和海水中几年后,钢纤维只有表层会产生锈斑,钢纤维内部没有锈斑,但普通的混凝土中的钢筋锈蚀后,其体积会膨胀,从而会导致混凝土胀裂现象的出现。
二、路桥工程钢纤维混凝土材料准备
1、钢纤维的选择
由于钢纤维的拔出致使钢纤维混凝土的破坏,由此可见,钢纤维强度的大小主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。提高粘结强度主要与钢纤维的表面、形状及基体的性能有关。为了提高钢纤维的粘结强度,在桥梁桥面铺装施工必须选用0.6×30-800 哑铃型钢纤维,这种钢纤维可以有效地提高桥面铺装层的抗疲劳、抗冲击韧性。在施工过程中,钢纤维掺入量與混凝土体积的比例为1:100。
2、水泥和砂的选择
在桥梁桥面铺装施工中要选用425号普通硅酸盐水泥。砂采用中粗砂,砂的级配应符合施工要求。
3、碎石的选择
在桥梁桥面铺装施工钢纤维混凝土选用的石料粒径,不能超过钢纤维长度的2/3,通常为5~20mm,最大粒径不能超过20mm。当钢纤维混凝土中石料颗粒太大时,就会严重降低钢纤维的曾强作用,也不利于钢纤维的分散。为了提高钢纤维混凝土的和易性能,在桥梁桥面铺装施工中要严格按照碎石的级配要求,选用5~20mm 碎石。
三、路桥工程钢纤维混凝土施工工艺
钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加,可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力,进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升,要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平,规范路桥施工工艺,有效提升现代路桥品质的衡量标准。
1、钢纤维混凝土的配合比
路桥工程施工中,钢纤维混凝土的配合比不仅要满足路桥设计的抗拉、抗压等强度,还要满足路桥设计的抗腐蚀、抗冲击、抗冻以及耐热等性能,并且要符合施工要求的和易性。因此,为了提高混凝土的性能,必须对钢纤维和混凝土的配比进行合理地调整。同时,按照路面设计的标准,对混凝土的抗拉、抗压和抗折等强度进行确定,这样就可以确定在混凝土中掺入钢纤维的量。在混凝土中所掺入钢纤维的量,可以通过绝对体积法或假定质量密度法进行计算,然后对其试配配比进行确定。
2、钢纤维混凝土的拌和
在路桥工程中,可以通过机械拌合的方式进行钢纤维混凝土的拌合。如果钢纤维混凝土体积率较高且拌合物稠度较大,每一次钢纤维的搅拌量应低于额定搅拌量的80%,这样就可以防止纤维结团现象的出现。为了确保钢纤维混凝土搅拌的质量,不仅要确保钢纤维分布的均匀,还要先干后湿地搅拌。对于钢纤维混凝土来说,其搅拌投料的顺序为粗集料、钢纤维、细集料、水泥,在拌合过程中要不断加入钢纤维,通常将拌合分三次。然后,将全部材料干拌均匀后,再加水进行湿拌。
3、钢纤维混凝土的运输、浇筑
钢纤维混凝土的运输、浇筑在路桥工程施工中是非常重要的环节。钢纤维混凝土的运输,可以采用与普通混凝土同样的运输方式。在钢纤维混凝土运输过程中,要防止拌合物离析现象的出现,若有离析现象产生,一定要进行二次搅拌。对于钢纤维混凝土的浇筑来说,其过程与普通混凝土浇筑过程较相似,但与普通混凝土的流动性相比,钢纤维混凝土的流动性较弱。由于钢纤维混凝土的浇筑水平对其整体性和致密性具有直接的影响,所以一定要确保钢纤维混凝土结构的连续性和其分布的均匀性,并且不允许浇筑施工在一个规定连续浇筑区域内中断,要求拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕时间应低于30min。另外,在钢纤维浇筑过程中,因其在边角处易出现蜂窝现象,所以一定要避免拌合料干涩加水现象的产生,并使用振捣棒对边角处进行捣实。当对结构构件进行浇筑振捣时,要防止钢纤维露出构件表面现象的出现。
4、钢纤维混凝土的振捣
在路桥工程施工中,可以采用平板振捣器进行钢纤维混凝土的振捣。如果板厚在0.2m之内,可以一次摊铺成型,一般其振捣的时间应以其表面振出砂浆、混合料不再下沉为标准,在这过程中要避免漏振现象的产生。然后,使用外侧模版的振动梁沿摊铺方向对钢纤维混凝土进行振动压平,在钢纤维混凝土振动过程中,要将多余的混凝土刮掉,及时补足低凹处,再使用置于两侧模板上的无缝钢管沿纵向进行滚压一遍,这样可以提高公路路面的平整度,从而确保整个公路建设的质量。
四、结束语
综上所述,近年来,随着各地联系的增强和社会经济发展,桥梁工程建设不断增多。在桥梁工程施工中,为了促进施工顺利进行,确保工程质量,必须重视相关技术的运用。钢纤维混凝土是一种新型水泥基复合材料,其材料来源广泛,配制和施工方便,性能优越,钢纤维混凝土纤维强化体系的存在,使得混凝土的脆性缺陷减少,有效地减小了混凝土使用过程中所存在的内部缺陷尺寸。不仅能够确保桥梁工程质量,还能够起到节约工程成本的目的,在桥梁施工中得到越来越广泛的运用。
参考文献
[1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013,04:158~160.
关键词: 路桥工程;钢纤维混凝土;概况
路桥建设作为我国基础设施的重要组成部分,直接影响着我国经济与社会的发展。目前,钢纤维混凝土技术是我国路桥工程建设的重要技术,不仅对整个公路工程的质量具有直接的影响,而且对我国路桥事业的可持续发展具有重要的影响。因此,在路桥工程施工中,施工人员应根据路桥工程的实际情况,采取科学合理的措施,大大提高钢纤维混凝土技术水平,这样才能够提高路桥施工的质量,促进我国经济与社会的发展。
一、钢纤维混凝土的概况
近年来,钢纤维混凝土在国内外得到了快速的发展,它简称为SFRC,是将适量的钢纤维掺入到普通的混凝土中,是一种新型的水泥复合材料。钢纤维混凝土不仅有效地降低了混凝土内部的裂缝,而且大大提高了混凝土的抗弯、抗拉、抗剪、抗疲劳、抗冲击和耐久性等性能,在我国路桥工程中的应用越来越广泛。钢纤维混凝土的特点如下:
1、抗弯、抗拉及抗压能力较强
根据实验研究表明:在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以将抗弯的极限强度提升到50%~150%,可以将单轴抗拉的极限强度提升到40%~50%。在混凝土中掺入适量的钢纤维,可以对混凝土抗压破坏的形式进行有效地改变,这样以来不会因混凝土的损坏破碎导致散落现象的出现,从而有效地提升了混凝土的抗压能力。
2、抗冲击能力较好
与普通混凝土相比,在混凝土中掺入0.8%~2.0%的钢纤维,其抗冲击能力可以提升50~100倍,从而抗冲击性能得到了大大地提高。
3、抗裂、抗疲劳和抗剪性较好
与普通的混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂、抗疲劳和抗剪性有了很大的改善。当钢纤维混凝土产生开裂荷载后,混凝土的荷载会增加;当增大钢纤维的体积率后,混凝土的初裂荷载、极限荷载和韧性也会随之增加,从而有效地提高了路桥的承载能力。
4、耐久性较高
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土因具有良好的整体性、抗裂性,所以其抗腐蚀性、耐热性、耐冻性和耐磨性等性能得到了大大地提高。根据相关实验显示:在空气、污水和海水中,钢纤维混凝土呈现出了良好的抗腐蚀性,将其放入污水和海水中几年后,钢纤维只有表层会产生锈斑,钢纤维内部没有锈斑,但普通的混凝土中的钢筋锈蚀后,其体积会膨胀,从而会导致混凝土胀裂现象的出现。
二、路桥工程钢纤维混凝土材料准备
1、钢纤维的选择
由于钢纤维的拔出致使钢纤维混凝土的破坏,由此可见,钢纤维强度的大小主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。提高粘结强度主要与钢纤维的表面、形状及基体的性能有关。为了提高钢纤维的粘结强度,在桥梁桥面铺装施工必须选用0.6×30-800 哑铃型钢纤维,这种钢纤维可以有效地提高桥面铺装层的抗疲劳、抗冲击韧性。在施工过程中,钢纤维掺入量與混凝土体积的比例为1:100。
2、水泥和砂的选择
在桥梁桥面铺装施工中要选用425号普通硅酸盐水泥。砂采用中粗砂,砂的级配应符合施工要求。
3、碎石的选择
在桥梁桥面铺装施工钢纤维混凝土选用的石料粒径,不能超过钢纤维长度的2/3,通常为5~20mm,最大粒径不能超过20mm。当钢纤维混凝土中石料颗粒太大时,就会严重降低钢纤维的曾强作用,也不利于钢纤维的分散。为了提高钢纤维混凝土的和易性能,在桥梁桥面铺装施工中要严格按照碎石的级配要求,选用5~20mm 碎石。
三、路桥工程钢纤维混凝土施工工艺
钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加,可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力,进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升,要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平,规范路桥施工工艺,有效提升现代路桥品质的衡量标准。
1、钢纤维混凝土的配合比
路桥工程施工中,钢纤维混凝土的配合比不仅要满足路桥设计的抗拉、抗压等强度,还要满足路桥设计的抗腐蚀、抗冲击、抗冻以及耐热等性能,并且要符合施工要求的和易性。因此,为了提高混凝土的性能,必须对钢纤维和混凝土的配比进行合理地调整。同时,按照路面设计的标准,对混凝土的抗拉、抗压和抗折等强度进行确定,这样就可以确定在混凝土中掺入钢纤维的量。在混凝土中所掺入钢纤维的量,可以通过绝对体积法或假定质量密度法进行计算,然后对其试配配比进行确定。
2、钢纤维混凝土的拌和
在路桥工程中,可以通过机械拌合的方式进行钢纤维混凝土的拌合。如果钢纤维混凝土体积率较高且拌合物稠度较大,每一次钢纤维的搅拌量应低于额定搅拌量的80%,这样就可以防止纤维结团现象的出现。为了确保钢纤维混凝土搅拌的质量,不仅要确保钢纤维分布的均匀,还要先干后湿地搅拌。对于钢纤维混凝土来说,其搅拌投料的顺序为粗集料、钢纤维、细集料、水泥,在拌合过程中要不断加入钢纤维,通常将拌合分三次。然后,将全部材料干拌均匀后,再加水进行湿拌。
3、钢纤维混凝土的运输、浇筑
钢纤维混凝土的运输、浇筑在路桥工程施工中是非常重要的环节。钢纤维混凝土的运输,可以采用与普通混凝土同样的运输方式。在钢纤维混凝土运输过程中,要防止拌合物离析现象的出现,若有离析现象产生,一定要进行二次搅拌。对于钢纤维混凝土的浇筑来说,其过程与普通混凝土浇筑过程较相似,但与普通混凝土的流动性相比,钢纤维混凝土的流动性较弱。由于钢纤维混凝土的浇筑水平对其整体性和致密性具有直接的影响,所以一定要确保钢纤维混凝土结构的连续性和其分布的均匀性,并且不允许浇筑施工在一个规定连续浇筑区域内中断,要求拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕时间应低于30min。另外,在钢纤维浇筑过程中,因其在边角处易出现蜂窝现象,所以一定要避免拌合料干涩加水现象的产生,并使用振捣棒对边角处进行捣实。当对结构构件进行浇筑振捣时,要防止钢纤维露出构件表面现象的出现。
4、钢纤维混凝土的振捣
在路桥工程施工中,可以采用平板振捣器进行钢纤维混凝土的振捣。如果板厚在0.2m之内,可以一次摊铺成型,一般其振捣的时间应以其表面振出砂浆、混合料不再下沉为标准,在这过程中要避免漏振现象的产生。然后,使用外侧模版的振动梁沿摊铺方向对钢纤维混凝土进行振动压平,在钢纤维混凝土振动过程中,要将多余的混凝土刮掉,及时补足低凹处,再使用置于两侧模板上的无缝钢管沿纵向进行滚压一遍,这样可以提高公路路面的平整度,从而确保整个公路建设的质量。
四、结束语
综上所述,近年来,随着各地联系的增强和社会经济发展,桥梁工程建设不断增多。在桥梁工程施工中,为了促进施工顺利进行,确保工程质量,必须重视相关技术的运用。钢纤维混凝土是一种新型水泥基复合材料,其材料来源广泛,配制和施工方便,性能优越,钢纤维混凝土纤维强化体系的存在,使得混凝土的脆性缺陷减少,有效地减小了混凝土使用过程中所存在的内部缺陷尺寸。不仅能够确保桥梁工程质量,还能够起到节约工程成本的目的,在桥梁施工中得到越来越广泛的运用。
参考文献
[1]仝芸.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J].山西建筑,2013,04:158~160.