摘 要:當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展,科技進(jìn)步日新月異,道路橋梁的建設(shè)也迎來了巨大的挑戰(zhàn)。由于交通量以及荷載量的大大增加,傳統(tǒng)的施工材料、施工方法以及技術(shù)已經(jīng)不能滿足需要,所以人們迫切尋找新型的建筑材料,通過改進(jìn)施工技術(shù)以增強(qiáng)路橋的穩(wěn)定性和耐久性。在施工過程中采用鋼纖維混凝土,工序簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,受到越來越多的關(guān)注。文章就鋼纖維混凝土施工技術(shù)進(jìn)行了深入探究。
關(guān)鍵詞:鋼纖維混凝土;施工技術(shù);探究
隨著我國大力發(fā)展科技和經(jīng)濟(jì),城市化建設(shè)也日益加快了腳步。人們的日常生活離不開出行,且汽車的使用量迅速增加,所以道路和橋梁的建設(shè)就顯得尤為重要。從施工材料到施工過程,每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)路橋的質(zhì)量產(chǎn)生影響。鋼纖維混凝土是近年新興的路橋施工材料,對(duì)其施工技術(shù)的探究也越來越受到人們的重視,具有重要的實(shí)際意義。
1 鋼纖維混凝土的特性分析
鋼纖維混凝土的制備工藝比較簡(jiǎn)單,即在傳統(tǒng)的混凝土中添加適量的鋼纖維,并使之硬化,從而得到的一種優(yōu)質(zhì)材料。通過實(shí)踐探究得知,這種新型材料在以下幾個(gè)方面具有優(yōu)良性能,能較好的改善路橋的使用狀況。(1)由于鋼具有很強(qiáng)的抗拉性,所以相比傳統(tǒng)混凝土,加入了鋼纖維的混凝土抗彎拉強(qiáng)度大大增加,這種特性在施工中起到了很重要的作用。(2)普通混凝土受壓易變性,易開裂,嚴(yán)重影響了路橋的使用。混凝土中加入鋼纖維,不僅增強(qiáng)了混凝土的抗壓性能,而且對(duì)混凝土產(chǎn)生了一種約束力,避免混凝土因受壓而產(chǎn)生大變形。(3)普通混凝土受到大的沖擊力極易開裂破壞,加入鋼纖維后,它能在混凝土受到?jīng)_擊力時(shí)起到緩沖作用,從而使混凝土結(jié)構(gòu)均勻受力,有效的防止了局部破壞。(4)在氣候溫差變化較大的地區(qū),傳統(tǒng)的混凝土路面和橋面常常會(huì)因熱脹冷縮而產(chǎn)生裂縫和開裂情況,混凝土中加入鋼纖維后,鋼纖維較強(qiáng)的伸縮能力能夠約束著混凝土隨著氣溫的升降而伸縮,提高路面和橋面的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。由于鋼纖維混凝土具備以上幾種主要特性,所以它的應(yīng)用日益廣泛。施工技術(shù)也是影響混凝土材料使用性能的重要因素。
2 鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)
鋼纖維混凝土主要由水泥、鋼纖維、卵石、砂漿以及外加劑等按比例配合而成。每種成分的規(guī)格都有一定的要求。選用型號(hào)為425的硅酸鹽水泥為主要材料;鋼纖維在規(guī)格上為長(zhǎng)60mm、直徑0.9mm,且要求抗壓強(qiáng)度不低于1000N/m2;采用一級(jí)粉煤灰作為摻合料;采用5-25mm且含泥量不高于1%的鵝卵石作為粗集料;采用含泥量不高于3%的中砂作為細(xì)集料。首先按照普通混凝土配合比原則進(jìn)行鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì),然后根據(jù)性能試驗(yàn)結(jié)果不斷對(duì)鋼纖維的摻量進(jìn)行調(diào)整,從而得出一個(gè)最佳配合比。通過試驗(yàn),對(duì)鋼纖維的選擇標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)選用的鋼纖維品種抗壓強(qiáng)度高于500 MPa,且與基材強(qiáng)度相適應(yīng)。(2)在反復(fù)試驗(yàn)中得出,添加含量在0.5%~2.0%的鋼纖維可以在混凝土中發(fā)揮其最大優(yōu)勢(shì),且不造成原材料的浪費(fèi)。(3)鋼纖維的長(zhǎng)度和直徑之比要滿足一定要求,為使鋼纖維與混凝土充分結(jié)合,其長(zhǎng)度控制在45mm~70mm最佳。(4)在混凝土拌合中,添加適量的外摻劑和減水劑,可增強(qiáng)施工和易性,節(jié)省原材料。(5)添加到混凝土中的鋼纖維應(yīng)純凈,沒有其他油污或雜質(zhì)。(6)攪拌鋼纖維混凝土?xí)r,砂率應(yīng)高于同一型號(hào)的普通混凝土。(7)為使鋼纖維與混合料充分結(jié)合,應(yīng)使用10mm~20mm的主骨料。
3 鋼纖維混凝土在路橋建設(shè)中的應(yīng)用
3.1 鋼纖維混凝土在道路施工中的應(yīng)用
3.1.1 鋼纖維攤鋪、整平
鋼纖維混凝土路面鋪設(shè)工序:(1)將鋼纖維連續(xù)、均勻地在面板中攤鋪。(2)使用分散機(jī)將鋼纖維隨機(jī)分散后,放到攪拌機(jī)中充分?jǐn)嚢琛#?)采用先干后濕法,按順序依次將拌料加入到攪拌機(jī)中,并注意控制每種添加料的攪拌時(shí)間,這樣就能使鋼纖維充分與混合料結(jié)合,避免結(jié)塊。(4)同一路段攤鋪時(shí)間不易太長(zhǎng),應(yīng)連續(xù)作業(yè),否則會(huì)造成鋼纖維攤鋪不均勻,影響使用。(5)鋼纖維攤鋪結(jié)束后,應(yīng)繼續(xù)對(duì)其整平,并開始初壓。為確保同一路段路面連續(xù),應(yīng)根據(jù)情況使用整平機(jī)進(jìn)行壓實(shí),以確保路面密實(shí)度。
3.1.2 鋼纖維混凝土復(fù)合式路面
根據(jù)實(shí)際工程設(shè)計(jì)需要,可將路面分為雙層或三層復(fù)合式。將鋼纖維混凝土鋪設(shè)到路面上層,且所鋪設(shè)厚度為路面厚度的五分之三,即為雙層式復(fù)合路面;將整個(gè)路面厚度均分為三層,上下兩層鋪設(shè)鋼纖維混凝土,中間層鋪設(shè)傳統(tǒng)混凝土,即為三層路面。實(shí)踐證明,三層路面結(jié)構(gòu)更符合實(shí)際要求,但施工過程繁瑣,適合地勢(shì)條件良好的區(qū)域。無論是哪種形式,路面的上層一定鋪設(shè)鋼纖維混凝土,這樣才能與荷載直接接觸起到緩沖和約束的作用。
3.1.3 鋼纖維混凝土修復(fù)路面
當(dāng)原來的混凝土路面因外界自然條件和人為因素而遭到破壞時(shí),如果全部鏟除重修,會(huì)造成很大的資源浪費(fèi)??梢杂娩摾w維混凝土澆灌在已破損的路面上對(duì)其進(jìn)行修復(fù),形成罩面。由于道路損害程度不同,鋼纖維混凝土對(duì)其修復(fù)的程度也隨之變化,主要包括三種形式:對(duì)于一般路面損壞,直接在破損路面表面澆筑鋼纖維混凝土對(duì)其修復(fù),稱為直接式;將舊的路面混凝土與鋼纖維混凝土充分混合,重新鋪設(shè)路面,使路面面層的整體負(fù)載能力得以提高,稱為結(jié)合式;在舊的混凝土路面和鋼纖維混凝土之間加隔離層,使兩種材料分離開來,在各個(gè)部位發(fā)揮其特殊作用,稱為分離式。綜上所述,無論是在新建路面施工過程中,還是對(duì)以損壞的路面進(jìn)行修復(fù)中,鋼纖維混凝土都因其特殊的性質(zhì)增強(qiáng)了路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,延長(zhǎng)了路面的壽命,而起到了重要的作用,有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)際應(yīng)用意義。
3.2 鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用
3.2.1 鋼纖維混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用
與道路路面鋪設(shè)相同,鋼纖維混凝土鋪設(shè)橋面可以改善橋面的抗裂、抗凍性以及穩(wěn)定性,從而延長(zhǎng)橋梁壽命。橋面鋪設(shè)厚度減小,可降低橋身自重,減小橋梁受力。此外,鋼纖維混凝土適應(yīng)溫差大的區(qū)域,能減少橋面裂縫,避免橋頭跳車。
3.2.2 橋墩結(jié)構(gòu)加固
橋墩是支撐橋梁的主要結(jié)構(gòu),由于常年浸泡在水中,受到水的沖擊力造成極大的危害。鋼纖維混凝土澆筑成橋墩,抗沖擊力性能大大提高,使橋墩有效地將水流的沖擊力進(jìn)行緩沖,從而降低水流對(duì)橋身的破壞。
4 結(jié)束語
綜上所述,鋼纖維是一種新型的添加劑,加入到混凝土中,有效地改善了混凝土的抗拉性、柔韌性、抗凍性等,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)混凝土易開裂、易變性、受溫度影響大等缺陷,極大地滿足了路橋使用性能的需要,且價(jià)格低廉,施工技術(shù)簡(jiǎn)單,在路橋的施工建設(shè)中起到了重要的作用,施工技術(shù)也初步取得了很大的進(jìn)展。相信未來人們對(duì)鋼纖維的不斷探索,會(huì)使之更好地應(yīng)用到路橋工程當(dāng)中。
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作者簡(jiǎn)介:崔冀芳(1985,5-),女,籍貫:河北邢臺(tái)人,職稱:助理工程師,學(xué)歷:本科,主要研究方向:公路工程。