谈钢纤维混凝土在公路工程中的应用

1、谈钢纤维混凝土在公路工程中的应用摘要：本文首先介绍了钢纤维混凝土技术的基本性能、材料、及相关施工技术，然后重点探讨了钢纤维混凝土在路面工程及桥面铺装中的应用。关键词：钢纤维混凝土；路面工程；桥面铺装；应用中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：一、钢纤维混凝土技术简介（一）基本性能钢纤维混凝土技术就是在普通的混凝土中掺入一定量的（大致1%2%）钢纤维，和普通的混凝土相比，其表现出一些突出的优点：抗拉强度提高了大约60%；抗弯强度大致提高了100%；抗弯韧性提高了70倍左右；抗压强度提高了25%；抗压韧性大致升高了5倍；抗冲击韧性被提高3倍左右；抗疲劳性提升了大约3倍；收缩降低了约8%；更耐

2、热、耐冻融等等。当然，缺点是在所难免的，比如，流动性差、凝结时间太短，搅拌和振捣钢纤维时易成团或折断等。（二）材料介绍钢纤维是首选最重要的材料，按品种其形式主要可以划分为剪切、切削、切断、熔抽等；按长度可划分为两种：普通短钢纤维（长度2040mm、长径比40120）及超短钢纤维（长度515mm、长径比1030）。因此，钢纤维的长度、直径和长径比均能够影响钢纤维的增强效果，在设计时应当特别注意，并且要参照拌和物的和易性以及施工要求，按照设计与施工规程的规定选用合适的钢纤维。其次是水、砂和粗集料。要求选用纯净的饮用淡水、河砂，细骨料砂、粗集料的选用必须符合标准规定，而且，必须保证细骨料砂不含氯盐成

3、分并且其细度模数范围不超出2.33.0范围，粗集料最大粒径不能超过钢纤维的2/3长度。最后就是水泥和外加剂（像泵送剂、减水剂等）。选用的水泥必须为符合质量规定的硅酸盐水泥，调节混凝土的塌落度值，且提高其和易性；密实度的减水剂力求优质高效，并且保证外加剂试验合格又不含氯盐时方可使用。（三）钢纤维混凝土相关施工技术钢纤维混凝土在施工中依照施工方法的不同划分为浇注、灌浆、喷射钢纤维混凝土。道桥工程质量的好坏通常取决于钢纤维混凝土施工的质量，所以在纤维混凝土施工过程中，除了必须满足在普通混凝土施工时的要求外，还要尤其关注钢纤维在施工时存在的技术难题以确保其均匀地分布在基体中。钢纤维混凝土相关施工技术密

4、切涉及以下方面：1、钢纤维分散装置的设置：倘若直接将钢纤维一次性地投入搅拌机，就会容易发生结团现象，设置钢纤维的分散装置可以很好解决上述问题，钢纤维经过分散机之后再进入搅拌机，能够充分地分散钢纤维；2、确定投料顺序与搅拌时间：采用分级投料、先干后湿的工艺能够有效防止钢纤维结团现象的发生，即按照砂钢纤维碎石水泥顺序，预先干拌1min，然后加水以及外加剂，湿拌2min；3、强制式搅拌机以及双锥反转出料搅拌机的使用：在钢纤维掺量较高、坍落度较小时避免搅拌机进行超负荷工作；4、浇注和振捣技术：钢纤维混凝土在浇注时不能有显而易见的浇注接头，并且在每次倒料时保持钢纤维混凝土整体的连续性，所以决定了钢纤维混

5、凝土必须连续进行浇注，而且使用的插入式振动棒在插入钢纤维混凝土振捣时会使钢纤维朝着振动棒振动方向聚集，产生集束效应，所以应采用平板振动器进行振捣成型，然后抹平振捣好的钢纤维混凝土表面，避免钢纤维外露锈蚀；5、成型技术：宜运用真空吸水工艺、压纹机压纹工艺机械抹平钢纤维混凝土表面防止钢纤维外露，并且及时处理拆模后纤维外露或漏振问题。二、钢纤维混凝土在路面工程中的应用（一）原材料的选择及配合比设计1.水泥。一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。2.集料。粗骨料宜采用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石，最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的1/2。细集料可

6、用天然砂。3.水和外掺剂。以饮用水为宜，水灰比宜为0.4-0.55，为使路面提早开放交通，可在混凝土中掺加适量早强剂，为提高混凝土的和易性、抗冻性，可掺入适量加气剂。4.钢纤维类型及尺寸。路面用钢纤维宜用、熔抽型、剪切性。（二）施工技术1.拌和。采用机械搅拌，一般采用强制式或反锥式搅拌机，为保证钢纤维混凝土搅拌均匀，其投料顺序为：水泥、粗集料、细集料、钢纤维，其中纤维投料分三次投入拌和机中，干拌均匀，再加足水湿拌，拌和时间一般为23分钟。2.运料。在运送混合料时，主要采用手推车、翻斗车或自卸汽车运输，应尽量缩短运送的时间和距离，以免运输中振动使钢纤维下沉，影响拌和料的均匀性。3.浇筑。当混合料

7、运送至指定地点后，一般直接倒入安装好模板的路槽内，并用人工找平。4.振捣。钢纤维混凝土的振捣机具宜用平板振捣器。5.表面处理。为防止钢纤维外露或竖直伸出表面，以保证车辆及行人安全，在整平前可用凸棱的金属压滚或其它方法，将竖起或外露的钢纤维压入后再整平。6.养生。钢纤维混凝土与普通混凝土一样，应及时养生。（三）钢纤维混凝土路面接缝设置在施工条件许可时，一般7-9m宽的路面勿需设纵缝，可用整幅施工，横向缩缝按1520m间距设置。三、钢纤维混凝土在桥面铺装工程中的应用：（一）施工材料1.水泥：选用42.5级普通硅酸盐水泥，保证混合料具有较高的强度和耐磨性能；2.细集料：用中粗砂，平均粒径0.35mm

8、-0.45mm，含泥量（二）配合比设计1.在实际应用中，钢纤维的体积掺量宜为1.0%-1.5%；2.根据抗折强度设计值，按强度保证率为85%考虑，进行配合比设计和试验。（三）钢纤维混凝土的施工工艺1.施工准备（1）凿除：在核查完毕后，应复测桥面板标高，凿除高出设计标高的浮浆混凝土和松散层，以保证桥面铺装层厚度。（2）粗面：为保证铺装层与桥面板的连接，将梁（空心板）顶面的水泥浆和细砂粒彻底凿毛。（3）清洗：应采用高压水枪将其清洗干净，确保桥面清洁无杂物。2.施工要点（1）铺设钢筋。根据设计图纸中的设计要求进行定位并做好标记，然后将钢筋按放线标记的位置摆放好。待钢筋摆放好后，即可依次进行绑扎。（2

9、）模板安装。绑扎好钢筋网后，选用专用钢模预先支立。钢模板的水平位置和标高应严格按设计要求确定。钢纤维混凝土在公路工程中的应用唐河县公路管理局吉东辉姚红勤（3）拌合。采用强制式搅拌机拌合，先依次将砂、钢纤维、碎石、水泥加入搅拌罐，干拌1min，然后加入水和减水剂，再搅拌3min。在搅拌时，一次的搅拌量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80%，钢纤维的称量允许误差不得大于2%。（4）运输。钢纤维混凝土的运输采用易于卸料的搅拌运输车，运输时间不宜过长。（5）铺筑。采用人工将钢纤维大致摊铺整平，摊铺系数宜为1.2-1.3，严禁抛掷和搂耙。在摊铺结束后，先采用人工方式进行初平，最后用梁式振动器振捣整平。待振捣结束后，混凝土表面无泌水时，应用圆盘式抹光机抹平。（6）刻槽。为确保桥面表面既平整密实，同时又具有足够的粗糙度，因此待桥面收浆后应立即进行刻槽。（7）切缝处理。横向在每个墩顶部设一道横向假缝，其他以1520m间距设横向假缝，并与防撞栏的假缝对齐，缝宽35mm，缝深2.5cm。切缝时间由气温和混凝土强度确定，一般混凝土强度为815MPa时为宜。切缝完成后用聚氨脂焦油灌缝。（8）混凝土养护。可采用喷水养护或喷洒养护剂进行养生。四、结束语：钢纤维混凝土具有突出的抗弯、抗冲击、抗开裂