鋼纖維混凝土范文

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摘要：鋼纖維混凝土是一種新型的復(fù)合材料，具有較高的抗拉強(qiáng)度和斷裂韌性，抗疲勞等性能，本文通過(guò)對(duì)普通鋼纖維混凝土和自密實(shí)鋼纖維混凝土性能的對(duì)比，闡述鋼纖維混凝土在施工過(guò)程中的拌合工藝；通過(guò)與普通鋼纖維混凝土工藝的對(duì)比，闡述自密實(shí)鋼纖維混凝土在施工過(guò)程的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土 鋼纖維 施工工藝

1.概述

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforce Concrete簡(jiǎn)稱(chēng)SFRC)是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。

自密實(shí)混凝土的應(yīng)用已經(jīng)20年的歷史，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用僅有10多年，特別是最近幾年，自密實(shí)混凝土的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，自密實(shí)混凝土是指在自身的重力作用下，能夠流動(dòng)、密實(shí)，即使存在致密鋼筋也能完全填充米板，同時(shí)獲得很好的均質(zhì)性，并且不需要附加振動(dòng)的混凝土，因自身具有很多優(yōu)點(diǎn)，自密實(shí)混凝土被廣泛的應(yīng)用于工程中。

自密實(shí)鋼纖維混凝土集這兩種混凝土的優(yōu)點(diǎn)于一身，即在混凝土施工澆筑的過(guò)程中利用自密實(shí)混凝土拌合物的易澆筑密實(shí)的特點(diǎn)，在混凝土硬化后利用鋼纖維混凝土的力學(xué)與變形能力。

2.鋼纖維混凝土的特點(diǎn)

在普通混凝土之中，以亂向的方式均勻地把一定量的鋼纖維分布其中，再經(jīng)過(guò)硬化從而制得鋼纖維混凝土，這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，較之普通混凝土，物理力學(xué)性質(zhì)大多都較高：重量和強(qiáng)度比值增加；抗拉 抗壓及抗彎的極限強(qiáng)度較高；良好的抗沖擊性能；明顯改善的變形性能；顯著提高的抗裂與抗疲勞性能；抗剪性?xún)?yōu)越；對(duì)由于溫度應(yīng)力而造成的裂縫及裂縫的擴(kuò)展的的阻止與抑制能力良好；耐磨與抗凍性能良好。

普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%—2%之間，較之普通混凝土，抗拉強(qiáng)度提高40%—80%，抗彎強(qiáng)度提高60%—120%，抗剪強(qiáng)度提高50%一100%，抗壓強(qiáng)度提高幅度較小，一般在0—25%之間，但抗壓韌性卻大幅度提高。

自密實(shí)鋼纖維混凝土擁有普通鋼纖維混凝土的特點(diǎn)，同時(shí)還具有自密實(shí)混凝土的自密實(shí)性能，主要包括流動(dòng)性、抗離析性及填充。每種性能均可采用坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)、V漏斗試驗(yàn)（或T50試驗(yàn)）和U型箱試驗(yàn)等一種以上方法檢測(cè)。這種自密實(shí)性能可以保證混凝土良好的密實(shí)，不需要振搗，改善混凝土的表面質(zhì)量，不會(huì)出現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)表面氣泡或蜂窩麻面，不需要進(jìn)行表面修補(bǔ)；能夠逼真呈現(xiàn)模板表面的紋理或造型。但鋼纖維體積率對(duì)鋼纖維自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度影響不大，但對(duì)劈拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度影響較明顯，且隨著鋼纖維體積率的增加而增大。

3.鋼纖維混凝土的比較

兩種鋼纖維混凝土比普通混凝土具有以上的特點(diǎn)，但是這些特點(diǎn)與鋼纖維有著密切的關(guān)系，在鋼纖維混凝土的制備過(guò)程中，兩種混凝土鋼纖維的選擇要考慮以下幾個(gè)方面：

⑴纖維種類(lèi) 不同種類(lèi)的鋼纖維具有不同的力學(xué)性能（主要是抗拉強(qiáng)度、彈性模量、短裂延伸率等），而這些性能與鋼纖維能否在混凝土中起作用有著很大的關(guān)聯(lián)性。

⑵纖維長(zhǎng)度與長(zhǎng)徑比 使用連續(xù)長(zhǎng)鋼纖維時(shí)，鋼纖維與水泥基體黏結(jié)較好，因此可充分發(fā)揮鋼纖維增強(qiáng)作用。但如果使用的是短鋼纖維時(shí)，則要取決于鋼纖維的臨界長(zhǎng)徑比。鋼纖維臨界長(zhǎng)徑比是鋼纖維的臨界長(zhǎng)度與其直徑d的比值，即①若鋼纖維的實(shí)際長(zhǎng)徑比小于臨界長(zhǎng)徑比，則復(fù)合材料破壞時(shí)，鋼纖維由水泥基體內(nèi)拔除。②若鋼纖維的實(shí)際長(zhǎng)徑比等于臨界長(zhǎng)徑比，只有基體的裂縫發(fā)生在鋼纖維中央時(shí)鋼纖維才拉斷。否則鋼纖維短的一側(cè)從基體內(nèi)拔出。③若鋼纖維的實(shí)際長(zhǎng)徑比大于臨界長(zhǎng)徑比，則復(fù)合材料破壞時(shí)鋼纖維可拉斷。

鋼纖維長(zhǎng)度的選擇：鋼纖維的長(zhǎng)度必須與混凝土中粗集料的公稱(chēng)粒徑相匹配，混凝土粗集料的公稱(chēng)粒徑應(yīng)為鋼纖維長(zhǎng)度的2/3~1/2,即鋼纖維可以跨越一個(gè)粗集料，并與另外一個(gè)粗集料的1/3搭接，同時(shí)鋼纖維的長(zhǎng)度不可以太長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)的鋼纖維攪拌不均勻，且容易成團(tuán)。

⑶纖維體積率 纖維體積率直接影響到混凝土的工作性能，力學(xué)性能及耐久性能等。纖維摻量過(guò)少時(shí)，不能很好發(fā)揮效果，纖維摻量過(guò)多會(huì)使混凝土難以成行，出現(xiàn)“團(tuán)聚”現(xiàn)象。

⑷纖維取向 鋼纖維在混凝土中的取向?qū)ζ淅寐视泻艽笥绊戜摾w維自密實(shí)混凝土攪拌時(shí)，宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，為了使鋼纖維充分分散防止鋼纖維由于一次性加入攪拌機(jī)而出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，把鋼纖維先經(jīng)過(guò)分散機(jī)然后加入攪拌機(jī)，采用先干后濕分級(jí)投料的工藝，將鋼纖維，粗集料，細(xì)集料根據(jù)配合比配制的混合料在攪拌機(jī)先干拌1min，然后再加入水和外加劑進(jìn)行攪拌。

兩種鋼纖維混凝土的施工制作順序和方法類(lèi)似，但是，在澆筑之后，普通鋼纖維混凝土和一般的混凝土一樣需要振搗，摻入的鋼纖維由于自身的重量在振搗的過(guò)程中會(huì)向著振搗的相反方向聚集，導(dǎo)致混凝土中的鋼纖維分布不均勻，從而影響鋼纖維混凝土的力學(xué)性能。

相反，鋼纖維自密實(shí)混凝土在澆筑之后，由于自密實(shí)混凝土在自身重力作用下能夠流動(dòng)填充模板而不需要振搗，避免了鋼纖維在混凝土中聚集的現(xiàn)象，使得自密實(shí)鋼纖維混凝土的力學(xué)性能得到充分的利用。

鋼纖維自密實(shí)混凝土無(wú)需振搗而能自實(shí)。在實(shí)際施工中消除了澆筑混凝土?xí)r的振搗噪聲，提高了施工速度和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了混凝土澆筑的省力化，為改善和解決過(guò)密配筋、薄壁、復(fù)雜形體、大體積、有特殊要求、振搗困難的工程施工施工條件帶來(lái)了極大的方便。

決定鋼纖維混凝土力學(xué)性能的最后總要參數(shù)是它的韌性，已經(jīng)有研究結(jié)果顯示鋼纖維自密實(shí)混凝土的韌性要比普通鋼纖維混凝土強(qiáng)的多[1]。

參考文獻(xiàn)：

[1]張金強(qiáng)譯.鋼纖維在自密實(shí)混凝土中的應(yīng)用[J].石家莊鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，1（3）：76-80.

[2]程慶國(guó),高路彬等.鋼纖維混凝土理論及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)鐵道出版社， 1999.

[3]陳睿,劉真等.自密實(shí)混凝土應(yīng)用研究[A].武漢：無(wú)哈理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001

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[關(guān)鍵詞]路橋工程、鋼纖維混凝土、施工技術(shù)

隨著路橋工程建設(shè)的不斷發(fā)展，鋼纖維混凝土作為一種新型材料以性能的優(yōu)越性被廣泛應(yīng)用于路橋工程中，并取得了良好的效果。因此，對(duì)鋼釬維混凝土進(jìn)行深入的了解有助于提高工程質(zhì)量，增強(qiáng)社會(huì)，經(jīng)濟(jì)效益。

1 鋼纖維混凝土的特點(diǎn)

1.1 抗裂、抗剪性能強(qiáng)

傳統(tǒng)混凝土開(kāi)裂荷載與極限荷載無(wú)明顯差異，但鋼纖維混凝土即使出現(xiàn)開(kāi)裂荷載，其荷載還是能夠保持增大趨勢(shì)。在一定程度上來(lái)說(shuō)，如果鋼纖維混凝土體積增大，那么其開(kāi)裂荷載、極限荷載與韌性均能增大。對(duì)鋼纖維混凝土的剪切性能進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明：鋼纖維混凝土基體錯(cuò)動(dòng)移位后，仍然具有良好的承載能力，承載強(qiáng)度為400～800mpa。

1.2 抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能強(qiáng)

鋼纖維混凝土主要由鋼纖維和傳統(tǒng)混凝土構(gòu)成，在混凝土中，鋼纖維不規(guī)則分布，這樣的分布有利于加強(qiáng)鋼纖維混凝土抗壓、抗拉、抗彎、抗沖擊性能。實(shí)驗(yàn)研究鋼纖維混凝土在路橋施工中的應(yīng)用，結(jié)果表明：在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維，可以有效提高50%～150%抗彎與40%～50%單軸抗拉的極限強(qiáng)度，若鋼纖維在混凝土中的含量為0.8%～2.O%，抗沖擊可達(dá)普通混凝土的50～100倍極限強(qiáng)度。在鋼纖維混凝土中，鋼纖維消耗量很小，比例約為0.8%～2.0%，鋼纖維本身并不能有效提高混凝土抗壓強(qiáng)度，但在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維后，混凝土整體抗壓破壞形式出現(xiàn)明顯變化，雖然受到破壞后會(huì)碎，但不會(huì)散，因此混凝土結(jié)構(gòu)抗壓性能顯著加強(qiáng)。

1.3 改善混凝土變形性能

在混凝土中適當(dāng)加入鋼纖維，可以有效改善混凝土長(zhǎng)期收縮變形性能，且能顯著提高混凝土抗拉彈性模量，此外，還能使混凝土收縮率降低10%～30%。

2 鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)

鋼纖維混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、鋼纖維、外加劑、摻合料等，水泥選用型號(hào)規(guī)格為P.O.42.5的普通硅酸鹽水泥；卵石型號(hào)規(guī)格為5～25mm，含泥量低于1%；砂型號(hào)規(guī)格為中砂，含泥量低于3%；鋼纖維型號(hào)規(guī)格為長(zhǎng)度60mm、直徑0.9mm，最低抗壓強(qiáng)度為1000N/m2型號(hào)規(guī)格為泵送劑；摻合料型號(hào)規(guī)格為I級(jí)粉煤灰。鋼纖維混凝土的配料選用標(biāo)準(zhǔn)為：

2.1 鋼纖維品種與基材強(qiáng)度相適應(yīng)，且抗拉極限強(qiáng)度不低于500MPa。

2.2 鋼纖維混凝土中鋼纖維最佳含量為0.5%～2.O%。

2.3 加強(qiáng)控制鋼纖維長(zhǎng)徑比，鋼纖維長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，最佳直徑為0.45mm～0.70mm，以保證鋼纖維混凝土力學(xué)性能盡可能符合施工和易性要求。

2.4 適當(dāng)采用減水劑或外摻劑，使混凝土施工和易性得到改善，同時(shí)降低水泥用量及成本。

2.5 必須確保鋼纖維無(wú)油污、銹漬、碎屑與雜質(zhì)等。

2.6 采用攪拌機(jī)拌和鋼纖維混凝土?xí)r，其砂率應(yīng)比相同標(biāo)號(hào)同類(lèi)傳統(tǒng)混凝土高，而且控制鋼纖維長(zhǎng)徑比為50～80。

3 路橋施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.1道路施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.1.1攤鋪、整平

①將鋼纖維連續(xù)、均勻在面板中攤鋪。

②通過(guò)分散機(jī)均勻分散鋼纖維后，加入攪拌機(jī)。

③投料攪拌時(shí)采用先干后濕方式，并嚴(yán)格控制攪時(shí)間.

④攤鋪時(shí)摻和物塌落度應(yīng)保持一致。

⑤攤鋪同一道路作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡可能持續(xù)攤鋪與澆筑。攤鋪工作完成后，必須進(jìn)行整平、初步壓實(shí)工作。

3.1.2 振搗

縱向條狀集束排列鋼纖維，可以加強(qiáng)混凝土邊緣的密度。采用機(jī)械振搗鋼纖維混凝土，可以增加其強(qiáng)度與密實(shí)度，有效保障鋼纖維混凝土路面的強(qiáng)度與抗裂性。在機(jī)械振搗過(guò)程中，應(yīng)按照一定順序和頻率進(jìn)行振搗，不能出現(xiàn)過(guò)振、漏振等問(wèn)題，而且鋼纖維嚴(yán)禁出現(xiàn)空洞、溝槽等現(xiàn)象。

3.1.3 整形

鋼纖維混凝土的特點(diǎn)主要有纖維分布不規(guī)則、含砂率大、粗骨料稀等，為免鋼纖維外露，應(yīng)采用機(jī)械進(jìn)行抹平整形。與此同時(shí)，采用壓紋機(jī)壓紋技術(shù)，可以避免或減少拉毛與拆模后出現(xiàn)的鋼纖維外漏、外露現(xiàn)象。

3.1.4 施工注意事項(xiàng)

①加快施工進(jìn)度或適當(dāng)增加水分，可使鋼纖維混凝土延遲凝結(jié)、硬化。

②攤鋪或澆筑過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算，才能增加摻和物，如水、外加劑等。

③為免影響鋼纖維混凝土強(qiáng)度，運(yùn)輸和攤鋪時(shí)間必須在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

3.2 橋梁施工中鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.2.1 橋面鋪裝

在橋面鋪裝鋼纖維混凝土，可提高橋面耐久性、抗裂性與舒適性，增強(qiáng)橋梁剛度與抗折強(qiáng)度，并減少鋪裝厚度，使結(jié)構(gòu)自重降低，很好的改善橋梁受力狀況。此外，還能有效提高橋面抗沖擊力，加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)和伸縮縫間的連接強(qiáng)度，減少橋面出現(xiàn)坑槽、剝落、裂縫等情況，有效延遲橋梁損壞速度。

3.2.2 橋墩結(jié)構(gòu)局部加固

在長(zhǎng)期動(dòng)載作用下，若橋墩、橋面板出現(xiàn)裂縫、表層剝落等問(wèn)題，為滿(mǎn)足橋梁結(jié)構(gòu)抗震性與整體性要求，可采用轉(zhuǎn)子型噴射機(jī)向出現(xiàn)問(wèn)題的部位噴射5cm～20cm鋼纖維混凝土。橋墩結(jié)構(gòu)局部加固方式為：①采用10%摻量的剪切鋼纖維；②噴砂或鑿毛舊混凝土表面，加強(qiáng)新舊混凝土整體密實(shí)性、牢固性；③為提高早期抗裂性能，適當(dāng)采用硫鋁酸鹽快硬水泥、TS型速凝劑。

3.2.3 橋梁上部承載部位

采用鋼纖維混凝土加強(qiáng)橋梁上部應(yīng)力集中的部位，可有效改善橋梁結(jié)構(gòu)受力性能，控制結(jié)構(gòu)變形的同時(shí)降低結(jié)構(gòu)自重，使橋梁結(jié)構(gòu)逐漸呈現(xiàn)輕型化、大跨度發(fā)展趨勢(shì)。在橋梁上部結(jié)構(gòu)采用鋼纖維混凝土，可以提高結(jié)構(gòu)承載力與抗變形性能，而且能減少上部結(jié)構(gòu)材料用量與下部墩臺(tái)數(shù)量，進(jìn)而有效降低施工造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 路橋施工中鋼纖維混凝土的應(yīng)用

在路橋工程施工中，鋼纖維混凝土的應(yīng)用比較廣泛，具體表現(xiàn)在：

4.1 橋梁工程項(xiàng)目的施工

橋梁工程在使用的過(guò)程中，在時(shí)間周期的作用下，受到來(lái)自地面上部的荷載力比較大，經(jīng)常需要承載很大的重力，并且在結(jié)構(gòu)方面的特殊性，所以鋼纖維混凝土應(yīng)用的比較廣泛。主要應(yīng)用的部位是在橋梁和墩臺(tái)的外部位置噴射五到二十厘米厚的鋼纖維混凝土，以此來(lái)提高橋梁的承載力。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，可以有效的加強(qiáng)橋梁的強(qiáng)度，抗壓力等相關(guān)方面的性能，避免橋梁發(fā)生裂縫等現(xiàn)象。

4.2 道路工程項(xiàng)目的施工

在道路施工工程中，可以根據(jù)實(shí)際狀況的不同，將鋼纖維混凝土施工進(jìn)行分類(lèi)，主要有復(fù)合式、碾壓式和全截面式。

使用鋼纖維混凝土的優(yōu)勢(shì)是要比普通的混凝土節(jié)省材料，以全截面式為例的話(huà)，可以節(jié)省將近一半的材料；在雙向行駛的車(chē)道工程中，不需要進(jìn)行縱縫的設(shè)置，各橫縫的間距保持在50cm之內(nèi)，間隔距離在20cm～30cm之間；三層式復(fù)合路面施工時(shí)，鋼纖維混凝土材料的摻入量最好保持在0.8%到1.2%左右。而雙層式的路面施工是指將鋼纖維混凝土材料鋪設(shè)在道路路面的上部位置，路面的施工厚度最好占整個(gè)路面厚度的40%到60%左右。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼纖維混凝土廣泛應(yīng)用于路橋施工中，不僅能加強(qiáng)路橋承載能力，還能延長(zhǎng)路橋使用壽命，有效提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。應(yīng)加強(qiáng)鋼釬維混凝土施工的過(guò)程控制，提高質(zhì)量通病的防范意識(shí)，注重施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累，為更好的創(chuàng)造精品工程而努力。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 鄒孟義.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術(shù)分析[J].廣東科技，2010年06期

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關(guān)鍵詞：噴射 鋼纖維混凝土 質(zhì)量控制

鋼纖維混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、鋼纖維及必要時(shí)摻入外加劑或摻和料按一定比例配制而成。鋼纖維混凝土具有良好的綜合力學(xué)性能，鋼纖維的加入可提高混凝土的強(qiáng)度、韌性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向彈塑性過(guò)渡，是目前國(guó)內(nèi)外比較先進(jìn)的外摻料。鋼纖維按材質(zhì)分為普通碳素鋼和不銹鋼兩種類(lèi)型，一般多用普通碳素鋼鋼纖維。這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展以來(lái)，在隧道和地下工程中的襯砌支護(hù)、礦山巷道的軟巖支護(hù)、建筑物與橋梁的修補(bǔ)加固、水工建筑的面板防滲加固處理等很多工程項(xiàng)目上得到應(yīng)用。

一、噴射鋼纖維混凝土的材料質(zhì)量要求

1、水泥和水灰比：鋼纖維噴射混凝土施工的首要要求是有良好的工作性，即混凝土拌和物有較好的流動(dòng)性、保水性、粘聚性。水泥水化之后，膠合料覆蓋在集料和鋼纖維表面，減少了摩擦阻力，形成良好的流動(dòng)性，促使鋼纖維混凝土與受?chē)娒嬲辰Y(jié)；水泥的強(qiáng)度與鋼纖維噴射混凝土的強(qiáng)度基本上成正比例關(guān)系，但是高標(biāo)號(hào)的水泥增加施工成本，水化熱大，不利于混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。

一般混凝土的抗壓強(qiáng)度與灰水比成正比例的關(guān)系，但對(duì)于鋼纖維噴身混凝土，其噴射時(shí)的水灰比與到達(dá)受?chē)娒娴幕炷恋乃冶扔幸欢ǖ牟町?。而且水灰比過(guò)大，水泥的水化反應(yīng)充分，但是混凝土拌和物易離析、泌水，混凝土硬化后收縮變形大；水灰比過(guò)小，富余的水泥顆粒多，干噴工藝增加粉塵和回彈率，且鋼纖維噴射混凝土是噴敷成層狀的，粘結(jié)不好。因此，水灰比既要使鋼纖維噴射混凝土有良好的流動(dòng)性和強(qiáng)度，又不能使鋼纖維噴射混凝土離析、泌水，增加回彈率，造成浪費(fèi)。

2、集料：鋼纖維噴射混凝土所用集料包括粗集料和細(xì)集料兩種。粗集料為鋼纖維噴射混凝土提供支架作用，對(duì)于混凝土的強(qiáng)度起主要作用，卵石表面光滑，與水泥膠合料的粘結(jié)不如碎石，但相對(duì)碎石來(lái)說(shuō)可以減少對(duì)噴射設(shè)備的損傷。同時(shí)水泥漿體與單個(gè)石子之間界面的過(guò)渡層周長(zhǎng)和厚度都很小，不容易形成大的缺陷，有利于界面強(qiáng)度的提高，有利于混凝土彈性模量的增長(zhǎng)和耐久性的提高。細(xì)集料起填充空隙作用，其細(xì)度模數(shù)和砂率影響混凝土的粘聚性和流動(dòng)性。砂子的比表面積大于同等質(zhì)量的石子的比表面積，需要水泥漿的數(shù)量多，流動(dòng)性隨著砂率的增大越來(lái)越好。

3、鋼纖維：鋼纖維在噴射混凝土中的不均勻分布提高了混凝土的彎拉強(qiáng)度、韌性和阻裂能力。實(shí)驗(yàn)證明，鋼纖維噴射混凝土開(kāi)裂后仍具有一定的負(fù)荷能力。常用鋼纖維的彈性模量為200GPa，抗拉強(qiáng)度為380～1300MPa，極限延伸率3 %～30 %。不均勻分布在噴射混凝土中的鋼纖維由于自身的高強(qiáng)度以及與集料的粘結(jié)，提高了混凝土的整體密實(shí)程度和耐久性。鋼纖維的長(zhǎng)徑比是影響鋼纖維增強(qiáng)增韌效果的重要參數(shù)，也影響噴射混凝土的工作性。這兩方面有時(shí)是相互矛盾的，因?yàn)橥ǔＪ褂玫谋砻娲植凇啥藥с^的鋼纖維增強(qiáng)、增韌效果好，但施工時(shí)，分散較為困難，容易結(jié)團(tuán)，影響施工效率。

4、外加劑和摻和料：干噴法和濕噴法施工，都要求噴射混凝土拌和物的干料或是濕料在噴嘴處與速凝劑等混合噴出后，在很短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)。施工時(shí)，常用速凝劑或高效減水劑等縮短噴射混凝土的凝結(jié)時(shí)間，尤其是初凝時(shí)間。如達(dá)不到要求，則混凝土與受?chē)娒嬲辰Y(jié)不夠，回彈率增加，鋼纖維混凝土密實(shí)程度不高，混凝土的強(qiáng)度和耐久性無(wú)法保證，經(jīng)濟(jì)性也不好

二、噴射鋼纖維混凝土施工

1）混凝土拌制、存放和運(yùn)輸。鋼纖維在拌和料中的分布均勻性，不僅與原材料和攪拌工藝有關(guān)，而且受攪拌機(jī)械和投料方法影響更大。試驗(yàn)表明：采用強(qiáng)制攪拌機(jī)比自落式攪拌機(jī)效果好。本隧道施工中因受機(jī)械設(shè)備影響而采用自落式攪拌機(jī)。投料時(shí)采用先投水泥、砂和碎石，在拌和過(guò)程中分散加入鋼纖維的方法進(jìn)行拌和，拌和時(shí)間不少于2min.。

鋼纖維混凝土施工時(shí)，噴錨料應(yīng)盡量隨拌隨用，摻入速凝劑時(shí)存放時(shí)間不得超過(guò)20min，不摻入速凝劑時(shí)干混合料存放時(shí)間不超過(guò)2h，否則被視為廢料，不可再行使用。在運(yùn)輸和存放過(guò)程中不得淋雨、流入水或混合雜物。

2）噴射作業(yè)?；旌狭贤ㄟ^(guò)膠管長(zhǎng)距離的高速輸送，在噴頭處已稍有分離，水在距受?chē)娒鎙m 左右處加入，噴射應(yīng)根據(jù)其當(dāng)前標(biāo)定的給水速度調(diào)整水閥，按混凝土配合比設(shè)計(jì)確定的水灰比供水。噴射混凝土?xí)r，噴槍要垂直正對(duì)工作面，連續(xù)平穩(wěn)地自下而上水平橫向移動(dòng)，噴頭一圈壓半圈的旋轉(zhuǎn)噴射。

在施工時(shí)還應(yīng)注意風(fēng)壓對(duì)噴射鋼纖維混凝土的影響。在混合料輸送時(shí)，采用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)壓是鋼纖維均勻分布、減少回彈損失的主要條件。風(fēng)壓太大鋼纖維的分布就不均勻。試驗(yàn)表明，鋼纖維混凝土噴射堆中心的鋼纖維含量為噴堆周邊的85.3%，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是由于料流噴出后，分布在料束外緣的鋼纖維在接近受?chē)娒媲氨粰M向氣流吹至周?chē)ㄆ渲胁糠咒摾w維落地，部分鋼纖維滯留在噴堆周邊），因此，降低風(fēng)壓則橫向氣流的壓力和流速也會(huì)降低，這樣不僅會(huì)減少鋼纖維的回彈損失，也會(huì)改善鋼纖維分布的不均勻性。一般混合料輸送距離在100m以?xún)?nèi)時(shí)，噴射風(fēng)壓控制在0.15～0.2MPa為宜。

3）養(yǎng)護(hù)?；炷潦┕べ|(zhì)量的好壞，受養(yǎng)護(hù)的影響相當(dāng)明顯。因此在混凝土噴射完畢后要及時(shí)灑水或噴水霧養(yǎng)護(hù)。避免因養(yǎng)護(hù)不及時(shí)而導(dǎo)致噴射鋼纖維混凝土的質(zhì)量不合格。

三、質(zhì)量控制措施

在實(shí)際施工中，無(wú)論是施工設(shè)備的操作、施工進(jìn)度的掌握、施工材料的控制都離不開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)人員。施工人員的熟練程度、專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握、責(zé)任心影響鋼纖維噴射混凝土的施工質(zhì)量。鋼纖維噴射混凝土的施工環(huán)環(huán)相扣，尤其對(duì)于干噴法施工工藝，大多是遠(yuǎn)距離操作，混凝土拌和料的拌和與運(yùn)輸、鋼纖維的摻加工藝控制、噴射混凝土?xí)r水量的控制等將對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理與協(xié)調(diào)顯然是必要的。

篇4

關(guān)鍵詞：鋼纖維 鋼纖維混凝土

1　前言

隨著1824年波特蘭水泥的誕生，在1830年前后出現(xiàn)了混凝土，作為當(dāng)時(shí)的一種新型建筑材料，就廣泛地應(yīng)用于土木和水利工程。尤其是在19世紀(jì)中葉以后，伴隨著鋼鐵的發(fā)展，人們把鋼筋和混凝土結(jié)合起來(lái)，誕生了鋼筋混凝土(Reinforced Concrete)這種新型的復(fù)合建筑材料，大大提高了結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度、承載能力和耐久性，從而使建筑業(yè)經(jīng)歷了一場(chǎng)革命。盡管混凝土的固有優(yōu)點(diǎn)是高抗壓強(qiáng)度，然而它也有固有弱點(diǎn)——如構(gòu)件的自重大、易于塑性干縮開(kāi)裂、抗疲勞能力低、韌性差、抗拉強(qiáng)度低(一般僅為抗壓強(qiáng)度的7%－14%)、易產(chǎn)生裂紋、抗沖擊碎裂性差等，限制了在工程中的使用范圍。這些弱點(diǎn)隨著混凝土強(qiáng)度的提高顯得尤為突出。因此，長(zhǎng)期以來(lái)許多專(zhuān)家和學(xué)者不斷探索改善混凝土性能(主要是提高抗拉性能，增強(qiáng)耐久性)的各種方法和途徑，于是，提出了一種以傳統(tǒng)素混凝土為基體的新型復(fù)合材料——纖維混凝土。

2 纖維混凝土的發(fā)展和現(xiàn)狀

纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete，簡(jiǎn)稱(chēng)FRC)，是纖維增強(qiáng)混凝土的簡(jiǎn)稱(chēng)，通常是以水泥凈漿、砂漿或者混凝土為基體，以金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維或有機(jī)纖維增強(qiáng)材料組成的一種水泥基復(fù)合材料。它是將短而細(xì)的，具有高抗拉強(qiáng)度、高極限延伸率、高抗堿性等良好性能的纖維均勻的分散在混凝土基體中形成的一種新型建筑材料。纖維在混凝土中限制混凝土早期裂縫的產(chǎn)生及在外力作用下裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。在纖維混凝土受力初期，纖維與混凝同受力，此時(shí)混凝土是外力的主要承擔(dān)者，隨著外力的不斷增加或者外力持續(xù)一定時(shí)間，當(dāng)裂縫擴(kuò)展到一定程度之后，混凝土退出工作，纖維成為外力的主要承擔(dān)者，橫跨裂縫的纖維極大的限制了混凝土裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。由此可見(jiàn)，纖維有效地克服了混凝土抗拉強(qiáng)度低、易開(kāi)裂、抗疲勞性能差等固有缺陷。

與普通混凝土相比，F(xiàn)RC具有較高的抗拉、抗彎拉、抗沖擊、抗阻裂、抗爆和韌性、延性等性能，同時(shí)對(duì)混凝土抗?jié)B、防水、抗凍、護(hù)筋性等方面也有很大的貢獻(xiàn)。

鑒于FRC具有素混凝土不具有的優(yōu)點(diǎn)，纖維混凝土尤其是鋼纖維混凝土在實(shí)際工程中日益得到學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注。1907年原蘇聯(lián)專(zhuān)家B.П.HekpocaB開(kāi)始用金屬纖維增強(qiáng)混凝土；1910年，美國(guó)H.F.Porter發(fā)表了有關(guān)短纖維增強(qiáng)混凝土的研究報(bào)告，建議把短鋼纖維均勻地分散在混凝土中用以強(qiáng)化基體材料；1911年，美國(guó)Graham曾把鋼纖維摻入普通混凝土中得到了可以提高混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性的結(jié)果；到20世紀(jì)40年代，美、英、法、德、日等國(guó)先后做了許多關(guān)于用鋼纖維來(lái)提高混凝土耐磨性和抗裂性、鋼纖維混凝土制造工藝、改進(jìn)鋼纖維形狀以提高纖維與混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度等方面的研究；1963年J.P.Romualdi和G.B.Batson發(fā)表了關(guān)于鋼纖維約束混凝土裂縫開(kāi)展的機(jī)理的論文，提出了鋼纖維混凝土開(kāi)裂強(qiáng)度是由對(duì)拉伸應(yīng)力起有效作用的鋼纖維平均間距所決定的結(jié)論(纖維間距理論)，從而開(kāi)始了這種新型復(fù)合材料的實(shí)用開(kāi)發(fā)階段。到目前，隨著鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用，因纖維在混凝土中的分布情況不同，主要有四類(lèi)：鋼纖維混凝土、混雜纖維混凝土、層布式鋼纖維混凝土和層布式混雜纖維混凝土。

2.1 鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete 簡(jiǎn)稱(chēng)SFRC)是在普通混凝土中摻入少量低碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼的纖維后形成的一種比較均勻而多向配筋的混凝土。鋼纖維的摻入量按體積一般為l－2%，而按重量計(jì)每立方米混凝土中摻70－100Kg左右鋼纖維，鋼纖維的長(zhǎng)度宜為25－60mm，直徑為0.25－1.25mm，長(zhǎng)度與直徑的最佳比值為50－700。

與普通混凝土相比，不僅能改善抗拉、抗剪、抗彎、抗磨和抗裂性能，而且能大大增強(qiáng)混凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能，顯著提高結(jié)構(gòu)的疲勞性能及其耐久性。尤其是韌性可增加l0－20倍，美國(guó)對(duì)鋼纖維混凝土與普通混凝土力學(xué)性能比較的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表：

物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

普通混凝土

SFRC

極限抗彎拉強(qiáng)度

2－5.5MPa

5－26 MPa

極限抗壓強(qiáng)度

21－35 MPa

35－56 MPa

抗剪強(qiáng)度

2.5 MPa

4.2 MPa

彈性模量

2?104－3.5?104 MPa

1.5?104－3.5?104 MPa

熱膨脹系數(shù)

9.9－10.8m/m·k

10.4－11.1 m/m·k

抗沖擊力

480N·m

1380 N·m

抗磨指數(shù)

1

2

抗疲勞限值

0.5－0.55

0.80－0.95

抗裂指標(biāo)比

1

7

韌性

1

10—20

耐凍融破壞指標(biāo)數(shù)

篇5

1界面應(yīng)力傳遞機(jī)理

采用數(shù)字光彈性實(shí)驗(yàn)分析鋼纖維界面的殘余應(yīng)力，總結(jié)鋼纖維在混凝土中的應(yīng)力傳遞機(jī)理，為研究增強(qiáng)機(jī)理提供參考。

1.1直線(xiàn)形鋼纖維由圖1（a）可以看出在鋼纖維附近出現(xiàn)明顯的條紋，離著原理鋼纖維的距離的增加條紋的數(shù)量逐漸表少，表明應(yīng)力逐漸表小，數(shù)字光彈法計(jì)得到的應(yīng)力等色線(xiàn)級(jí)數(shù)3D分布可以看出遠(yuǎn)離鋼纖維區(qū)域的級(jí)數(shù)逐漸表小并趨向于零，鋼纖維端的條紋級(jí)數(shù)最高，表現(xiàn)為紅色。

1.2端鉤形鋼纖維由圖2（a）可以看出在鋼纖維以及彎鉤附近出現(xiàn)明顯的條紋，離著原理鋼纖維的距離的增加條紋的數(shù)量逐漸表少，反應(yīng)鋼纖維附近的應(yīng)力較為集中，數(shù)字光彈法計(jì)得到的應(yīng)力等色線(xiàn)級(jí)數(shù)3D分布可以看出鋼纖維端的條紋級(jí)數(shù)最高，表現(xiàn)為紅色，鋼纖維附近的應(yīng)力變化較為突出，說(shuō)明該位置的應(yīng)力傳遞較快，傳遞的范圍較小。鉤形纖維在拔出時(shí)候消耗能量較大，纖維的抗拔能力較強(qiáng)，鋼纖維在形狀改變的位置較容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，讓該位置的混凝土出現(xiàn)脫粘、開(kāi)裂，鋼纖維彎折形狀和角度的不同，應(yīng)力集中程度也會(huì)發(fā)生變化。

2鋼纖維混凝土的增強(qiáng)機(jī)理

為研究鋼纖維混凝土的增強(qiáng)機(jī)理，本文從理論角度分析聚合物混凝土的力學(xué)模型，通過(guò)設(shè)計(jì)一定配合比的混凝土，加入不同體積率、長(zhǎng)徑比鋼纖維以及在混凝土的排列情況，分析對(duì)混凝土的性能的影響。根據(jù)上述分析可知，長(zhǎng)徑比是影響鋼纖維混凝土的重要因素之一，本文將對(duì)三維亂向分布的鋼纖維混凝土進(jìn)行力學(xué)分析。當(dāng)鋼纖維的長(zhǎng)徑比為定值時(shí)，采用抗拔實(shí)驗(yàn)得到的聚合物混凝土的力學(xué)性能如表1，隨著鋼纖維含量的增加，聚合物混凝土的力學(xué)性能都得較大的提高，這主要是由混凝土中鋼纖維讓混凝土的整體性增強(qiáng)，載荷分布更加均勻，減小了薄弱的截面上裂紋的出現(xiàn)，三維亂向分布的鋼纖維本身增強(qiáng)了混凝土的斷裂應(yīng)變。在進(jìn)行加載荷前期，鋼纖維聚合物混凝同承受荷載，能承受的荷載較大，隨著荷載的不斷增大到極限載荷，橫貫于裂紋中的界面粘結(jié)力繼續(xù)傳遞應(yīng)力，使應(yīng)力達(dá)到重新分布，混凝土能夠繼續(xù)承受荷載，載荷增加到破壞荷載的時(shí)候，鋼纖維與混凝土的界面破壞，鋼纖維被出或者拉斷，吸收了較大的能量。本實(shí)驗(yàn)還對(duì)鋼纖維的含量一定時(shí)，研究不同長(zhǎng)徑比的鋼纖維配制聚合物混凝土的力學(xué)性能。由表2可得，在相同的鋼纖維的摻量時(shí)，聚合物混凝土的力學(xué)強(qiáng)度與長(zhǎng)徑比成正比。鋼纖維長(zhǎng)徑比相差不大，混凝土的力學(xué)強(qiáng)度較為接近，長(zhǎng)徑比增加到88時(shí)，力學(xué)強(qiáng)度增加較為顯著，當(dāng)增加在100時(shí)，鋼纖維對(duì)混凝土的的增強(qiáng)效果下降，造成這種現(xiàn)象的原因是纖維的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，施工中較為困難，達(dá)不到的理想的效果，在實(shí)際工程中，盡量控制鋼纖維長(zhǎng)徑比在40~80之間。

3鋼纖維聚合物混凝土的界面應(yīng)力有限元分析

在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文通過(guò)MARC有限元軟件分析直線(xiàn)形和端鉤形鋼纖維界面殘余剪應(yīng)力分布情況，在進(jìn)行有限元建模時(shí)候，假定鋼纖維與混凝土的粘結(jié)完好，荷載作用在鋼纖維上，方向與鋼纖維軸向重合?；w彈性模量為1GPa，泊松比為0.4，鋼纖維的彈性模量210GPa，泊松比0.3。模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，直線(xiàn)形鋼纖維的荷載為0～35N，鉤形纖維荷載為0～40N。3.1直線(xiàn)形鋼纖維界面應(yīng)力分析圖5（a）中鋼纖維的直徑為1mm并保持不變，當(dāng)鋼纖維埋入聚合物混凝土的長(zhǎng)度改變后，有限元模擬的界面應(yīng)力具有相似的分布規(guī)律，界面應(yīng)力極值在鋼纖維埋入端和埋入末端，界面應(yīng)力最大值沒(méi)有隨著鋼纖維埋入長(zhǎng)度的增加而發(fā)生很大的變化，但最大值的位置向鋼纖維中部移動(dòng)。這表明鋼纖維在保持直徑不變的時(shí)候，纖維長(zhǎng)度的改變對(duì)界面應(yīng)力的影響不大。圖5（b）鋼纖維埋入長(zhǎng)度為17mm并保持不變，改變鋼纖維的直徑，界面應(yīng)力有限元數(shù)值模擬結(jié)果表明，鋼纖維直徑的增加，界面應(yīng)力極值在鋼纖維埋入端，界面應(yīng)力最大值沒(méi)有隨著直徑的改變而改變。彎鉤形鋼纖維界面應(yīng)力分析圖6（a）中鋼纖維的直徑為1mm并保持不變，當(dāng)彎鉤形鋼纖維埋入聚合物混凝土的長(zhǎng)度改變后，有限元模擬的界面應(yīng)力具有相似的分布規(guī)律，應(yīng)力極值出現(xiàn)在鋼纖維埋入端和埋入末端彎折處，鋼纖維埋入長(zhǎng)度的增加，界面應(yīng)力最大值變化較小，表明鋼纖維直徑不變，纖維長(zhǎng)度的改變對(duì)界面應(yīng)力影響不大。圖6（b）中彎鉤形鋼纖維埋入長(zhǎng)度為24mm并保持不變，改變鋼纖維的直徑，界面應(yīng)力最大值沒(méi)有隨著直徑的改變而改變。表明鋼纖維埋入長(zhǎng)度不變，鋼纖維直徑對(duì)界面應(yīng)力影響不大。

4結(jié)論

篇6

關(guān)鍵詞：路橋施工技術(shù)；鋼纖維混凝土

中圖分類(lèi)號(hào)：u41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a

鋼纖維混凝土是一種在普通的混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效的阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地提高了混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗沖性、抗凍性、抗磨性、抗疲勞性，并且具有良好的延性。因?yàn)殇摾w維混凝土的眾多優(yōu)越性，國(guó)內(nèi)外更深入的研究，使得它成為一種使用越來(lái)越廣泛的建筑材料。本文對(duì)從鋼纖維混凝土的性能探討了鋼纖維混凝土在路橋中的施工技術(shù)。

1鋼纖維和鋼纖維混凝土的性能

1.1鋼纖維及其性能

鋼纖維是一種用鋼質(zhì)材料加工而成的短纖維。鋼纖維的制成方法主要有以下4種：

a.鋼絲切斷法

鋼纖維的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1000～2000mpa。但它的表面較光滑，使其粘結(jié)強(qiáng)度較差。通常可以使用改變鋼纖維外形，以增加其粘結(jié)強(qiáng)度，如波形法、壓棱法、彎鉤法。

b. 薄鋼板剪切法

用冷軋薄鋼板剪切而成。剪切前，用特制的縱剪機(jī)將冷軋薄鋼板剪成帶鋼卷，然后將帶鋼卷用普通旋轉(zhuǎn)道具或沖切床切成矩形截面的鋼纖維。

c.銑削法

將厚板或鋼錠用旋轉(zhuǎn)的平刃銑刀進(jìn)行銑削而成。銑削法產(chǎn)生的鋼纖維與混凝土的粘結(jié)性能很好，因?yàn)殂娤鞣〞?huì)使鋼纖維產(chǎn)生很大變形導(dǎo)致鋼纖維截面形成月牙形。

d.熔鋼抽絲法（熔抽法）

熔抽法制成的鋼纖維成本低，制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。但是由于榮熔抽法制成剛纖維過(guò)程中是完全暴露在空氣中的，鋼水容易氧化，形成一層氧化層，降低了鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。

鋼纖維具有很高的抗拉強(qiáng)度。冷拔鋼絲切斷法制成的鋼纖維抗拉強(qiáng)度可高達(dá)600～1000mpa，而其它方法的鋼纖維抗拉強(qiáng)度一般在380～800mpa。鋼纖維的彈性模量為200gp，極限伸長(zhǎng)率為0.5%～3.5%。鋼纖維混凝破壞的主要原因是因?yàn)殇摾w維的拔出，所以為了增加混凝土和鋼纖維的咬合力，可以將鋼纖維的表面形狀進(jìn)行改變。

1.2鋼纖維混凝土的基本性能

鋼纖維混凝土是一種性能優(yōu)良且應(yīng)用廣泛的新型復(fù)合材料，由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的發(fā)生和開(kāi)展，其抗彎、抗拉和抗剪強(qiáng)度等級(jí)都比普通混凝土有顯著提高，同時(shí)鋼纖維混凝土的抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也比普通混凝土較高。當(dāng)纖維量摻量在1%～2%時(shí)，抗彎強(qiáng)度提高40%～50%，抗拉強(qiáng)度也提高了25%～50%，當(dāng)使用直接雙面剪試驗(yàn)時(shí)，所得到的試驗(yàn)結(jié)果為抗剪強(qiáng)度提高了50%～100%。而抗壓強(qiáng)度提高較小。、

復(fù)合理論和纖維間距理論是鋼纖維混凝土增強(qiáng)機(jī)理的兩種理論。根據(jù)這兩種理論鋼纖維混凝土的強(qiáng)度f(wàn)f為：

式中：fm為基體強(qiáng)度；lf/df為纖維的長(zhǎng)徑比；ρf為纖維的體積率；τ為纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度；η為以及纖維在基體中的分布和取向的影響。

鋼纖維混凝土的變形性能力也有明顯提高，在彈性階段鋼纖維混凝土的變形能力與普通混凝土沒(méi)有顯著差別。韌性是衡量塑性變形性能的重要指標(biāo)，在塑性變形階段不論抗彎還是抗壓和沖擊韌性都隨著纖維增強(qiáng)效果而提高。鋼纖維混凝土隨著纖維摻量的增加而收縮值有所降低，其抗壓和抗彎疲勞性能比混凝土卻有很大提高。

2 路橋施工中鋼纖維混凝的應(yīng)用

2.1 鋼纖維混凝土在路面工程中的應(yīng)用

在路面中的應(yīng)用主要包括：（1）罩面路面中鋼纖維混凝土的應(yīng)用。（2）鋼纖維混凝土在路面建設(shè)施工中的應(yīng)用。

由于鋼纖維混凝土在動(dòng)荷載下具有良好的抗沖擊、抗拉、抗彎、耐磨性能，鋼纖維混凝土可以有效的抑制因溫度引起裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展，并且具有良好的抗凍性能。而這些優(yōu)點(diǎn)性質(zhì)與路面的要求比較符合，不僅可以有效減小鋼纖維混凝土路面的厚度，延長(zhǎng)路橋面使用壽命，改變路面性能，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。

當(dāng)舊的混凝土路面損壞時(shí)，可以采用鋼纖維混凝土結(jié)合式罩面修補(bǔ)路面，使舊的混凝土與罩面層相互粘結(jié)在一起，成為一個(gè)整體，共同發(fā)揮結(jié)構(gòu)

整體強(qiáng)度作用。

2.2鋼纖維混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土在橋梁中應(yīng)用不僅可以達(dá)到利用鋼纖維混凝土鋪設(shè)的路面的工程效果，并且鋼纖維混凝土可以增加橋梁剛度和橋梁抗折強(qiáng)度，增強(qiáng)橋梁面的耐久性、抗裂性和提高舒適性。橋梁結(jié)構(gòu)自重也得到降低，使橋梁的受力情況也得到相應(yīng)改善。同時(shí)也可采用轉(zhuǎn)子ⅱ型噴射機(jī)噴射5～20cm鋼纖維混凝土以滿(mǎn)足橋梁局部結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性的加固要求。

3 鋼纖維混凝土施工技術(shù)

3.1施工中的問(wèn)題

在鋼纖維混凝土施工中，由于鋼纖維的存在，不僅僅是混凝土的配合比和鋼纖維的性能決定了鋼纖維混凝土的路橋面的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，鋼纖維在混凝土中的分布是否均勻也同樣影響著工程質(zhì)量。

鋼纖維混凝土路面在施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意使鋼纖維混凝土在混凝土中的分布均勻，禁止結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的產(chǎn)生；應(yīng)避免鋼纖維混凝土表面出現(xiàn)纖維露出現(xiàn)象；要嚴(yán)格控制路面厚度。

鋼纖維混凝土施工的技術(shù)難題是因?yàn)殇摾w維的存在導(dǎo)致的，而施工機(jī)械的選擇及使用對(duì)鋼纖維混凝土路橋工程質(zhì)量產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。施工成為了鋼纖維混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要影響因素。

3.2 材料的基本要求

鋼纖維混凝土的特性與基本混凝土相關(guān)。同時(shí)鋼纖維品種、長(zhǎng)徑比、方向性及摻率同樣影響鋼纖維混凝土的特性?？估瓘?qiáng)度不可低于550mpa。纖維直徑為0.4mm～0.7mm，長(zhǎng)度為鋼纖維直徑的50～70倍。

粗集粒最大粒徑對(duì)鋼纖維混凝土中纖維的咬合力有很大影響，粒徑過(guò)大對(duì)抗拉彎強(qiáng)度有較顯著影響，規(guī)定最大粒徑應(yīng)低于纖維長(zhǎng)度的1/2，但不應(yīng)大于20mm。其它材料要求與普通混凝土相同。

3.3 設(shè)置鋼纖維分散裝置

將鋼纖維與混凝土放入攪拌機(jī)攪拌時(shí)，必須要先通過(guò)功率為和1分散率為0.75～1.0kw，20～60kg/min的分散機(jī)分散然后再加入攪拌機(jī)。以避免結(jié)團(tuán)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.4投料順序和攪拌

攪拌機(jī)可采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)和自由落體式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)應(yīng)該采用先干后濕分級(jí)投料工藝。即按照先投砂，然后鋼纖維，最后碎石的順序進(jìn)行投方材料，并且需要采取先與混凝土在攪拌機(jī)先干攪1min，再進(jìn)行加水和添加劑的2min濕攪。并且為防止因攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的纖維團(tuán)結(jié)，總的攪拌時(shí)間應(yīng)盡量控制在6min內(nèi)，并且攪拌量在攪拌機(jī)容量的1/3為宜。

3.5 攤鋪和振搗

鋼纖維混凝土澆注時(shí)澆注接頭不應(yīng)過(guò)于明顯。鋼纖維混凝土必須連續(xù)澆注，并且每次倒料時(shí)應(yīng)相壓15～20min，以保證澆注的連續(xù)性。澆注一段后就應(yīng)該及時(shí)的采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)，切忌采用插入式振動(dòng)器，平板振動(dòng)器可以使鋼纖維成二維分布，而插入式振動(dòng)器促使鋼纖維的分布方向朝向振動(dòng)棒。振搗好后，可將露出的鋼纖維壓回混凝土，以確表面保平整。

3.6 表面拉毛、成型

砂率大、粗骨料細(xì)、纖維亂向分布是鋼纖維混凝土所具有的特點(diǎn)，所以當(dāng)鋼纖維混凝土路橋面鋪設(shè)完畢后，應(yīng)對(duì)路橋面進(jìn)行拉毛、收槳毛處理和機(jī)械拉平，防止鋼纖維外露，以保證路橋面平整密實(shí)。同時(shí)采用滾式壓紋機(jī)壓紋1～2mm，方向?yàn)檠芈肪€(xiàn)橫斷方向。

3.7 接縫設(shè)置

鋼纖維混凝土具有良好的收縮性、抗裂性。一般可不設(shè)置伸縮縫。當(dāng)鋼纖維混凝土的養(yǎng)生強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)，采用切割機(jī)割縫設(shè)置伸縮縫。應(yīng)該保證伸縮縫與施工縫位置吻合。

3.8 養(yǎng)護(hù)

早期鋼纖維混凝土的強(qiáng)度較高，所以應(yīng)該加強(qiáng)濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)?？刹捎米詠?lái)水養(yǎng)護(hù)，并使用塑料薄膜覆蓋濕養(yǎng)以防止水分蒸發(fā)過(guò)快，確保鋼纖維混凝土與瀝青結(jié)合面清潔。待養(yǎng)生時(shí)間7～12d后，當(dāng)混凝土測(cè)試達(dá)到規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度后，方可進(jìn)行交通開(kāi)放。

結(jié)語(yǔ)

由于鋼纖維混凝土具有的種種優(yōu)異性，所以被廣泛用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，取得了重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。鋼纖維混凝土技術(shù)不僅提高了混凝土的強(qiáng)度，也降低了路橋的成本。但是，鋼纖維混凝土施工較為復(fù)雜，如施工中操作不當(dāng)，混凝土中鋼纖維很容易導(dǎo)致結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，反而會(huì)降低了路面的質(zhì)量。所以，鋼纖維混凝土路橋在施工中，要嚴(yán)格施工規(guī)范進(jìn)行操作，確保鋼纖維混凝土的性能得到最好的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1]趙國(guó)藩，彭少民，黃承民.鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)[m].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1999.

[2]高丹盈.鋼纖維混凝土設(shè)計(jì)與應(yīng)用[m].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002.

[3]黃承逵，趙國(guó)

篇7

論文摘要：鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。廠房由于經(jīng)常進(jìn)行大負(fù)荷的作業(yè)，對(duì)房體的質(zhì)量要求比較高，這種鋼纖維混凝土的應(yīng)用正好可以適用于廠房的建設(shè)。本文針對(duì)鋼纖維混凝土在廠房建設(shè)中的施工工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

鋼纖維混凝土就是在一般普通混凝土中摻配一定數(shù)量的短而細(xì)的鋼纖維所組成的一種新型高強(qiáng)復(fù)合材料。由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產(chǎn)生，不但具有普通混凝土的優(yōu)良性能，而且具有良好的抗折、抗沖擊、抗疲勞以及收縮率小、韌性好、耐磨耗能力強(qiáng)等特性?？墒孤访婧穸葴p薄50％以上，縮縫間距可增至15m～30m，不用設(shè)脹縫和縱縫。鋼纖維混凝土用鋼纖維類(lèi)型有圓直型、熔抽型和剪切型鋼纖維。其長(zhǎng)度分為各種不同規(guī)格，最佳長(zhǎng)徑比為40～70，截面直徑在0.4mm～0.7mm范圍內(nèi)，抗拉強(qiáng)度不低于380MPa。在施工時(shí)鋼纖維在混凝土中的摻入量為1.0％～2.0％（體積比），但最大摻量不宜超過(guò)2.0％。水泥采用425?！?25＃普通硅酸鹽水泥，以保證混合料具有較高的強(qiáng)度和耐磨性能。鋼纖維混凝土用的粗骨料最大粒徑為鋼纖維長(zhǎng)度的2/3。不宜大于20mm。細(xì)集料采用中粗砂，平均粒徑0.35mm～0.45mm，松裝密度1.37g/cm3。砂率采用45％～50％。

一、地坪換、填土

基礎(chǔ)混凝土墊層底標(biāo)高為-2.6m，換填厚度達(dá)1.6m?；靥顣r(shí)嚴(yán)格控制填土的含水率，使其保持在最佳含水狀態(tài)，回填土每30cm虛鋪一層，用15T壓路機(jī)碾壓6遍，壓路機(jī)行駛速度25－30米/分鐘，輪跡互相搭接20－30cm。每層碾壓結(jié)束，用環(huán)刀土工試驗(yàn)，確?；翂簩?shí)度大于0.92。柱基周?chē)鸁o(wú)碾壓的部位，用電動(dòng)打夯機(jī)人工配合夯實(shí)。為確保廠房地坪下土體穩(wěn)定，在廠房邊軸線(xiàn)以外2m范圍內(nèi)均需進(jìn)行素土回填。

二、鋼纖維混凝土配合比配置

由試驗(yàn)室在開(kāi)工前進(jìn)行試配準(zhǔn)備，在混凝土試配過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鋼纖維易成束結(jié)團(tuán)附在粗骨料表面、且分布不均，顯然這不利于鋼纖維發(fā)揮其作用。因此，參照各類(lèi)文獻(xiàn)，按粗骨料粒徑為鋼纖維長(zhǎng)度一半對(duì)粗骨料進(jìn)行了嚴(yán)格的進(jìn)料控制和篩選（控制在15～20mm左右）。另外發(fā)現(xiàn)纖維拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影響混凝土質(zhì)量、微孔還使鋼纖維與水泥沙漿無(wú)法形成有效握囊，發(fā)揮不了鋼纖維的增強(qiáng)作用，對(duì)比，我們較同標(biāo)號(hào)普通混凝土提高了砂率和水泥用量，有效地解決了上述問(wèn)題。

三、級(jí)配碎石鋪設(shè)

地坪換、填土后，鋪設(shè)30cm厚級(jí)配碎石，碎石粒徑5－40mm，拌和均勻鋪設(shè)后，采用15T震動(dòng)壓路機(jī)碾壓密實(shí)，并用灌沙法對(duì)密實(shí)度進(jìn)行檢驗(yàn)，確保壓實(shí)度大于0.92。

四、 細(xì)砂及薄膜鋪設(shè)、混凝土墊層澆注

細(xì)砂主要為保護(hù)防潮層的薄膜而設(shè)，因此細(xì)砂中不允許有較大的沙礫，以免破壞薄膜。鋪設(shè)細(xì)砂后應(yīng)在表面噴水濕潤(rùn)，使細(xì)砂表面均勻密實(shí)，并立即鋪設(shè)薄膜；薄膜鋪設(shè)后即可進(jìn)行澆注9cm厚C10混凝土墊層。澆注時(shí)采用混凝土輸送泵，其中混凝土泵管的鋼管支架下設(shè)木板用以保護(hù)薄膜，施工人員小心操作嚴(yán)禁硬物碰撞薄膜以保護(hù)薄膜免遭破壞。

五、鋼纖維混凝土面層施工

1、配合比設(shè)計(jì)

水泥：采用P.O32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；

碎石：碎石粒徑不宜大于鋼纖維長(zhǎng)度的2/3，一般為5－20mm，含泥量小于1%；

砂：宜用中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.5－3.0，含泥量小于3% ；

鋼纖維：采用佳密克絲鋼纖維，型號(hào)RC65/60BN，長(zhǎng)度60mm，直徑0.9mm等級(jí)：65，單根鋼絲最低抗拉強(qiáng)度：1000N/mm2，摻量20kg/m3；

水：采用可飲用的自來(lái)水；

根據(jù)試驗(yàn)室原材料現(xiàn)場(chǎng)取樣，C25鋼纖維混凝土配合比為：水泥：碎石：黃沙：水：鋼纖維：NC-1外加劑=420：1022：772：210：20：5.5

2、鋼纖維混凝土的攪拌

在拌合物中加入的鋼纖維應(yīng)充分分散均勻，才能在混凝土中起到增強(qiáng)作用，如果加入的鋼纖維分散不均勻，將使有的部位混凝土缺少鋼纖維，有的部位鋼纖維過(guò)多形成團(tuán)，這樣不僅沒(méi)起到增強(qiáng)作用，還會(huì)引起局部強(qiáng)度削弱，因此只有保證鋼纖維在拌合料中分散均勻，才能獲得良好的增強(qiáng)效果。

試驗(yàn)表明，影響鋼纖維在拌合料中分散均勻性的主要因素為：鋼纖維的體積率、長(zhǎng)徑比、碎石粒徑、水灰比、砂率、以及攪拌機(jī)械、投料方法等，其中攪拌機(jī)械和投料方法尤為重要。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)室設(shè)計(jì)的配合比下料，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌合，可先投入砂、石、水泥、鋼纖維進(jìn)行干拌，使鋼纖維均勻分散于拌合料中，然后加入水進(jìn)行濕拌；也可先投入砂、石、水泥、水，在拌和過(guò)程中分散加入鋼纖維的方法，為了提高分散性，在投放鋼纖維時(shí)，可用鋼纖維分散布料機(jī)。由于采用商品混凝土，攪拌時(shí)要安排專(zhuān)職試驗(yàn)員長(zhǎng)駐攪拌站，監(jiān)督、控制商品混凝土的攪拌質(zhì)量，確保混凝土配合比符合設(shè)計(jì)要求，攪拌質(zhì)量合格。 轉(zhuǎn)貼于

3、混凝土面層的澆注

該廠房柱距9*9m，施工時(shí)，按柱距分倉(cāng)澆注施工，先澆注的區(qū)域采用14號(hào)槽鋼作側(cè)模，用充氣鉆在模板內(nèi)外二側(cè)每0.8m交錯(cuò)鉆眼，錨入Φ18鋼筋，內(nèi)側(cè)鋼筋頂?shù)陀诨炷撩?mm，側(cè)模內(nèi)外分別用木楔和鋼筋加固牢固。

支模時(shí)用水平儀嚴(yán)格控制槽鋼頂標(biāo)高，在模板支設(shè)后用C30細(xì)石混凝土將槽鋼下面填實(shí)，以免混凝土振搗時(shí)漏漿，影響混凝土強(qiáng)度。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)振搗，由于鋼纖維會(huì)阻礙混凝土的流動(dòng)，因此鋼纖維混凝土的振搗要比普通混凝土的振搗時(shí)間長(zhǎng)，一般應(yīng)為普通混凝土的1.5倍。振搗時(shí)采用5m長(zhǎng)的平板振動(dòng)器（盡量避免使用插入式振動(dòng)棒）將混凝土振搗密實(shí)直至出漿，用2m長(zhǎng)刮尺和木抹子將混凝土表面混凝土漿抹平，誤差控制在3mm以?xún)?nèi)。

4、耐磨層施工

在混凝土面層初凝時(shí)，開(kāi)始耐磨層的施工。耐磨面層材料選用MONOTOP8耐磨粉，每平方5kg，厚度3mm。施工時(shí)先將規(guī)定用量2/3的MONOTOP8耐磨粉按標(biāo)畫(huà)的板塊面積用手工均勻撒布在初凝的混凝土表面。完成第一次撒布作業(yè)，待材料吸收一定水分后，進(jìn)行機(jī)械圓盤(pán)的慢磨作業(yè)；第一層材料硬化至一定階段時(shí)，進(jìn)行第二次剩余的耐磨粉撒布。表面收光時(shí)卸下圓盤(pán)采用機(jī)械磨光片鏝磨，機(jī)械鏝磨應(yīng)縱橫交錯(cuò)進(jìn)行，運(yùn)轉(zhuǎn)速度和鏝磨角度變化視混凝土地面硬化情況而作出調(diào)整，直至表面收光為止。邊角等機(jī)械難以操作的區(qū)域可用手工鏝磨加工完成。

耐磨地面完成后，為防止其水分蒸發(fā)過(guò)快，確保耐磨粉強(qiáng)度穩(wěn)定增長(zhǎng)，應(yīng)在地面施工完24小時(shí)左右在其表面噴敷NONOTOP專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)劑，進(jìn)行前期養(yǎng)護(hù)。

5、 鋼纖維混凝土養(yǎng)護(hù)

面層采用舊麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免草袋覆蓋養(yǎng)護(hù)污染及水份蒸發(fā)過(guò)快等影響裝飾效果和質(zhì)量。

六、伸縮縫的設(shè)置和施工

1、縮縫

地坪混凝土按柱距9米跨每4.5m

寬澆注，在分倉(cāng)混凝土澆注6－8天，并且其強(qiáng)度要達(dá)到12Mpa時(shí)切割縮縫。切割時(shí)沿縱向用切割機(jī)每隔9m切割平頭縫，形成4.5*9m縮縫，是分倉(cāng)澆注的接頭縫和后切割縫。切割深度5mm，縫寬3－5mm，縫內(nèi)嵌填柔性材料。

2、伸縫

在廠房長(zhǎng)度方向的（1）、（12）、（14）、（23）軸和寬度方向的（A）、（M）軸墻體一側(cè)設(shè)置膨脹縫，膨脹縫內(nèi)填入聚苯乙烯泡沫板，板厚20mm，防止因溫度變化因起混凝土變形受到阻礙。在地坪結(jié)束后，外墻下部用弧形塑膠踢板鑲貼，剛好將此縫隱蔽，達(dá)到美觀效果。

大面積鋼纖維地坪施工，關(guān)鍵是控制好地坪表面的平整度和防止開(kāi)裂。施工中采用槽鋼支模，分倉(cāng)澆注，確保了表面平整度控制在3mm之內(nèi)。同時(shí)，施工中要加強(qiáng)重點(diǎn)工序的動(dòng)態(tài)管理，保證混凝土的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)．鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992，6

篇8

    【關(guān)鍵詞】鋼纖維混凝土 路面 施工

    一、鋼纖維混凝土的定義

    用適量的均勻、亂向分散短鋼纖維增強(qiáng)并具有可澆灌或可噴射的普通混凝土稱(chēng)為鋼纖維混凝土。

    原材料:制備普通鋼纖維混凝土主要使用低碳鋼的鋼纖維,而制備鋼纖維耐火混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。最普通的鋼纖維是圓截面的長(zhǎng)直纖維,但為改善纖維與水泥基材的界面粘結(jié)可把鋼纖維制成各種特殊的形狀如:波形、啞鈴形、端部帶鉤的、扁平的、表面凸凹狀的與卷曲狀的;水泥一般使用425號(hào)、525號(hào)普通硅酸鹽水泥,配制高強(qiáng)度鋼纖維砼可使用625號(hào)以上的硅酸鹽水泥或明礬石水泥;沙石粒徑為0.15-0.5;石子最大粒徑一般不大于15mm,對(duì)于噴射砼石子粒徑一般不大于10mm;外加劑宜選用優(yōu)質(zhì)減水劑,但應(yīng)符合有關(guān)外加劑的質(zhì)量規(guī)定要求,嚴(yán)禁摻加氯鹽。為降低水灰比,改善拌和物的和易性,可使用減水劑或塑化劑。

    鋼纖維砼使用領(lǐng)域:

    1.噴射法:隧道襯砌、護(hù)坡加固、水渠及某些構(gòu)筑物和建筑物的修復(fù);

    特性:抗裂、滲、沖擊、剪、凍融。

    優(yōu)點(diǎn):省去掛網(wǎng)、焊接等工序,加快施工進(jìn)度,降低噴射層厚度,延長(zhǎng)使用壽命,降低造價(jià)。

    2.泵送灌注法:地下鐵道殼體及下水道;

    特性:抗裂、耐地面動(dòng)載、耐疲勞、抗?jié)B。

    優(yōu)點(diǎn):加快掘地率、減輕工人體力勞動(dòng)、可能降低造價(jià)。

    3.普通澆灌法:道路工程、防爆、防震工程、水利、窯爐;

    4.預(yù)制品:建筑工程、土木工。

    二、施工準(zhǔn)備

    施工前應(yīng)認(rèn)真熟悉圖紙,熟悉各部位做法及樁號(hào),熟悉掌握平曲線(xiàn)要素點(diǎn),豎曲線(xiàn)要素點(diǎn)的計(jì)算方法,編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。

    在甲方交樁后,及時(shí)復(fù)核并增加中線(xiàn)樁點(diǎn),將主要中線(xiàn)樁平曲線(xiàn)要素點(diǎn)引測(cè)到道路兩側(cè)永久性標(biāo)識(shí)上;對(duì)甲方提供的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核并增加控制點(diǎn),從而建立高程控制網(wǎng),每間隔80米在道路兩側(cè)交錯(cuò)布置水準(zhǔn)點(diǎn),并將里程樁號(hào)(整樁號(hào))標(biāo)注在道路兩側(cè)永久性標(biāo)識(shí)上以便今后查找。

    三、施工工藝

    引標(biāo)樁——下水管施工——路基施工——基層施工——路面鋼纖維混凝土施工——路面壓紋——澆水養(yǎng)護(hù)——切割縮縫

    四、道路施工

    4.1下水施工

    道路施工前,首先進(jìn)行下水施工。下水工程主要控制點(diǎn):C20砼、平基高程、管內(nèi)底高程、回填。下水管采用專(zhuān)業(yè)廠家供貨加工,所品必須有合格證及產(chǎn)品質(zhì)量保證書(shū)。安管接口應(yīng)嚴(yán)密、平順,對(duì)管子的接口進(jìn)行鑿毛處理,并灑水濕潤(rùn)再進(jìn)行護(hù)幫、抹帶施工。

    4.2路基施工

    道路填方區(qū)施工,填方分層碾壓,每層厚度控制在25—30厘米之間,路基土方攤鋪平整及碾壓時(shí),每層均應(yīng)按規(guī)范要求做成2%—4%的橫向坡度,以利路基排水;路基填筑達(dá)到標(biāo)高時(shí),再按圖紙要求進(jìn)行找坡,施工中填方最佳含水量控制在2%以?xún)?nèi),壓實(shí)系數(shù)0.95,施工中視具體情況可采用暫緩碾壓、開(kāi)槽晾曬、換土等方法進(jìn)行處理;路基壓實(shí)度是關(guān)鍵,施工時(shí)采用12T壓路機(jī)進(jìn)行路基碾壓,第一遍碾壓采用不振動(dòng)碾壓,先慢后快,第二遍碾壓采用振動(dòng)碾壓,碾壓時(shí)由弱振到強(qiáng)振,橫向接頭重疊0.4—0.5米,確保無(wú)漏壓無(wú)死角,碾壓要均勻;路基碾壓后按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行人工整平,嚴(yán)格控制平整度、路床寬度、中線(xiàn)高程、邊線(xiàn)高程;施工中為控制高程可待路床高度到位后進(jìn)行打樁,每10米整樁號(hào)分設(shè)中線(xiàn)樁、邊線(xiàn)樁,并標(biāo)明高程。

    4.3基層施工

    道路基層采用廠拌水泥穩(wěn)定碎石,由廠家集中攪拌,并出具出廠合格證及配合比報(bào)告單,水泥穩(wěn)定碎石層運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行人工輔助攤鋪,攤鋪前路基要灑水濕潤(rùn),采用15T壓路機(jī)碾壓,碾壓過(guò)程中嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成或正碾壓路段上掉頭或急剎車(chē),灑水養(yǎng)生,保持結(jié)構(gòu)表層經(jīng)常濕潤(rùn)。

    4.4面層施工

    基層施工完成后,即開(kāi)始鋼纖維混凝土面層模板支設(shè),首先將引測(cè)到兩測(cè)永久性標(biāo)識(shí)上的中樁恢復(fù)到道路中心線(xiàn)上,并按每10米設(shè)置中樁、邊樁及平曲線(xiàn)要素點(diǎn)立樁,并根據(jù)各點(diǎn)設(shè)計(jì)高程拉線(xiàn)支模,模板采用帶固定孔的槽鋼,并應(yīng)平齊、直順、無(wú)翹曲現(xiàn)象。模板交叉口應(yīng)嚴(yán)密整齊,支模采用三角支撐在外側(cè)支模,內(nèi)側(cè)采用鋼筋柱支撐,支模完成后需校驗(yàn)直順度、支模高程等;同時(shí)檢驗(yàn)寬度并考慮漲模系數(shù),鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求加工,按設(shè)計(jì)要求設(shè)置縱向邊沿鋼筋,在脹縫或剛?cè)嵯嘟犹幵O(shè)置邊緣鋼筋與角隅鋼筋,埋設(shè)位置要準(zhǔn)確,綁扎要規(guī)范,在支模高程、直順度、基層壓實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求并經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行混凝土澆注,混凝土施工前要在模板上刷脫模劑,經(jīng)業(yè)主,監(jiān)理單位驗(yàn)收合格的隱蔽資料要做好記錄。

    混凝土的工作性能應(yīng)滿(mǎn)足流動(dòng)性、可塑性、穩(wěn)定性、和易性,C30混凝土配合比為

    混凝土進(jìn)場(chǎng),施工人員應(yīng)隨時(shí)抽查其坍落度,鋼纖維混凝土中鋼纖維質(zhì)量與拌和量對(duì)鋼纖維混凝土強(qiáng)度起著至關(guān)重要的作用,攪拌必須均勻,施工中應(yīng)及時(shí)將鋼纖維攪拌不均,鋼纖維強(qiáng)度不足,鋼纖維集結(jié)成團(tuán)的混凝土立即予以退場(chǎng),保證鋼纖維混凝土的質(zhì)量?；炷翝沧⒉捎萌斯備?插入式振動(dòng)棒振搗,振搗時(shí)振點(diǎn)要均勻,振搗要密實(shí),對(duì)邊模部分要充分振搗,但大面積振搗只需要振至泛漿無(wú)氣泡即可,不宜過(guò)度振搗,否則,鋼纖維會(huì)隨著混凝土漿的泛起而大量浮于表面,在后期拉紋時(shí)容易被帶出,鋼纖維混凝土澆注間隔時(shí)間不宜超過(guò)30分鐘,澆注過(guò)程中應(yīng)保護(hù)好傳力桿,長(zhǎng)短一致,水平,不得傾斜。振動(dòng)棒振搗后采用振動(dòng)梁振平壓實(shí),振動(dòng)梁應(yīng)連續(xù)緩進(jìn),不能往復(fù)拖動(dòng),以2米/分鐘速度拖動(dòng),再用滾筒滾壓后,用鐵抹子初步抹平,并對(duì)缺漿及不平整處及時(shí)補(bǔ)漿抹平,混凝土初凝后方可進(jìn)行第二次抹光,抹光應(yīng)均勻、平整,并由一側(cè)抹向另一側(cè),處理好平整度及坡度,混凝土快到終凝時(shí),進(jìn)行第三次抹光,面層上的鋼纖維應(yīng)剔除。

    壓紋采用壓紋機(jī)壓紋,壓紋時(shí)間應(yīng)根據(jù)外部氣溫狀況而定,一般應(yīng)以用手指輕壓而混凝土無(wú)明顯痕跡為準(zhǔn),壓紋過(guò)早會(huì)紋跡過(guò)深,破壞混凝土面層并將鋼纖維絲拉出;壓紋紋路應(yīng)與縱縫垂直,兩次壓紋紋路應(yīng)平行,間距應(yīng)同壓紋機(jī)紋路間距相同,不得出現(xiàn)紋路交叉,寬度偏大等現(xiàn)象,壓紋時(shí)用力要均勻、平順,同時(shí)要掌握好壓紋速度,動(dòng)作要迅速才能保證紋路質(zhì)量,禁止混凝土凝固后才壓紋。混凝土終凝后覆蓋草袋灑水養(yǎng)護(hù)。終凝后24小時(shí)及時(shí)切縮縫,切縫前先彈線(xiàn),保證順直并與縱縫垂直,切縫深度要符合設(shè)計(jì)要求,禁止切到鋼筋,切縫寬度要均勻,深度一致,不得有夾縫,切縫后及時(shí)灌注瀝青。

篇9

關(guān)鍵詞：鋼纖維；高性能混凝土材料；影響

中圖分類(lèi)號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

鋼纖維混凝土是一種新型的多相復(fù)合材料，它在工程領(lǐng)域特別是建筑領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。 鋼纖維對(duì)高性能混凝土的工作性、劈裂抗拉強(qiáng)度和以及心抗拉強(qiáng)度等都有影響。鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性。

一、鋼纖維的主要性能

1、鋼纖維的高強(qiáng)硬度

無(wú)論哪一種加工方法制造的鋼纖維，在加工過(guò)程中都遇到高熱和急劇冷卻，相當(dāng)于淬火狀態(tài)。因此鋼纖維的表面硬度都較高。用于混凝土補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行攪拌時(shí)很少發(fā)生彎曲現(xiàn)象。如果鋼纖維過(guò)硬過(guò)脆，攪拌時(shí)也易折斷，影響增強(qiáng)效果。

2、變性處理改善力學(xué)性能

鋼纖維按其制造方式分為切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維四種。鋼纖維抗拉強(qiáng)度高,但與水泥沙漿的界面粘結(jié)性較差。對(duì)鋼纖維外表進(jìn)行變形處置,制成外表有刻痕的末端帶鉤的波紋形的鋼纖維,或者圓截面與扁平截面交替的呈規(guī)律性變化的鋼纖維可以改善其力學(xué)性能。

3、耐腐蝕性

關(guān)于鋼纖維混凝土耐腐蝕試驗(yàn)的介紹可知，開(kāi)裂的鋼纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境中，裂縫處的混凝土碳化，碳化區(qū)的鋼纖維銹蝕，碳化深度和銹蝕程度隨時(shí)間增長(zhǎng)而發(fā)展，對(duì)鋼纖維混凝土來(lái)說(shuō)，主要是利用裂后弧度和裂后韌性，雖然裂縫寬度比鋼筋混凝土小，但是終究是有裂縫的，故此應(yīng)對(duì)在潮濕環(huán)境中，特別是在海濱使用的鋼纖維混凝土采取防防銹蝕措施. 試臉證明，在保證鋼纖維混凝土構(gòu)件具有同等承載能力的前提下，采用直徑較大的鋼纖維，能提高耐腐蝕性， 采用涂復(fù)環(huán)氧樹(shù)脂或鍍鋅的鋼纖維，將能提高耐腐蝕性，如果施工工藝許可的話(huà)，可只在混凝土表層1-2cm采用這種鋼纖維，必要時(shí)也可以采用不誘鋼纖維。

4、鋼纖維能夠增強(qiáng)機(jī)理

鋼纖維混凝土增強(qiáng)機(jī)理的研究在理論上有兩種定義：一是復(fù)合力學(xué)理論，二是纖維間距理論。從不同角度出發(fā)，兩種理論分別解釋了鋼纖維的增強(qiáng)作用，其最終結(jié)果是相同的。

①鋼纖維的復(fù)合力學(xué)理論

在復(fù)合力學(xué)理論中，鋼纖維混凝土被看成是一種纖維強(qiáng)化作用體系。鋼纖維混凝土的應(yīng)力、彈性模量和強(qiáng)度是根據(jù)混合原理推算而出的。根據(jù)纖維在鋼纖維基體中的分布與取向引入纖維方向系數(shù)，正確選擇纖維方向系數(shù)是取決纖維增強(qiáng)效果的主要因素之一。

②鋼纖維的纖維間距理論

在鋼纖維間距理論中，是根據(jù)線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)原理來(lái)解釋鋼纖維對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生或抑制的作用?；炷潦且环N脆性材料，要想增強(qiáng)其抗拉強(qiáng)度，而多方向加入鋼纖維后，使鋼纖維與混凝土裂縫兩邊之間的粘應(yīng)力對(duì)裂縫混凝土的擴(kuò)展有抑制作用。

二、鋼纖維對(duì)高強(qiáng)混凝土彎曲性能的影響

纖維高強(qiáng)混凝土是纖維與高強(qiáng)混凝土的有機(jī)結(jié)合,它合理利用了兩種材料各自的特點(diǎn),是一種較為理想的高性能混凝土。隨著新型結(jié)構(gòu)形式及特殊環(huán)境對(duì)混凝土材料提出的更高要求,纖維高強(qiáng)混凝土被逐漸應(yīng)用于實(shí)際工程。

當(dāng)鋼纖維混凝土強(qiáng)度一致時(shí)，它的極限強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度大小與纖維體積的變化有關(guān)， 一 般來(lái)說(shuō)，彎曲荷載和撓度曲線(xiàn)隨著鋼纖維的體積分?jǐn)?shù)的的大小而發(fā)生變化，而達(dá)到峰值荷載的 變形能力也在陸續(xù)增加，在荷載-撓度曲線(xiàn)的下降段由陡直漸趨平緩而能夠繼續(xù)承受較大的荷 載時(shí)，即呈現(xiàn)出大的持荷變形的能力，那么，鋼纖維混凝土產(chǎn)生的破壞形態(tài)由脆性破壞轉(zhuǎn)為韌性破壞。

三、鋼纖維對(duì)高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的影響

為使鋼纖維混凝土具有良好的力學(xué)性能，要求鋼纖維具有一定的抗拉強(qiáng)度。改進(jìn)和優(yōu)化鋼纖維的外形對(duì)提高鋼纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)效應(yīng)具有十分明顯的作用。為了從根本上改善混凝土這種優(yōu)良建筑材料在阻裂和延性等方面的先天不足，在混凝土中摻入亂向分布,彈 性模量較高的短細(xì)鋼纖維是改善混凝土性能的有效措施。 鋼纖維高強(qiáng)混凝土是在高強(qiáng)混凝土基體中摻入適量鋼纖維和外加劑所形成的一種混凝土復(fù)合材料，它兼具高強(qiáng)混凝土的高強(qiáng)度和普通鋼纖維混凝土的延性和韌性好的特征。

鋼纖維的摻入改變了高強(qiáng)混凝土的破壞形態(tài),使脆性材料表現(xiàn)出延性性能，擴(kuò)大了混凝土的應(yīng)用范圍。鋼纖維對(duì)高強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能的改善存在一個(gè)最佳摻量范圍，鋼纖維體積率為2.0%時(shí)，對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土的增強(qiáng)效果最顯著。隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,高強(qiáng)混凝土和鋼纖維高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度均有提高。

四、鋼纖維對(duì)高強(qiáng)混凝土抗剪韌性的影響

1、鋼纖維自密實(shí)高性能混凝土

鋼纖維自密實(shí)高性能混凝土是具有高工作度和高韌性的結(jié)構(gòu)材料。鋼纖維對(duì)鋼筋鋼纖維自密實(shí)混凝土梁的剪切初裂荷載、裂縫寬度擴(kuò)展、剪切破壞形態(tài)、箍筋應(yīng)變、荷載-撓度曲線(xiàn)、極限承載能力和抗剪韌性都有影響。鋼纖維可改善混凝土基體的抗剪強(qiáng)度,顯著提高基體的剪切韌性；隨著纖維摻量增加,鋼纖維對(duì)自密實(shí)高性能混凝土的增強(qiáng)增韌效果也相應(yīng)增加。

2、鋼纖維對(duì)高強(qiáng)混凝土抗剪韌性的影響

抗剪強(qiáng)度和剪切韌性是梁、板、柱等構(gòu)件受力分析的重要參數(shù)。當(dāng)鋼纖維摻量增加時(shí),通過(guò)微調(diào)高效減水劑用量可以得到滿(mǎn)足工作度要求的鋼纖維自密實(shí)高性能混凝土。

由于鋼纖維自身的特性，對(duì)鋼纖維混凝土有著一定的抗剪強(qiáng)度。鋼纖維的自身特性主要包括鋼纖維的類(lèi)型、形狀、長(zhǎng)徑比以及自身強(qiáng)度等等。

在鋼纖維抗剪破壞的過(guò)程中，鋼纖維會(huì)對(duì)混凝土的抗剪強(qiáng)度有明顯的影響，因此截面剛度和等效直徑對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土抗剪強(qiáng)度的影響變得更加顯著。鋼纖維的截面剛度和自身強(qiáng)度都比較高，另外銑削型纖維與基體的粘結(jié)非常牢固。再加上該纖維的兩端有彎鉤，都使銑削型鋼纖維能大大提高混凝土的抗剪強(qiáng)度。

對(duì)鋼纖維混凝土抗剪強(qiáng)度的影響主要取決于鋼纖維的橫斷面性質(zhì)。還包括鋼纖維的其他自身性質(zhì)，如鋼纖維的自身長(zhǎng)度或兩端的變形、纖維自身強(qiáng)度、纖維表面的粗糙程度的變化也會(huì) 引起鋼纖維混凝土的抗剪強(qiáng)度的變化。隨著鋼纖維體積摻率的增加，鋼纖維混凝土的抗剪強(qiáng)度 逐步增高。但在混凝土基體強(qiáng)度較高時(shí)，提高鋼纖維摻量對(duì)鋼纖維高強(qiáng)混凝土抗剪強(qiáng)度的改善作用反而減弱。

結(jié)束語(yǔ)

在復(fù)合材料中，鋼纖維增強(qiáng)混凝土是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種新興的建筑材料，在建筑業(yè)發(fā)展歷史上它是一個(gè)必然的科學(xué)研究成果。目前在工程領(lǐng)域特別是建筑領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞 鋼纖維混凝土凍脹 推廣應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質(zhì)水泥基復(fù)合材料，是當(dāng)今世界各國(guó)普遍采用的混凝土增強(qiáng)材料。它具有抗裂、抗沖擊性能強(qiáng)、耐磨強(qiáng)度高、與水泥親合性好，可增加構(gòu)件強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。由于優(yōu)異的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工工序簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易于保證，而且進(jìn)度快、工期短、補(bǔ)強(qiáng)后不改變結(jié)構(gòu)外形，不顯露補(bǔ)強(qiáng)痕跡，以及工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

⑴ 鋼纖維混凝土的特性

① 力學(xué)強(qiáng)度

根據(jù)各國(guó)鋼纖維混凝土資料分析,鋼纖維對(duì)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度不顯著,統(tǒng)計(jì)資料表明,鋼纖維混凝土抗壓強(qiáng)度僅提高了10%左右,但其受壓韌性卻大幅度提高。這是由于鋼纖維的存在,增大了混凝土的壓縮變形,提高了破壞時(shí)的韌性;試驗(yàn)表明,鋼纖維混凝土的劈拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等均比普通混凝土有大幅度的提高。

② 鋼纖維混凝土的韌性及抗裂性能

韌性是在材料受力破壞前吸收能量的性質(zhì)?？沽研允侵镐摾w維在脆性混凝土基體中減少裂縫和阻止裂縫開(kāi)展的性質(zhì)?；炷林袚饺脘摾w維后,可減少收縮和變型,并且荷載作用時(shí),隨著荷載繼續(xù)增加,超過(guò)混凝土所能承受的壓力時(shí),應(yīng)力通過(guò)混凝土與鋼纖維的粘結(jié)力傳遞給鋼纖維,混凝土受到鋼纖維的約束作用,限制了新裂縫的發(fā)生,推遲了裂縫的擴(kuò)展,因此鋼纖維混凝土具有較好的韌性和抗裂性。

③ 鋼纖維混凝土的耐磨性和耐久性

混凝土中摻入鋼纖維后,其耐磨性能得到了很大提高。國(guó)內(nèi)采用了標(biāo)號(hào)為C35 和CF35的普通混凝土和鋼纖維混凝土5cm×5cm×5cm的試件在國(guó)產(chǎn)耐磨機(jī)上做等條件磨損試驗(yàn)。結(jié)果表明,鋼纖維混凝土比普通混凝土的磨損損失降低了30%；鋼纖維混凝土的耐腐蝕性、抗凍融性等均較普通混凝土好。

⑵ 鋼纖維混凝土的施工技術(shù)

① 鋼纖維混凝土拌和

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時(shí)纖維結(jié)團(tuán),在施工時(shí)每拌一次為攪拌量的80%。采用滾動(dòng)式攪拌機(jī)拌和,在攪拌混凝土過(guò)程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質(zhì)量,采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時(shí)間為:粗集料鋼纖維(干拌1min) 細(xì)集料水泥(干拌1min) ,其中鋼纖維在拌和

時(shí)分三次加入拌合機(jī)中,邊拌和邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2min～3min ,最后加足水濕拌1min?？倲嚢钑r(shí)間不超過(guò)6min ,超攪拌會(huì)引起濕纖維結(jié)團(tuán)。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中,先加入水泥和粗、細(xì)集料,后加鋼纖維則容易結(jié)團(tuán),而且纖維團(tuán)越滾越緊,難以分開(kāi),一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團(tuán),就必須剔除掉,以防影響混凝土的質(zhì)量。

② 鋼纖維混凝土的澆搗

鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣,澆搗是施工中的重要環(huán)節(jié),直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動(dòng)性較差,在邊角處容易產(chǎn)生蜂窩。因此,邊角部分可先用搗棒搗實(shí)。邊角采用插入式振動(dòng)器振搗,然后用夯梁板來(lái)回整平。

⑶ 鋼纖維混凝土在灌區(qū)使用前景

河套灌區(qū)建筑物主要為小型的農(nóng)田水利樞紐，包括水閘、橋梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌區(qū)屬于北方地區(qū)，冰凍時(shí)間較長(zhǎng)，凍深較大，而產(chǎn)生的凍脹破壞，是影響灌區(qū)建筑物使用壽命的因素之一。鋼纖維混凝土具有良好的韌性、抗裂性等良好的力學(xué)性能，可以減輕凍脹破壞對(duì)灌區(qū)建筑物壽命的影響。

目前，鋼纖維混凝土在《黃河內(nèi)蒙古河套灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造》中的公廟子分干溝揚(yáng)水站、南二分干溝揚(yáng)水站中使用，工程項(xiàng)目運(yùn)行2年，效率良好，混凝土表面并無(wú)除險(xiǎn)裂縫、剝蝕等破壞現(xiàn)象。

鋼纖維混凝土在河套灌區(qū)算是新的材料、新工藝，受傳統(tǒng)觀念的影響，新事物的產(chǎn)生到推廣應(yīng)用需要經(jīng)歷一定的時(shí)間。隨著工程的進(jìn)展，相信鋼纖維混凝土?xí)玫綇V泛推廣應(yīng)用的。

參考文獻(xiàn)：

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