道路桥梁施工论文钢纤维混凝土技术应用论文
道路桥梁施工论文钢纤维混凝土技术应用论文【摘要】钢纤维混凝土是一种新型的复合型建材，在我国国内得到了广泛的运用，与普通混凝土相比有很多优异之处，不仅能改善结构的抗剪、抗拉、抗磨、抗弯、抗磨等性能，还能够增强抗冲击性和断裂的韧性，明显提高结构的耐久性，并且施工简单，因此被很多行业广泛的运用。钢纤维混凝土是指在普通的混凝土中掺入随机分布的、一定量的由钢纤维配置成的复合型材料。加入了钢纤维后的混凝土，能够显著的改善普通混凝土的物理性质，例如抗磨损、抗疲劳、抗拉等性能，其中钢纤维是以随机的方式进行分布，因此在一定程度上限制了混凝土内部的宏观裂缝形成以及微裂缝的扩展，从根本上保证了整个过程的安全性。钢纤维混凝土技术是指一些对抗拉、抗压、耐磨性要求较高的市政类土木工程中的应用钢纤维混凝土所形成的技术。在一些发达国家，钢纤维混凝土技术已经发展成熟，而我国在上世纪70年代才开始引进和研究这项技术，但目前也取得了广泛的运用和加大的发展。1 钢纤维混凝土的主要性能1.1 钢纤维混凝土的重量和强度比值增大钢纤维混凝土具有十分优越的经济性能指标，这也保证了它具有非常广泛的应用前景。其抗拉强度以及由主拉力控制的抗弯、抗剪、抗扭曲的强度与普通混凝土相比显著提高。当其纤维掺量为1%至2%的范围内时，钢纤维混凝土的抗拉强度提高了25%至50%，抗弯强度提高了30%至80%，使用直接双面试验测定的抗弯强度则提高了50%至100%。而抗压的强度提高幅度有限，一般在0%至25%之内。1.2 钢纤维混凝土的变形性能得到显著改善钢纤维对普通混凝土的抗压弹性的模量的影响并不明显，受拉弹性的模量随着钢纤维的掺入量的增加大约提高了0%至20%，但是钢纤维混凝土的韧性与普通混凝土相比显著提高。当掺入两在0.8%至2.0%的范围内，其弯曲冲击韧性约可提升2至4倍，抗压和韧性约可提升2至7倍，经板式试验的落锤法击碎实验中测得的冲击韧性约可提高50至100倍甚至更高。1.3 钢纤维混凝土能够有效的抑制或阻止温度应力开裂，其抗疲劳性显著改善钢纤维能够对普通混凝土起到阻裂的作用，因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比有较高的抗疲劳性和软化性。例如，在掺有2%的钢纤维混凝土的抗疲劳寿命高达2*10次，其应力水平达到0.92，普通的混凝土的应力水平仅为0.56。1.4 钢纤维混凝土能够有效改善普通混凝土收缩和徐变现象钢纤维混凝土的收缩值是随钢纤维的掺量的增加而降低的。例如当钢纤维的掺量为1.5%时钢纤维混凝土与普通混凝土相比收缩值降低7%至9%。在持续荷载下的钢纤维混凝土的徐变与普通混凝土相比降低了10%至30%。1.5 钢纤维混凝土有较好的抗磨损能力通过对C-75、C-50钢纤维混凝土和普通的混凝土进行抗磨损的试验表明，钢纤维混凝土的抗磨损能力为105%。使用C-75的钢纤维混凝土的试样比普通混凝土试样抗磨损能力增加了52%，其试件的磨损损失量少了34.4%；使用C-50的钢纤维混凝土增加了粗糙度，因此在相同的外露表面磨损试验条件下，其抗磨损力增加了近1倍。2 影响钢纤维混泥土的主要因素钢纤维混凝土的性能受钢纤维的掺入量、钢纤维的类型、钢纤维的长径比、粗骨料的最大粒径、砂率、掺合料、减水剂等因素的影响。其中对钢纤维混凝土性能影响最大的是钢纤维的掺入量、钢纤维的类型、钢纤维的长径比这三种因素。将钢纤维混凝土用在道路路面时，由于路面面层板较薄，会受到地下排水状况的影响。3 道路桥梁施工中对钢纤维混凝土技术的运用3.1 钢纤维混凝土技术在道路施工中的应用钢纤维混凝土路面具有：（1）纵缝少设或者不设、（2）减薄铺装厚度、（3）横向缩缝小、（4）冻融性能好、（5）耐磨性能好等优点，因此能够延长道路路面的使用寿命，被广泛运用与路面工程的建设中。3.1.1 新建复合式钢纤维混凝土路面一般复合式路面可以做成三层式或者双层式。三层式路面设计为将上下两层路面都做成钢纤维式混凝土层，在中间夹杂由普通混凝土层，这种方法在整体建筑上较为合理，因此施工技术要求高，一般三层式复合路面适宜在机械化程度较高的地区进行；双层式路面的建造一般是在全路面板厚的上层大约40%至60%的地方实施钢纤维混凝土。3.1.2 新建全截面的钢纤维混凝土路面一般全截面采用的钢纤维混凝土厚度是普通水泥道路路面厚度的50%至60%，其中钢纤维的掺入量为0.8%至1.2%。对双车道路面来说一般不设置纵缝，横向间距设置为20至30厘米，最长为50厘米。3.1.3 碾压式钢纤维混凝土路面碾压式钢纤维混凝土路面是指将钢纤维放置于碾压混凝土内，以此来增强路面的韧性和强度，提高碾压混凝土的力学性能。3.1.4 钢纤维混凝土罩面对旧混凝土损坏的路面一般采用钢纤维混凝土对罩面层进行铺筑，钢纤维混凝土的罩面分为：分离式、直接式、结合式。分离式的罩面层和旧混凝土面层不粘连，在中间设置出隔离层，使得各层能够独立的发挥作用。4 钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用4.1 桥面的铺装使用钢纤维混凝土对桥面进行铺装不仅能够增强桥面的耐久性、抗裂性以及提高桥面的舒适性，还能够增加桥梁的抗折强度，使桥梁自身的刚度增强，从而减少了铺装的厚度，在一定程度上降低了结构的自重，改善了桥梁的受力情况。4.2 桥梁上部承受的荷载部位使用钢纤维混凝土对应力集中区域或者主拱圈进行局部加强，能够改善结构的受力性能，有效的对结构变形进行控制，减轻结构本身的自重，促进桥梁结构向轻型化、大跨度的方向发展，不仅使桥梁造型美观、结构性能好，而且能够提高经济效益。采用钢纤维混凝土能够降低桥梁的梁高，同时还能够满足一些桥梁的特殊要求。4.3 桥梁墩台等结构的局部加固在动载在长期作用下造成的桥面板和桥梁墩的裂缝或者表层脱落的情况，可以采用转子型的喷射机进行喷射5至20厘米的钢纤维混凝土，用来提高结构的抗震性和整体性。通常情况下采用的钢纤维类型为剪切钢纤维，钢纤维掺量为110%；使用硫铝酸盐快的硬水泥以及TS型的速凝剂来提高桥梁早期的抗裂性能；通过对旧混凝土的表面凿毛或喷砂处理，能够增强新、旧混凝土的整体性能。4.4 对钢筋混凝土进行加强利用钢纤维混凝土对桩尖或者桩顶的局部进行增强，使得桩本身的穿透力得到提高，降低了锤击频率，因此极大的提高了打击速度。通常情况下对桩尖和桩顶部位使用钢纤维混凝土，以此来增强桩顶抗冲击的韧性，避免了桩顶在打入设计深度之前出现破裂，同时增加桩尖的入土能力，增强打击速度。其桩身的部分采用非预应力或者预应力的钢筋混凝土，也可以全断面整体的浇筑钢纤维混凝土，这样做的话会降低整体经济效益。结束语钢纤维混凝土是一种新型的复合型建材，在我国国内得到了广泛的运用，与普通混凝土相比有很多优异之处，不仅能改善结构的抗剪、抗拉、抗磨、抗弯、抗磨等性能，还能够增强抗冲击性和断裂的韧性，明显提高结构的耐久性，并且施工简单，因此被很多行业广泛的运用。参考文献1孔令健，刘欣楠. 钢纤维混凝土技术在道路桥梁施工中的应用J. 交通建设与管理，2014，06：1-2.2王强. 浅析公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用J. 黑龙江交通科技，2011，03：98-99.3李红旗. 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨J. 中国新技术新产品，2011，16：13-14.4张健. 道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用研究J. 北方交通，2012，12：99-100.
