铣削钢纤维混凝土的施工与应用.pdf

第 3 6卷 第 1 1期 1 6 8 2 0 1 0年 4月 山 西 建 筑 s hanx i archi tecturt vo 1 3 6 no 1 1 ap r 2 01 0 文章编号： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 1 1 - 0 1 6 8 0 2 铣 削 钢 纤 维 混 凝 土 的 施 工 与 应 用 陈 慧 清 摘要 ： 结合铣 削钢 纤维混凝土 的定义 和特 点， 介绍 了铣 削钢纤维混凝 土对原材料 的选择及要求 ， 阐述 了该种 混凝土 的 运输与后期养护注意事项， 并对铣削钢纤维试验与普通混凝土对比试验结果进行了分析， 以期推广该材料的应用。 关键词： 铣削钢纤维混凝土， 特点， 原材料， 抗压强度 中图分类号： t u 5 2 8 5 7 2 文献标识 码 ： a 目前， 随着社会的进步， 运输业的发展 ， 高速公路也在不断增 长。伴随着社会的需要， 公路建设等级也在逐步提高， 设计要求 和技术指标也不断完善 ， 新工 艺、 新技术也在不断产生 ， 尤其对 于 桥梁混凝土， 各种指标要求更加完善与提高， 大型桥梁混凝土设 计要求百年， 甚至几百年不坏， 这就要求我们在设计与施工中技 术要 日臻完善。为了进一步提高混凝土使用年限与强度等级， 目 前我们使用 了钢纤维混凝土。由于 目前桥面铺装越来越薄 ， 而混 凝土的等级越来越高， 现在普遍采用了铣削钢纤维混凝土来满足 要求， 一般用于混凝土标号大于 c 4 0强度等级的混凝土结构。笔 者结合忻保高速公路桥梁特点， 提出自己的看法， 供同仁们探讨 批评 。 1 铣削钢纤维混凝土的定义与特点 铣削钢纤维混凝土就是在普通混凝土拌和过程中， 分一次或 者两次投入一种铣削型的钢纤维。它具有与普通混凝土一样的 施工性能 ， 只需要延 长搅拌时 问即可 。 2 铣削钢纤维混凝土对原材料的选择与要求 与普通高强度混凝土相同， 铣削型钢纤维混凝土所使用的原 材料也同样符合规范规定 的各项技术指标的要求 。 1 ) 水泥： 拌制铣削钢纤维混凝土的水泥与拌制普通高标号混 凝土要求相同， 使用正规大型厂家生产的普通 4 2 5号以上的水 泥， 水泥出厂时要有出厂证明， 水泥质量检验报告， 生产批号等， 进 场后， 要按照要求分批号进行检验， 检验合格后， 方可用于施工。 2 ) 砂： 要求选择级配良好的水洗砂或河砂， 要求采用质地坚 硬 、 颗粒洁净 、 粒径 不 大 于 5 1t ii t i 的砂 ， 砂 的 细度 模数 为 2 3 3 0 ， 即中粗砂为宜。特别指出砂的含泥量要满足技术规范要求。 3 ) 粗集料： 粗集料选择除了满足与配制普通混凝土要求相同 外， 另外， 钢纤维最短长度宜大于粗集料最大公称粒径的 1 3 ， 最 大长度不宜大于粗集料最大公称粒径的 2倍 。 4 ) 外加剂 ： 为 了改善混凝土 的和 易性 ， 减少水分蒸发 ， 减少坍 落度损失， 节省水泥资源， 提高混凝土早期抗压强度 、 抗折强度及 其他力学性能， 我们在混凝土中掺入了高效减水剂， 要求外加剂 在使用时要经过有关技术部门的检验。 5 ) 钢纤维 ： 混凝土中氯离子含量较高时将引起混凝土中钢材 料的锈蚀 ， 因此不得使用海水来 拌制混凝土。 由于钢纤维在基体 中分面有沿粗集料界面取向的趋势， 当骨料粒径大而纤维长度短 时， 钢纤维就起不到增强效果。试验结果表明， 当骨料粒径不大 于 2 5 it ii t i 时增强效果较好。 6 ) 水： 拌制钢纤维混凝土的水与拌制普同高标号混凝土的水 的要求 一样 ， 另外 ， 水 中氯离子会对 钢纤维产生 锈蚀 ， 因此 ， 水要 特别要求氯离子满足要求， 禁止使用海水进行拌和混凝土。 3 混凝土运输与后期养护 1 ) 钢纤维 混凝土 的运 输： 采用 混凝土罐 车运 输 ， 为 了避 免运 输过程 中钢纤维振动下沉 ， 要求 在运输 过程 中贮 藏低速旋 转 ， 同 时在钢纤维混凝土拌合物中加入一定比例的缓凝高效减水剂， 保 证运到现场的钢纤维混凝土拌合物满足施工操作要求。要根据 当天的气温情况和运输距离来调整 出料时 的坍落 度， 以满足到达 施工现场时的要求。运输过程中， 不能给混凝土罐车里加水， 以 防混凝土发生离析， 导致钢纤维与混凝土不能很好的发生连接 ( 要使钢纤维在混凝土中充分发挥作用， 必须尽可能使其在混凝土 基本体均匀分布， 搅拌对保证钢纤维的均匀分布起着关键作用) 。 2 ) 混凝土 的养护 ： 混凝土的浇筑温度要控制在 3 2 以下 ， 也 就是一天中温度较低的时问下进行， 要避开一天的高温下施工， 以防发生混凝土的不均匀收缩， 造成裂缝。混凝土浇筑完毕后， 表面立刻覆盖清洁的塑料 膜 ， 初 凝后撤 去塑料膜 ， 用 浸湿的粗麻 布覆盖， 经常洒水， 保持潮湿状态最少 7 d 。 4 铣削钢纤维试验与普通混凝土对比试验结果 1 ) 新拌 混凝 土工作性 ： 铣 削钢纤维 的一个显 著特点 是与普通 混凝土 的施工性 能一 样 。 2 ) 抗压强度 ： 混凝土掺入了铣削型钢纤维后， 其抗压强度会略有增长， 表 1 为对 比试验结果。 表 1 混凝土掺入铣削型钢纤维后 7 d。 2 8 d抗压强度及增长率试验结果 混凝土设计 钢纤维掺量 抗压强度 sp a 强度增长百分率 标号 n 13 7 d 2 8 d 7 d 2 8 d 0 3 5 8 4 6 7 1 0 0 1 o 0 3 5 4 0 3 5 1 3 1 1 2 5 1 0 9 9 c a0 4 5 4 1 2 5 2 0 1 l 5 1 l 1 1 3 6 0 3 6 2 4 8 3 1 0 1 1 1 0 4 3 由表 1 试验结果可以看出， 同设计标号的铣削型钢纤维混凝 土的抗压强度和同期普通混凝土相比略有提高， 但铣削钢纤维的 用量与强度 的增长并 不成线性 关系 ， 试验结 果表 明， 铣 削钢纤 维 的掺量峰值为4 5 k g lm 。 3 ) 弯拉强度见表 2 。 衷 2 2 8 fl弯拉强度及增长率试验结果 混凝土标号 钢纤维掺量 k g m 0 2 8 d 弯拉强度 mp a 强度增 长百分率 o 5 6 6 1 0 0 3 5 6 6 9 l l 8 2 ( o 4 5 7 2 4 1 2 7 9 6 0 7 0 5 1 2 4 6 由表 2试验结果表明 ， 铣削型钢纤维混凝 土的弯拉 强度与普 通混凝土相比有明显的提高， 且强度增长与钢纤维的掺量成正比 收稿 日期 ： 2 0 0 9 1 2 1 4 作者简介 ： 陈慧清 ( 1 9 7 4 一) ， 女 ， 工程师 ， 山西省晋中路桥建设集团有 限公司 ， 山西 晋 中0 3 0 6 0 0 第 3 6卷 第 1 1期 2 0 1 0 年 4月 山 西 建 筑 shanxi archi tecturt vo l _ 3 6 no 1 1 a p r 2 0 1 0 1 6 9 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 1 1 - 0 1 6 9 0 2 清 水 混 凝 土 耐 久 性 试 验 研 究 海 琴 周 磊 摘要： 针对清水混凝土作为饰面直接暴露于 自然环境中的特点， 对混凝土的耐久性能提出了更高的要求， 通过对比试 验 ， 经过对数据 的收集 、 整理 和分析 ， 找 出了清水 混凝 土在 不 同配合 比下其耐久性 的差异 ， 对施工 中原材料的选取及技术 措施 的选择具有 一定 的指 导意义。 关键词 ： 清水混凝 土 ， 耐 久性 ， 抗渗性 ， 抗硫 酸盐侵蚀性 ， 抗 干缩性 中图分类号 ： t u5 2 8 3 8 文献标识码 ： a 1 概 述 清水混凝土( a s c a s t f i n i s h c o n c r e t e b a r e c o n c r e t e ) 亦 称原浆 混凝土。它属于一次浇筑成型、 不做任何外装饰的混凝土， 直接 采用现浇混凝土的 自然表面效果作为饰面。因此它不同于普通 混凝土， 具有表面平整光滑、 色泽均匀 、 棱角分明、 无碰损和污染、 对拉螺 栓及施 工缝 的设置 整齐美 观等 特点 。由于清水 混凝 土 不 作或仅作简单 的表 面处理 ， 又长期 裸露 在大 自然 中 ， 不 可避 免 的 要受到风、 雨、 酸等自然环境的侵蚀， 所以， 如何提高清水混凝土在 自然环境条件下的耐久性能是 目前清水混凝 土研究的热点之一 。 本 文主要从清 水混凝 土 的抗渗 性 、 抗硫 酸盐侵蚀 、 抗 干缩性 j 王 方面进行 _ 试验研究， 以便于寻求清水混凝土的合理配合比从 而提高其耐久性 ， 对清水混凝土的生产具有一定的指导意义。 2耐久性 试验 研究 本 文采用 对 比试 验法 进 行研 究 。试 验按 照 c 5 0的标 准 ， 对 5种小 同配比方案 ( s 1 ， ， s 3 ， s 4 ， s 5 ) 的耐久性 指标 及经济性进行 对 比研究 ， 进而找 出它们之问的差异性 ， 寻找 出更 为有效 的 、 能提 关 系 ， 峰值 即为 4 5 k g m 3 ， 由此， 铣削型钢纤维的掺量为 3 0 k g m 3 60 kg m3 。 4 ) 施工质量 的控制 。 铣削型钢纤维混凝土的质量除对原材料 、 配合比及施 过程 的主要环节进行控制外， 还要对钢纤维混凝土的搅拌 、 钢纤维的 投入以及混凝土振捣进行控制。同时按规定对每天所浇筑的混 凝土的2 8 d抗折、 断块抗压强度进行检验， 均达到了设计要求 ， 使 平整度、 坍落度和主要技术指标得到有效的控制。 5 ) 经济与社会效益 。 从经济 与社 会效益分析 ， 铣削型钢纤维混 凝土是一种新 型的 材料 ， 与普通混 凝土相 比， 减 少工程 后期 桥在 损坏进 行修 补带 来 的各项 费用 ， 延 长桥 面 的使 用寿命 ， 还 有路 面质量好 ， 接缝 少 ， 对 高混凝土耐久性的配比方案。试件进行标准养护： 养护温度为 ( 2 0 3 ) ， 湿度不小于 9 0 ， 试验共成型 5组不同配合 比的清水 混凝土标准试件。各组清水混凝土的施工配合 比及拌合物流动 性如表 1 所示 。 表 1 各组清水混凝 的n tl g 合 比( k g m3 ) 及拌 合物流动性 ( c m) 编号 水泥 掺合料 砂 石子 减水剂 水 坍落度 s l 2 5 0 3 l 3 5 3 2 j m v3 7 7 5 1 5 5 s 2 2 5 0 3 3 7 5 0 8 s p 8 2 5 8 2 3 1 7 s 3 2 0 0 粉煤灰4 5 3 3 7 5 0 8 s p 8 2 5 8 2 3 1 6 5 s 4 2 o o 矿渣粉4 5 3 3 7 5 0 8 s p 8 2 5 8 2 3 2 1 5 s 5 2 0 0 矿渣粉4 5 3 5 7 5 0 8 s p 1 2 5 8 2 3 1 8 2 1 抗 渗试 验 试件严格遵守 g b i “ 5 0 0 8 2 2 0 0 9混凝 土 长期性 能 与耐久性 试验方法的规定制作而成。标准试件经过 2 8 d养护后取出， 晾干 表面， 然后将一层融化的密封材料涂在其侧面上， 之后在螺旋加 压装置上将其压入经烘箱热过的试件套中。待其稍微冷却后解 压 ， 将其 与试件套装 一起放在抗渗仪 上进行试 验。水压从 0 2 mp a 于工期短， 质量要求较高的桥梁混凝土路面具有良好 的效果， 是 一 种值得推广的新型材料混凝土。例如忻保高速公路由于上下 行设计轻重 交通 重量要 求不 同 ， 并 且设 计使用 年 限较 长 ， 桥面铺 装厚度较薄( 1 0 c m混凝土) ， 因此桥面铺装混凝土使用铣削钢纤 维混凝 土结构。 参考文献 ： 1 j t j 0 4 1 2 0 0 0 ， 公路桥涵施工技术规 范 s 2 d b j 0 8 5 9 1 9 9 7 ， 铣削型钢纤维混凝土应用技术规程 s 3 j t g f 3 0 2 0 0 3 ， 公路水泥混凝土路面施工技术规范 s 4 殷柯柯 ， 聂金 荣 ， 程 晓天 砂 率对钢锭 铣 削型钢纤 维混凝 土 性能 的影响 j 山西建 筑， 2 0 0 8 ， 3 4 ( 2 9 ) ： 1 8 5 1 8 6 on c o n s t r u c t i o n o f mi l l i n g s t e e l f i b e r a n d i t s a pp l i c a t i o n chen hu i - qi n g ab s t r a c t ：by c o mb i n i n g wi t h t h e d e f i n i t i o n a n d c h ara c t e r i s t i c s o f t h e mi l l i n g s t e e l f i b e r c o n c r e t e ，t h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e s e l e c t i o n o f t he mi l l i n g s t e e l f i b e r f o r t h e r a w ma t e r i a l s and i t s r e q u i r e me n t s ，i l l u s t r a t e s i t s t r ans p o r t a t i o n o f t h e c o n c r e t e a n d i