钢纤维十篇

时间:2023-04-09 10:40:22

钢纤维

钢纤维篇1

关键词:道路桥梁施工;钢纤维混凝土;技术特点

近年来,我国经济的发展也带动了城市化进入了快速发展的时期,人们对建筑施工质量的要求也达到了新的水平。随着公共基础设施建设的大力推进,建筑技术的不断进步,钢纤维混凝土技术应运而生。钢纤维混凝土技术就是在施工过程中,在混凝土中加入固定量的短钢纤维以增强混凝土的抗拉强度以及承载能力。由于钢纤维在混凝土中均匀乱向分布,对控制普通混凝土中裂缝具有明显的优势,能显著提高混凝土的韧性和强度,有效提高其承载能力、抗冲击性、抗裂性。因此,钢纤维混凝土目前已广泛应用于我国道路桥梁等基础设施的建设,具有重要的现实意义。

1钢纤维混凝土概述

钢纤维混凝土是利用钢纤维降低混凝土中内外力作用下产生的裂缝数量以及膨胀的作用。在作用的早期阶段,水泥基材作为承受混凝土外力的主要载体,出现裂缝后,钢纤维成为载体的主力,该阶段下的钢纤维受力也是有临界值的,超过后材料也将出现较大的变形,破坏材料。同时钢纤维混凝土具有很多方面的优势,其自身抗疲劳和抗压缩特性良好,与普通混凝土相比,可以极大得改善其物理性能,比如增加强度、重量比;大大提高拉伸、弯曲、极限强度;具有很好的抗裂性、耐冲击性等。通过在混凝土中加入适当比例的钢纤维并充分混合均匀,对于道路和桥梁的施工都具有十分重要的实际意义。比如桥梁常由于其重量过大而引起塌陷,如果科学合理地使用钢纤维混凝土材料,就可以有效减少其重量,还能大幅度改善由于温度变化引起的裂纹。另外钢纤维混凝土还具有很强的抗剪切性和抗霜冻耐磨性,具有显而易见的工程优越性。

2钢纤维混凝土施工技术

2.1选择合适的钢纤维材料道路桥梁的施工质量很大程度取决于施工技术,因此在进行钢纤维混凝土施工时,对于钢纤维品种选择,其强度应该和基材强度差不多,拉伸极限应超过480MPa,钢纤维含量在0.46%~1.96%,钢纤维直径通常控制在0.42~0.65mm,最小直径不能小于0.38mm,其长度不能太长,使其长径比能保证钢纤维的机械性能符合施工要求,控制在45~75。另外钢纤维在进行搅拌前需要先与细骨料定量混合均匀或选择较粗直径、更好材料的纤维,重要的是保证钢纤维易分散的特性。2.2设计合适的配料比和分散装置钢纤维混凝土的配合比例应遵循普通混凝土拌合料设计原则进行,也可以根据施工现场的实际情况进行试验,确定混凝土具体的配料比。混凝土和钢纤维的均匀混合也是非常重要的一个环节,为了确保钢纤维和混凝土混合前前保持均匀分散,钢纤维可以通过分散器进入混合器,保持分散机的功率为0.75~1.0kW,分散力优选为20~60kg/min。2.3严格控制搅拌时间对于混凝土和钢纤维的搅拌时间的控制,在搅拌机内要把混合的材料进行干燥搅拌1min。适当加入外加剂或减水剂再湿拌达2min左右,改善混合料,提高施工质量,还能减少水泥用量。2.4选择合适的搅拌机钢纤维混凝土搅拌机有双锥反转出料搅拌机和强制搅拌机两种类型,通常情况下低搅拌功率对增加搅拌机的使用寿命非常有益。当纤维含量高或者坍落度小时,可以适当选用较低的搅拌功率避免混合器过载,延长其使用年限。2.5合理浇注和振捣为了保证钢纤维混凝土良好混合,浇筑和振捣这两个过程很有必要。首先钢纤维混凝土浇注必须连续,而且做到隐藏浇注接头,每次倒料要压在15~20cm以保证钢纤维混凝土的整体连续性。另外,振捣时需要使用插入式振动棒,使钢纤维朝向振动棒的振动方向聚集,形成团簇效应,还可以使用平板振捣器以保证钢纤维的二维分布。在振捣过程中为了保证混凝土的边缘致密,应该让钢纤维纵向带束排列,利于板体传递收缩应力、温度应力和载荷,还需在振捣后将混凝土表面做好抹平光滑工作,压实暴露的钢纤维,防止暴露的刚纤维生锈。2.6做好成型后的维护工作钢纤维的组成包括粗骨料、大砂率,加上一般情况都是乱向分布,不太美观。基于这方面考虑,可以使用真空吸水工艺对钢纤维混凝土路面进行机械平整,防止钢纤维暴露;还可以使用压纹机用来防止尼龙纤维暴露的现象。2.7运输方面对于钢纤维混凝土的运输,考虑到会影响坍落度、含气量以及混合物稠度,应采用泵送。在不能使用的条件下,则应尽量减少运输距离,增大出料口,以防止出现运输过程中的重力下沉,导致钢纤维拌合均匀较差,从而节约成本。

3道路施工中钢纤维混凝土技术的应用

钢纤维可用于减少路面厚度和减少纵向接缝量,而钢纤维混凝土的优势也很明显,如良好的抗冻耐磨性、横向缩缝少,对延长路面使用寿命大有益处,因此在道路施工中已被广泛使用。但同时由于其铺设的薄厚度以及数量少的水平收缩接缝,在施工中道路的使用较为频繁,具有很多类型。3.1复合型钢纤维混凝土路面顾名思义,复合型钢纤维混凝土路面不只一层,通常表现为两层式或三层式,两层型是底层为普通混凝土的道路的上层铺设40%~60%全厚的钢纤维混凝土;三层型是在上下两层钢纤维混凝土的中间再加一层普通混凝土。尽管结构和施工过程比较复杂,需要相关施工人员具有丰富的施工经验,但是这种结构的路面更耐用,通常三层复合型钢纤维混凝土路面应在极端条件的地区使用。另外,这种复合型钢纤维混凝土需要较高的施工成本,通常适用于高度机械化的地区使用。3.2全截面钢纤维混凝土路面全截面钢纤维混凝土对路面厚度的控制,可取普通混凝土道路的46%~52%,一般为50%左右;钢纤维含量范围为0.79%~1.18%,一般为1%左右;通常不会设置纵向缝隙,而横向缝隙之间的空隙最好控制在20cm左右,距离最大不能超过0.5m。3.3碾压钢纤维混凝土路面碾压钢纤维混凝土路面的主要施工方法是沥青混凝土路面的施工方法,将钢纤维置于混凝土中,轧制成型混凝土路面。这种将钢纤维放置在碾压混凝土的方法,可以改善碾压混凝土的力学性能,有效提升路面的韧性和强度,但目前对实现压实度和平整度的统一还存在一些难度。3.4钢纤维混凝土罩面钢纤维混凝土罩面在道路施工中的作用为修复受损的混凝土路面,维修和养护旧的混凝土路面。钢纤维混凝土本身具有良好的建筑材料塑性,对提高混凝土的抗拉、抗弯、抗裂性能都很有帮助。因此,采用钢纤维混凝土罩面修复路面是提高路面的性能和使用寿命的有效手段,不仅减薄表层的厚度、扩大接头间距,而且节省工程造价,具有一定的经济效益和社会效益。钢纤维混凝土罩面包括结合型、直接型、分离型三种,结合型是指将新旧混凝土表层相互作为一个整体结合起到增强整体结构的强度作用;分离型是指新的覆盖层单独作用,不和旧的混凝土粘结,中间还设置了隔离层,独立的层面分别发挥作用;直接型是指将钢纤维混凝土直接加在旧的水泥混凝土表面层,这种方式多用于修补损坏程度较小的旧水泥混凝土路面。

4桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

4.1改善桥面铺装钢纤维钢筋混凝土作为桥面铺装层具有很多好处,可以有效地加强桥体的刚度和弯曲强度;大大提高桥梁的舒适性和抗裂性等,延长了桥梁的使用年限;改善了桥梁的受力状况,使桥梁能更好地发挥其功能,保证了较高的施工质量水平。对于钢纤维混凝土桥面铺装,其厚度是正常厚度的一半,包括两层和三层结构,两层结构是指钢纤维混凝土作为上层、普通混凝土作为下层;三层结构是指上下层为钢纤维混凝土,中间层为普通混凝土,这种结构施工过程更复杂,具有一定的施工难度,因此采用两层铺设的结构较多。4.2加固桥梁部分结构由于长时间的负荷作用,桥梁难免存在一些问题,比如出现裂纹、表面剥落等,对桥梁结构进行加固十分有必要。桥梁施工中通常采用剪切钢纤维和切削钢纤维两种钢纤维材料,应控制两种材料的产量在1.0%以下,还可以采用转子Ⅱ型喷射机进行钢纤维混凝土喷涂。这种方式是一项有效的科学的技术措施,对提升桥梁的抗震性、满足桥梁结构的总体需要大有益处。此外,为了改善表面的区域下落现象,可以利用钢纤维钢筋混凝土进行部分区域加强工作,使用硫铝酸盐与TS型速凝剂快硬水泥,防止桥梁出现裂缝,在混凝土表面喷砂或凿,增强新旧混凝土完整性。4.3强化钢筋混凝土桩对桩顶或桩尖部分使用钢纤维混凝土可以大大提高桩的穿透性,一方面,能对其抗冲击强度和韧性有一定程度的提高,还能有效降低冲击频率;另一方面也能防止桩尖在打入设定深度之前出现破裂现象,有效地提高了桩尖进土的深度,显着提高打击速度。但是对桥梁整体使用钢纤维混凝土需要巨大的资金成本,因此可以对桩身采用预应力钢筋混凝土或非预应力钢筋混凝土,用于节约施工成本。

5结束语

综上所述,随着我国的道路桥梁建设中不断更新的施工技术,钢纤维混凝土作为一种新型多相复合建筑材料,在抗压、抗弯、抗拉、抗冲击、抗裂等方面发挥了巨大的优越性,因而被企业青睐广泛应用于道路和桥梁施工,对提高建筑施工质量水平意义重大。我国目前钢纤维混凝土技术还处于起步阶段,其理论和应用还有待完善,仍然需要更多的技术人员及专家进行不断探索和研究,优化和改进该技术。文章通过钢纤维混凝土技术在道路和桥梁施工中的具体应用和施工技术的分析,希望能为钢纤维混凝土施工人员中提供一些借鉴。相信在不久的将来,钢纤维混凝土技术将会越来越完善,更加广泛地用于道路和桥梁建设。

参考文献:

[1]林凡康.道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的实际应用分析[J].住宅与房地产,2016,(3):226.

[2]何余良.多梁式钢—混凝土组合小箱梁桥受力特性及试验研究[D].浙江大学,2014.

[3]韩春雨.预应力钢纤维混凝土拼装墩的抗震性能研究[D].重庆交通大学,2013.

[4]贾方方.钢筋与活性粉末混凝土粘结性能的试验研究[D].北京交通大学,2013.

[5]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.

钢纤维篇2

【关键词】钢纤维;混凝土;性能;增强机理

在复合材料中,钢纤维增强混凝土是近年来迅速发展的一种新兴的建筑材料。在建筑业发展历史上它是一个必然的科学研究成果。钢纤维增强混凝土即在普通的混凝土中加入多向分布的短钢纤维而形成的一种复合材料。由于钢纤维在混凝土内部多向分布的原因,能够有效地阻止混凝土内部微小裂缝的扩大延伸及大裂缝的形成。

所以向混凝土中加入钢纤维,除了能增强抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂等力学性能,混凝土的抗断裂韧性和抗冲击性能也都大大增强。钢纤维增强混凝土造价成本低,制作相对简单,因此广泛用于公路路面、桥面、混凝土路轨及抗震抗爆结构工程中。

1 钢纤维的增强机理分析

钢纤维混凝土增强机理的研究在理论上有两种定义:一是复合力学理论,二是纤维间距理论。从不同角度出发,两种理论分别解释了钢纤维的增强作用,其最终结果是相同的。

1.1 钢纤维的复合力学理论

在复合力学理论中,钢纤维混凝土被看成是一种纤维强化作用体系。钢纤维混凝土的应力、弹性模量和强度是根据混合原理推算而出的。根据纤维在钢纤维基体中的分布与取向引入纤维方向系数,正确选择纤维方向系数是取决纤维增强效果的主要因素之一。

1.2 钢纤维的纤维间距理论

在钢纤维间距理论中,是根据线弹性断裂力学原理来解释钢纤维对混凝土裂缝的产生或抑制的作用。混凝土是一种脆性材料,要想增强其抗拉强度,而多方向加入钢纤维后,使钢纤维与混凝土裂缝两边之间的粘应力对裂缝混凝土的扩展有抑制作用。

2 混凝土受钢纤维力学性能的影响

2.1 钢纤维对混凝土抗压强度的影响。

根据力学试验数据的分析,混凝土的抗压强度的大小和混凝土的基本性能有关。钢纤维的加入对混凝土的抗压强度没有太大的影响,相反因为纤维的加入,使混凝土的和易性变差,内部界面会增加许多微裂缝,使抗压强度反而降低。但是钢纤维的加入改变了混凝土被破坏后的形式,混凝土被破坏后碎但不散,这就是抗压韧性的作用。钢纤维混凝土抗压强度的尺寸效应比普通混凝土高。

受力学因素的影响,混凝土产生裂缝是内部尖端的应力集中引起。而这些裂缝发展程度有所不同,其过程可分为几个阶段:弹性阶段、裂缝扩展稳定阶段、裂缝扩展失稳阶段、纤维被拔出阶段。根据钢纤维混凝土材料裂缝的发展程度,其破坏性又可分为4个等级,第一个等级为混凝土的破坏。混凝土对应于应力应变关系中弹性阶段的末端,这时混凝土(砂浆和骨料)结合面上开始有缓慢发展的裂纹。但由于骨料对钢纤维有一种边壁效应,使钢纤维平行于骨料的边壁状态来分布,与混凝土界面的裂缝平行,这样就起不到阻止裂缝的增强作用。第二个等级为砂浆的破坏。混凝土为裂缝稳定扩展阶段的末端,此时裂缝发生了解体破坏,而导致裂缝扩展进入到硬化的水泥浆,这时钢纤维开始起到纤维的增强作用,进而使使裂缝发展的速度变慢。混凝土变形的不断发展会达到混凝土的极限强度(抗压强度)。第三个等级为硬化水泥浆体的破坏,此时的状态是裂缝迅速扩展、宏观裂缝不断增长,这时多方向加入的钢纤维能有效地阻止裂缝的发展。

2.2 钢纤维对混凝土抗剪强度的影响。

2.3 钢纤维特性对混凝土抗剪强度的影响。

由于钢纤维自身的特性,对钢纤维混凝土有着一定的抗剪强度。钢纤维的自身特性主要包括钢纤维的类型、形状、长径比以及自身强度等等。

在钢纤维抗剪破坏的过程中,钢纤维会对混凝土的抗剪强度有明显的影响,因此截面刚度和等效直径对钢纤维高强混凝土抗剪强度的影响变得更加显著。钢纤维的截面刚度和自身强度都比较高,另外铣削型纤维与基体的粘结非常牢固。再加上该纤维的两端有弯钩,都使铣削型钢纤维能大大提高混凝土的抗剪强度。

对于剪切端钩形纤维和剪切长直形纤维,其纤维均为剪切型,纤维的表面粗糙程度也很相似,这两种纤维对于提高混凝土抗剪强度有着重要作用。其中剪切端钩形纤维的抗剪强度要优于剪切长直形纤维。

冷拉钢丝切断型纤维的等效直径是这几种纤维中最小的一种,其断面是圆形而且表面非常光滑。尽管冷拉钢丝切断型纤维强度非常高,而且两端设有坚固的弯钩,但这种纤维对混凝土的抗剪强度在4种纤维中是最小的。由此可见,钢纤维具有横断面对高强混凝土有着非常大的抗剪强度。钢纤维的其他自身特性也决定了钢纤维对混凝土的抗剪强度。

2.4 钢纤维掺量对混凝土抗剪强度的影响。

钢纤维的成分和掺入量的多少也决定了钢纤维混凝土的抗剪强度的大小。钢纤维体积掺和率的越高,钢纤维混凝土的抗剪强度就高。但是在混凝土基体的强度升高以后,提高钢纤维的掺入量就减弱了钢纤维混凝土的抗剪强度,但不很明显。随着钢纤维掺量的不断增多,钢纤维混凝土受到的剪切破坏现象完全是由脆性破坏向半脆性破坏发展.由于钢纤维的作用,混凝土在产生裂缝之后,仍能继续保持一定的承载能力。

对钢纤维混凝土抗剪强度的影响主要取决于钢纤维的横断面性质。还包括钢纤维的其他自身性质,如钢纤维的自身长度或两端的变形、纤维自身强度、纤维表面的粗糙程度的变化也会引起钢纤维混凝土的抗剪强度的变化。随着钢纤维体积掺率的增加,钢纤维混凝土的抗剪强度逐步增高。但在混凝土基体强度较高时,提高钢纤维掺量对钢纤维高强混凝土抗剪强度的改善作用反而减弱。

3 钢纤维对混凝土弯曲性能的影响

当钢纤维混凝土强度一致时,它的极限强度和抗弯强度大小与纤维体积的变化有关, 一般来说,弯曲荷载和挠度曲线随着钢纤维的体积分数的的大小而发生变化,而达到峰值荷载的变形能力也在陆续增加,在荷载-挠度曲线的下降段由陡直渐趋平缓而能够继续承受较大的荷载时,即呈现出大的持荷变形的能力,那么,钢纤维混凝土产生的破坏形态由脆性破坏转为韧性破坏。

钢纤维篇3

关键词:路桥施工技术;钢纤维混凝土

中图分类号:U41 文献标识码:A

钢纤维混凝土是一种在普通的混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效的阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地提高了混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗冲性、抗冻性、抗磨性、抗疲劳性,并且具有良好的延性。因为钢纤维混凝土的众多优越性,国内外更深入的研究,使得它成为一种使用越来越广泛的建筑材料。本文对从钢纤维混凝土的性能探讨了钢纤维混凝土在路桥中的施工技术。

1钢纤维和钢纤维混凝土的性能

1.1钢纤维及其性能

钢纤维是一种用钢质材料加工而成的短纤维。钢纤维的制成方法主要有以下4种:

a.钢丝切断法

钢纤维的抗拉强度可达1000~2000MPa。但它的表面较光滑,使其粘结强度较差。通常可以使用改变钢纤维外形,以增加其粘结强度,如波形法、压棱法、弯钩法。

b. 薄钢板剪切法

用冷轧薄钢板剪切而成。剪切前,用特制的纵剪机将冷轧薄钢板剪成带钢卷,然后将带钢卷用普通旋转道具或冲切床切成矩形截面的钢纤维。

c.铣削法

将厚板或钢锭用旋转的平刃铣刀进行铣削而成。铣削法产生的钢纤维与混凝土的粘结性能很好,因为铣削法会使钢纤维产生很大变形导致钢纤维截面形成月牙形。

d.熔钢抽丝法(熔抽法)

熔抽法制成的钢纤维成本低,制造工艺简单,生产效率高。但是由于荣熔抽法制成刚纤维过程中是完全暴露在空气中的,钢水容易氧化,形成一层氧化层,降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。

钢纤维具有很高的抗拉强度。冷拔钢丝切断法制成的钢纤维抗拉强度可高达600~1000MPa,而其它方法的钢纤维抗拉强度一般在380~800MPa。钢纤维的弹性模量为200GP,极限伸长率为0.5%~3.5%。钢纤维混凝破坏的主要原因是因为钢纤维的拔出,所以为了增加混凝土和钢纤维的咬合力,可以将钢纤维的表面形状进行改变。

1.2钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料,由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的发生和开展,其抗弯、抗拉和抗剪强度等级都比普通混凝土有显著提高,同时钢纤维混凝土的抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也比普通混凝土较高。当纤维量掺量在1%~2%时,抗弯强度提高40%~50%,抗拉强度也提高了25%~50%,当使用直接双面剪试验时,所得到的试验结果为抗剪强度提高了50%~100%。而抗压强度提高较小。、

复合理论和纤维间距理论是钢纤维混凝土增强机理的两种理论。根据这两种理论钢纤维混凝土的强度ff为:

式中:fm为基体强度;lf/df为纤维的长径比;ρf为纤维的体积率;τ为纤维与基体间的粘结强度;η为以及纤维在基体中的分布和取向的影响。

钢纤维混凝土的变形性能力也有明显提高,在弹性阶段钢纤维混凝土的变形能力与普通混凝土没有显著差别。韧性是衡量塑性变形性能的重要指标,在塑性变形阶段不论抗弯还是抗压和冲击韧性都随着纤维增强效果而提高。钢纤维混凝土随着纤维掺量的增加而收缩值有所降低,其抗压和抗弯疲劳性能比混凝土却有很大提高。

2 路桥施工中钢纤维混凝的应用

2.1 钢纤维混凝土在路面工程中的应用

在路面中的应用主要包括:(1)罩面路面中钢纤维混凝土的应用。(2)钢纤维混凝土在路面建设施工中的应用。

由于钢纤维混凝土在动荷载下具有良好的抗冲击、抗拉、抗弯、耐磨性能,钢纤维混凝土可以有效的抑制因温度引起裂缝的产生与扩展,并且具有良好的抗冻性能。而这些优点性质与路面的要求比较符合,不仅可以有效减小钢纤维混凝土路面的厚度,延长路桥面使用寿命,改变路面性能,同时可以实现设计要求。

当旧的混凝土路面损坏时,可以采用钢纤维混凝土结合式罩面修补路面,使旧的混凝土与罩面层相互粘结在一起,成为一个整体,共同发挥结构整体强度作用。

2.2钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用

钢纤维混凝土在桥梁中应用不仅可以达到利用钢纤维混凝土铺设的路面的工程效果,并且钢纤维混凝土可以增加桥梁刚度和桥梁抗折强度,增强桥梁面的耐久性、抗裂性和提高舒适性。桥梁结构自重也得到降低,使桥梁的受力情况也得到相应改善。同时也可采用转子Ⅱ型喷射机喷射5~20cm钢纤维混凝土以满足桥梁局部结构的整体性和抗震性的加固要求。

3 钢纤维混凝土施工技术

3.1施工中的问题

在钢纤维混凝土施工中,由于钢纤维的存在,不仅仅是混凝土的配合比和钢纤维的性能决定了钢纤维混凝土的路桥面的质量优劣,钢纤维在混凝土中的分布是否均匀也同样影响着工程质量。

钢纤维混凝土路面在施工过程中,应当注意使钢纤维混凝土在混凝土中的分布均匀,禁止结团现象的产生;应避免钢纤维混凝土表面出现纤维露出现象;要严格控制路面厚度。

钢纤维混凝土施工的技术难题是因为钢纤维的存在导致的,而施工机械的选择及使用对钢纤维混凝土路桥工程质量产生较为严重的影响。施工成为了钢纤维混凝土质量优劣的重要影响因素。

3.2 材料的基本要求

钢纤维混凝土的特性与基本混凝土相关。同时钢纤维品种、长径比、方向性及掺率同样影响钢纤维混凝土的特性。抗拉强度不可低于550MPa。纤维直径为0.4mm~0.7mm,长度为钢纤维直径的50~70倍。

粗集粒最大粒径对钢纤维混凝土中纤维的咬合力有很大影响,粒径过大对抗拉弯强度有较显著影响,规定最大粒径应低于纤维长度的1/2,但不应大于20mm。其它材料要求与普通混凝土相同。

3.3 设置钢纤维分散装置

将钢纤维与混凝土放入搅拌机搅拌时,必须要先通过功率为和1分散率为0.75~1.0KW,20~60Kg/min的分散机分散然后再加入搅拌机。以避免结团现象的产生。

3.4投料顺序和搅拌

搅拌机可采用强制式搅拌机和自由落体式搅拌机,搅拌时应该采用先干后湿分级投料工艺。即按照先投砂,然后钢纤维,最后碎石的顺序进行投方材料,并且需要采取先与混凝土在搅拌机先干搅1min,再进行加水和添加剂的2min湿搅。并且为防止因搅拌时间过长而引起的纤维团结,总的搅拌时间应尽量控制在6min内,并且搅拌量在搅拌机容量的1/3为宜。

3.5 摊铺和振捣

钢纤维混凝土浇注时浇注接头不应过于明显。钢纤维混凝土必须连续浇注,并且每次倒料时应相压15~20min,以保证浇注的连续性。浇注一段后就应该及时的采用平板振动器振捣密实,切忌采用插入式振动器,平板振动器可以使钢纤维成二维分布,而插入式振动器促使钢纤维的分布方向朝向振动棒。振捣好后,可将露出的钢纤维压回混凝土,以确表面保平整。

3.6 表面拉毛、成型

砂率大、粗骨料细、纤维乱向分布是钢纤维混凝土所具有的特点,所以当钢纤维混凝土路桥面铺设完毕后,应对路桥面进行拉毛、收桨毛处理和机械拉平,防止钢纤维外露,以保证路桥面平整密实。同时采用滚式压纹机压纹1~2mm,方向为沿路线横断方向。

3.7 接缝设置

钢纤维混凝土具有良好的收缩性、抗裂性。一般可不设置伸缩缝。当钢纤维混凝土的养生强度达到设计强度的50%时,采用切割机割缝设置伸缩缝。应该保证伸缩缝与施工缝位置吻合。

3.8 养护

早期钢纤维混凝土的强度较高,所以应该加强湿润养护。可采用自来水养护,并使用塑料薄膜覆盖湿养以防止水分蒸发过快,确保钢纤维混凝土与沥青结合面清洁。待养生时间7~12d后,当混凝土测试达到规范规定的强度后,方可进行交通开放。

结语

由于钢纤维混凝土具有的种种优异性,所以被广泛用于基础设施建设中,取得了重大的经济和社会效益。钢纤维混凝土技术不仅提高了混凝土的强度,也降低了路桥的成本。但是,钢纤维混凝土施工较为复杂,如施工中操作不当,混凝土中钢纤维很容易导致结团现象,反而会降低了路面的质量。所以,钢纤维混凝土路桥在施工中,要严格施工规范进行操作,确保钢纤维混凝土的性能得到最好的发挥。

参考文献

[1]赵国藩,彭少民,黄承民.钢纤维混凝土结构[M].中国建筑工业出版社.1999.

[2]高丹盈.钢纤维混凝土设计与应用[M].中国建筑工业出版社.2002.

钢纤维篇4

【关键词】桥梁施工;钢纤维混凝土技术;问题;质量

1引言

钢纤维混凝土作为一种新型混凝土材料,由于在其中加入了钢纤维,钢纤维混凝土的各种性能,如抗拉能力和抗弯能力等都更加优良,不仅能够最大程度上降低桥梁裂缝,解决跳车现象的发生,还能提高行车安全,增强桥梁质量[1]。因此,值得深入研究和探讨。

2普通钢筋混凝土的特点

实践表明,普通钢筋混凝土很难保证桥梁施工质量与行车安全,因而施工人员需要运用新型钢纤维混凝土进行施工,以达到提高桥梁施工质量的目的。经研究发现,普通钢筋混凝土在施工中存在的问题主要体现在以下几个方面:(1)普通混凝土会诱发裂缝,降低桥梁施工质量,还可能会引起桥梁坍塌和道路凹陷等问题,并会造成交通事故,影响城市居民安全;(2)普通混凝土的材料是水泥、砂石及石子等拌和硬化后形成的,脆性较好但抗拉性能较弱,易产生裂缝;(3)普通混凝土热胀冷缩明显,不论受冷或受热都会产生变形,一旦变形受到束缚,就会产生温度裂缝,影响桥梁工程质量;(4)普通混凝土受到侵蚀后,尤其在雨水侵蚀严重的情况下极易受到破坏,并会损害其性能,为桥梁工程埋下质量隐患[2]。

3钢纤维混凝土在桥梁施工中的重要作用

钢纤维混凝土作为一种新型混凝土材料,在桥梁施工中具有重要的作用,主要体现在以下几个方面:(1)应用钢纤维混凝土施工技术不仅能够预防桥梁结构变形,还能够提高桥梁的承载力,保证桥梁质量;(2)钢纤维混凝土技术可以降低桥梁工程施工材料的用量,降低桥梁工程的成本,提高工程企业的利益;(3)钢纤维施工技术的显著优势就是能够提高桥梁桥面的力学性能,解决普通混凝土导致的桥梁工程裂缝问题,提高工程的抗裂性、抗冻性以及桥面的舒适性,从而增强工程的实用性与服务性,为提高桥梁工程施工质量发挥出重要的作用;(4)桥墩是桥梁的主要结构之一,关系到桥梁的稳定性,加固桥墩不仅能够保证工程质量,还能增强桥梁工程的承载力,而运用钢纤维混凝土材料能够在一定程度上实现桥墩的加固功能,增强桥墩的稳定性[3]。但钢纤维混凝土在施工工程中需要注意的是:(1)在钢纤维混凝土施工过程中,施工人员需要合理控制钢纤维的掺入量,使钢纤维的掺入量科学、合理,以便保证桥梁墩台结构具有合适的强度,以达到加固桥梁墩台结构的目的;(2)在施工过程中,需要注意钢纤维混凝土的用量与其他材料的比例,保证比例恰当,以此才能较好地对墩台结构进行加固,增强其结构的稳定性,从而实现对钢纤维混凝土施工技术的合理控制[4]。

4钢纤维混凝土施工技术在桥梁工程中的运用

实现钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的有效应用,是保证桥梁施工质量的关键,只有注意钢纤维混凝土施工技术的施工要点,保证相关施工人员按照指定工序进行施工,才能够达到较好的施工效果,提高桥梁工程质量。

4.1设置钢纤维分散装置

设置钢纤维分散装置是钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中应用的主要措施之一,是保证钢纤维混凝土施工技术有效应用的关键,也是保证桥梁施工质量的基础。因此,做好设置钢纤维分散装置工作,保证钢纤维分散装置的有效性与钢纤维分散的合理性至关重要。具体施工内容为以下几点:(1)在桥梁工程施工过程中,材料搅拌是否均匀是影响工程质量的关键因素之一,因此,施工人员需要通过分散装置对其进行搅拌,并保证搅拌的均匀性,从而为桥梁工程施工质量打下坚实的基础;(2)在搅拌过程中,注重运用机械分散装置搅拌细料与骨料,同时保证细料与骨料搅拌的科学性与合理性,以增强搅拌效果;(3)在入口位置安装振动装置,保证分散装置有效工作,并需使分散装置制作的钢纤维材料符合制作要求,且能够投入使用,同时还要保证其具有较好的性能与强度,以制造出较好的钢纤维混凝土材料。

4.2注重搅拌时间与投料顺序

注重搅拌时间与投料顺序是钢纤维混凝土施工技术应用的关键,也是保证钢纤维混凝土施工质量的关键。因此,在施工过程中,施工人员需要注重搅拌时间与投料顺序,以便保证钢纤维混凝土的施工质量。同时在其施工过程中还需要注意的是:(1)钢纤维混凝土的投料顺序是先干后湿,先放入干料再放入湿料,且放料时需要注重分级放料,以便达到防止钢纤维固结的目的。投料的步骤如下:按照砂、碎石、水泥及钢纤维的顺序进行投料,投料完成后,需在搅拌机内对干料进行搅拌,搅拌时间为2min,同时添入水与外加剂,搅拌湿料,时间为1min;(2)选择恰当的钢纤维搅拌机,一般的搅拌机很难满足钢纤维的搅拌要求,且搅拌不均匀,搅拌效果不佳,因此,在施工中,施工人员就必须要利用特殊的双锥反转出料搅拌机进行搅拌,在没有的情况下,可以使用强制式搅拌机替代。同时在机器使用时需要注意,施工人员应根据搅拌料情况制定不同的利用率,做到具体问题具体分析,在钢纤维含量大与坍落度小的情况下,应降低其利用率,以免搅拌机超负荷工作,损害搅拌机的使用寿命。

4.3注重浇筑、振捣钢纤维混凝土的方法

浇筑、振捣钢纤维混凝土是提高施工质量的重要手段。在振捣、浇筑钢纤维混凝土时,施工人员需要注意以下几点问题:(1)浇筑接头不能太过明显,以免影响钢纤维混凝土的质量,倒料时,需要控制好厚度,并将范围控制在18cm,以保证钢纤维混凝土的整体性与连续性;(2)在振捣混凝土时,需要注意不能采用插入式振捣方法,以免出现集束效应,并需使钢纤维聚集在振动棒处,以免影响搅拌的均匀性,同时还需要采用平板振动器进行振捣,使钢纤维混凝土更加密实,以使其形成二维分布模式;(3)由于钢纤维混凝土纤维分布不规则,因此,只能通过使用真空吸水工艺将使用机械磨平,以保证钢纤维混凝土的质量。

5结语

总之,探究钢纤维混凝土施工技术,实现钢纤维混凝土的合理有效应用至关重要,不仅有助于提高桥梁施工质量,增强桥梁的使用寿命,还能为居民出行提供更加优质的服务,因此,本文内容值得借鉴,但需注意的是利用钢纤维混凝土进行桥梁工程的施工仍处于起步阶段,仍需要进一步的探索和完善。

【参考文献】

【1】贾荣菊.钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用[J].交通世界,2016(3):90-91.

【2】冯耐含.简述桥梁施工过程中钢纤维混凝土施工技术的应用[J].四川水泥,2015(12):191.

【3】高爽,高天水,王颖.钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报,2012(33):98.

钢纤维篇5

Abstract: The effect of steel slag and steel fiber on the compressive strength of self-compacting concrete was studied through experiment. The results showed that the dosage of steel slag and steel fiber is close with the compressive strength of self-compacting concrete cube; it is not significant that the dosage of steel slag increases the self-compacting concrete strength; the dosage of steel fiber in a certain range can promote the self-compacting concrete.

P键词:钢渣;钢纤维;自密实混凝土;掺量;强度

Key words: steel slag;steel fiber;self-compacting concrete;dosage;strength

中图分类号:TU528.041 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)13-0137-03

0 引言

自密实混凝土(SCC)是一种具有自填充性能的新型便捷混凝土,即使是在密集配筋的条件下也可以依靠自身的重力作用和高流动性能完成灌注工作,使工程达到密实状态。自密实混凝土因为其具有的优点广受好评,在我国各个地区已被普及使用。

钢渣作为钢铁工业的衍生物,随着钢铁需求的增大,其排量也逐年提高,为了促进资源的高效利用,钢渣得到了深入的研究发展。钢渣具有胶凝性能,用来制备混凝土能够显著减少骨料用量,降低CO2的排放,节能环保的同时还能改善混凝土的强度。

钢纤维是开发较为完善的混凝土增强材料,它能够改善混凝土的延性、流动性、抗压强度等力学性能,有效防止混凝土开裂,因此应用发展前景十分广阔,常被用于房屋建筑、道路桥梁、地下空间等建筑工程。

因为2%到8%掺量的钢渣及钢纤维对自密实混凝土的影响研究较少,因此本文结论及数据有着一定的研究价值。

1 自密实混凝土配合比

按照《自密实高性能混凝土设计与施工指南》初步确定了C30强度等级的自密实混凝土配合比,并合理添加聚羧酸高性能减水剂。钢渣及钢纤维的掺量分别取2%、5%、8%,减水剂掺量统一选取0.5%(见表1)。本次试验共设计了七组配合比,每组三个试件,试件尺寸为150mm×150mm×150mm,各个试件的立方体抗压强度见表2。

2 试验结果及分析

2.1 钢渣对自密实混凝土抗压强度的影响

钢渣掺量的不同对自密实混凝土抗压强度有着不同影响(见表3)。由于钢渣中的硅酸三钙、钙镁橄榄石等物质有着增加早强的作用,因此在实验开始时钢渣对其抗压强度的增长十分显著,但后期抗压强度的增长则趋向缓慢。白敏等[1]研究表明:影响混凝土硬化后的强度的关键因素是水泥石和骨料界面位置的粘结强度,而水泥石和骨料界面强度则与水泥石本身的强度以及集料自身状况(例如表面粗糙程度、棱角的多少等)、水化凝结条件以及混凝土的离析泌水性等因素有关。因为钢渣的表面粗糙不平,所以掺入钢渣的自密实混凝土粘结力较大,致使自密实混凝土的抗压强度得到增强。

实验数据表明,钢渣的掺量对自密实混凝土强度有重要影响(见图1)。刚掺入少量钢渣时,自密实混凝土抗压强度有一定提升;然而随着钢渣的逐步添加,水泥石的强度有所降低。尽管钢渣中少量的微小颗粒可填充水泥石中的缺陷、孔隙并能够提高界面的粘结强度,但是试验配合比中水灰比较大,使得内部孔隙率增大,降低了自密实混凝土的抗压强度。[2]

2.2 钢纤维对自密实混凝土抗压强度的影响

混凝土的强度包括抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等,抗压强度与其他强度有着密切的关联,可以参照抗压强度估算出其他强度值,且在工程中混凝土主要承受压力,因此混凝土对的抗压强度是非常重要的一项性能指标。因此本次试验按照GB/T50081―2002《普通混凝土力学性能试验方法》中的规定,对标准养护的各组试块进行立方体抗压强度试验(见表4)。

实验表明,钢纤维刚掺入自密实混凝土时,其立方体抗压性能显著提高;当钢纤维掺量在2.0%以上时其强度反而大幅降低;但是随着钢纤维的进一步添加,自密实混凝土强度又出现了细微的上升趋势(见图2)。

将钢纤维的掺量从2%提升到8%的过程中,自密实混凝土的抗压强度从低发展到高,之后又由高发展到低,甚至出现负增长。由此可以看出钢纤维对自密实混凝土抗压强度有着双重影响。因为钢纤维的掺入对自密实混凝土的横向膨胀起着抑制作用,因此会使其强度得到提高;但若掺入量过大,就会造成水泥石中的孔隙增大,缺陷增多,迫使自密实混凝土抗压强度降低。这里体现了钢纤维的双重作用,有研究提出两种相互矛盾作用的综合效应主要取决于纤维的体积率这一参数,如果掺加体积率过小,钢纤维不仅不能起到增强作用还会因混凝土界面接触薄弱产生负效应,当掺加体积率过大时主要由于纤维分布不均或者结团引起混凝土强度降低。[3]

2.3 不同掺和料对自密实混凝土强度的影响

根据上述的实验结果我们可以得知钢纤维及钢渣的加入对于自密实混凝土的强度起着不同的影响,对比两者在相同掺量下对自密实混凝土强度的作用,并参照不加入掺和料的试块强度,分析数据绘得表5,图3。

根据实验对比数据可以看出在掺量较小时,随着掺量的增加,钢渣及钢纤维都对自密实混凝土的强度起着明显的增强作用,且两者对强度的增幅作用基本持平;当掺量大于2%后,钢渣对自密实混凝土抗压强度的增加幅度都有所下降,而钢纤维则使得自密实混凝土抗压强度呈现略微降低趋势;当掺量从5%进一步增大至8%时,钢渣及钢纤维都使得自密实混凝土抗压强度下降,其中钢渣的影响更大。根图3的柱状图可以得知,钢渣掺量的增加会使得自密实混凝土的强度逐渐降低,而钢纤维的影响则呈现波动的起伏,但是二者均存在峰值,由此可以进一步探知,钢纤维和钢渣在适当的比例下进行复合双掺,可能会发挥“叠加效应”,使得该配合比下的自密实混凝土性能优于单掺钢渣或钢纤维的性能。

3 结语

本论文将钢纤维、钢渣、自密实混凝土三个因素合理地融合在一起,配置了C30强度等级的钢渣及钢纤维自密实混凝土。试验围绕钢渣以及钢纤维的掺量变化重点研究了其变化对自密实混凝土立方体抗压强度的影响。主要得出了以下结论:①钢渣钢纤维的掺量与自密实混凝土立方体抗压强度关系密切;②钢渣掺量对自密实混凝土强度提高不是十分显著,且当掺和量达到2%之后,对自密实混凝土强度一直呈现下降趋势;③钢纤维掺量在一定范围内对自密实混凝土强度可以起到增强作用,影响趋势波折且不稳定;④钢渣及钢纤维的掺入可以提高界面粘结强度,起到早强等作用,能够将钢渣、钢纤维及自密实三个技术融合在一起,提高混凝土的各方面性能,具有良好的应用前景。

参考文献:

[1]白敏,尚建丽,张松榆,等.钢渣替代粗集料配制混凝土的试验研究[J].混凝土,2005(7):62-70.

钢纤维篇6

关键词:钢纤维混凝土,研究,应用

 

1.钢纤维混凝土性能

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性

1.1新拌钢纤维混凝土性能

钢纤维有一个像砂皮般粗糙的表面,使它与水泥浆体的黏结较为牢固,可减少塌边现象。论文大全。一般情况下,钢纤维混凝土坍落度值比相应的普通混凝土小20 mm,经摊铺机振动,即表现出与普通混凝土一样的黏聚性。

1.2硬化后钢纤维混凝土性能

(1)有研究表明[3],钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,钢纤维混凝土的弯拉强度比普通混凝土提高约15%~35%,且与钢纤维的掺量成正比。(2)抗冲击性冲击强度反映混凝土在冲击荷载作用下的抗裂性能。将重8 kg的钢球从25 cm高度自由落下冲击经标准养护28 d的标准试件,当试件裂缝大于0.3mm时,记录的冲击次数即为冲击强度。文献表明[3],钢纤维混凝土抗冲击性能随钢纤维掺量增加而提高。钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,与普通混凝土相比,其抗冲击性能可提高3~5倍。(3)抗干缩开裂性能试验在工地上进行,在养护28 d水泥稳定碎石基层上浇筑普通混凝土板和钢纤维掺量为50 kg/m3的混凝土板,用碘弧灯强光和风扇强风来加快试板失水,随时观察裂缝产生的时间。与普通混凝土相比[3],钢纤维混凝土裂缝产生时间迟,裂缝产生数量少。这表明钢纤维混凝土用于路面可以延长混凝土面板缩缝间距。(4)耐磨性耐磨性试验采用TNS-04水泥胶砂耐磨试验机。试验前将尺寸为15 cm×15 cm×7 cm的试件在60℃烘箱中烘至恒重,然后在水泥胶砂试验机上磨削50转,磨损面积为0.012 5 m2。计算试件单位面积磨损量,以此作为标准来描述混凝土耐磨性。在混凝土中掺钢纤维可显著提

高其耐磨性能。与普通混凝土相比,钢纤维混凝土耐磨性能提高了24.2%[3]。

2.钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土在工程中的实际应用始于上世纪70年代,由美国Battele公司开发的熔抽钢纤维技术为钢纤维混凝土的应用提供了条件。此后在加拿大、英国、瑞典、日本等国家也迅速进行这方面的应用研究。我国是从上世纪70年代着手对钢纤维混凝土进行材料力学性能的实验研究,1989年颁布《钢纤维混凝土试验方法》(CECS13: 89),1992年颁布《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92), 2004年颁布《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38: 2004)。目前纤维混凝土在结构工程、铺面工程、地下结构及其他特种结构工程等领域得到了比较广泛的应用。

在结构工程方面,那些对抗拉、抗剪、抗弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等性能要求较高的工程部位,若采用钢纤维混凝土会得到较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能。例如在梁柱节点中,已有实验证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比,在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善,采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,循环次数提高15%,在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了节点区钢筋过密、施工困难等问题。论文大全。

铺面工程包括公路路面、机场道面、桥面、工业地面及屋面等。因钢纤维混凝土有着优良的抗拉,抗弯、抗裂、抗疲劳、抗冲击、抗收缩、韧性好等一系列物理力学性能,因此,在铺面工程领域中得到较广泛应用。论文大全。文献[4]过恩施州318国道某路段的路面设计对比,采用素混凝土路面,路面板厚度为25cm;采用层布式混杂纤维混凝土路面,路面板厚度为仅为16 cm。

地下结构所用的钢纤维混凝土一般为钢纤维增强喷射混凝土,它具有诸多特点,强度高(抗拉、抗弯、抗剪);抵抗冲击、爆炸和震动的性能高;韧性好;抗冻、耐热与耐疲劳性能好;抗裂性能强;即使构件已产生微小裂缝,也会因钢纤维继续抗拔而使韧性大为提高。

3.总结

钢纤维混凝土具有优异的特性,使其广泛应用于各个工程领域,但其本身存在的问题,也抑制了它的应用。(1)钢纤维造价普遍较高,国产的性能相对较低,难以大规模使用;(2)钢纤维混凝土的增强机理至今也还不是很清楚,现行的几种分析理论,如复合理论和纤维间距理论都并不完善。复合理论忽略了纤维复合带来的耦合效应,纤维间距理论忽略了纤维自身的耦合作用,都有应用局限性,需待进一步的研究和探讨。(3)目前对钢纤维混凝土的研究多集中在物理性能方面,对于化学性能方面(比如耐久性)的研究相对较少。(4) 钢纤维混凝土与普通混凝土相比,在相对较低的水泥用量情况下,钢纤维混凝土具有较高的抗折强度和耐磨性能、良好的抗冲击性能和抗裂性能,非常适合在重载交通路面工程和对耐久性要求严格的工程中应用。

参考文献

[1]时宗滨,齐巧男. 浅谈纤维混凝土的应用[J]. 黑龙江交通科技,2008(6).

[2]蒋应军,刘海鹏等.钢纤维混凝土性能与施工工艺研究.[J].混凝土,2008(8).

[3]焦楚杰,孙伟等.中含量钢纤维高强混凝土施工工艺优选[J].建筑技术,2004(1).

[4] 海庆,朱继东等.层布式混杂纤维对混凝土抗弯性能的改善及其在路面设计中的应用[J].混凝土与水泥制品, 2003(4): 41-43.

钢纤维篇7

Abstract: the steel fiber concrete is a new type of, with good mechanical properties of multiphase composite material engineering. Can apply city of the rapid development of the economy, high grade highway and bridge construction pace of building materials speed increasingly requirements. This paper the performance of the steel fiber concrete road &bridge construction technology and carry out the research.

Keywords: road &bridge construction; Steel fiber concrete; Construction technology; explore

中图分类号:U448文献标识码: A 文章编号:

近年来,随着科技的迅猛发展,钢纤维混凝土由于具有施工简便,能够缩短工期,价格相对其他材料低廉等优点,在道路路面,桥梁结构,房屋建设等诸多工程领域得到广泛应用。

一、钢纤维混凝土的构成及特点

1、构成。钢纤维混凝土是一种纤维材料与颗粒材料混杂的复合材料,是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维,再经过硬化从而制得的一种新型的多相复合材料。

2、特点。一是乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,使其韧性发生了变化。因此使混凝土的抗弯、抗冲击、抗拉、抗冻、耐磨性能和疲劳寿命等都得到了大大增强。这些性能是能满足路桥施工的必备条件,因此钢纤维混凝土在路桥工程中得到了广泛的应用。二是普通钢纤维混凝土的纤维体积率在1%—2%之间,较之普通混凝土,抗拉强度提高40%—80%,抗弯强度提高60%—120%,抗剪强度提高50%一100%,抗压强度提高幅度较小,一般在0—25%之间,但抗压韧性却大幅度提高。

二、在路桥施工中应用钢纤维混凝土1、道路施工。通常情况下,钢纤维混凝土主要用于铺设全截面钢纤维混凝土路面、复合式钢纤维混凝土路面、压钢混凝土路面等,它能减薄铺装的厚度,良好的耐磨性能、抗冻融性能使其应用范围广,能有效减少路面横向缩缝少,甚至铺筑不设纵缝的路面等等,优势明显。2、桥梁施工。一是在桥梁施工过程中,因钢纤维混凝土有良好的抗裂性、耐久性、有效控制结构性等特点,目前被广泛应用于铺设桥面、建造桥梁上部荷载部位、加固桥梁墩台等结构部位上。在相同的荷载条件下,钢纤维混凝土的使用厚度可以减少30%~50%,不但可以降低了桥梁自身的重量,而且减少了工程成本。二是优化桥梁上部承受荷载部位,有效降低结构变形程度,减轻桥梁自重,推动桥梁整体结构向轻型化、大跨度方向发展。这样不但减少上部材料用量,桥墩数量也相应减少,降低造价;而且桥梁结构性能更加良好,造型更加美观。三是我们知道长时间的动载作用导致桥面和桥梁墩台表层剥落及板裂缝病害,为此我们可以使用转子Ⅱ型喷射机向桥面和桥梁墩台喷射5-20cm 钢纤维混凝土,从而使结构的整体性与抗震性要求得以满足。目前桥面和桥梁墩台的修补多使用的是剪切钢纤维,掺入量是1.0%;使用硫铝酸盐与 TS 型速凝剂快硬水泥从而使早期桥梁每个部位的抗裂性能得以提高。四是钢纤维混凝土的应用能够使得桩顶或桩尖局部得到增强,大大增加桩的穿透力,减少锤击的次数,对于打击速度会有极大提升。3、衬砌隧道和边坡防护加固可以采用喷射钢纤维混凝土。在衬砌隧道时喷射钢纤维混凝土是近年来使用的一种有效的技术,该技术的运用能够加强结构整体性和防止隧道渗漏水的作用。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段,采用钢纤维混凝土支护能够对边坡岩石进行加固。三、钢纤维混凝土施工方法

(一)钢纤维混凝土的制作

1、钢纤维分散装置的设置。由于钢纤维一次性投入搅拌机易出现结团现象,不能保证钢纤维充分均匀的分散,为此应使用钢纤维分散机后再进入搅拌机。一般情况下分散机功率宜为0.75 kW -1.0kW,分散力宜为20kg/min-60kg/min。在进行搅拌前要把钢纤维与细骨料定量拌合均匀或选择直径较粗、材质较好的纤维,并在料斗入口处设置振动筛。2、钢纤维混凝土形成工艺。采取先干后湿分级投料的工艺。其工艺应按砂钢纤维碎石水泥的顺序在搅拌机内将混和料先干拌1分钟,之后加外加剂和水湿拌2分钟。3、搅拌机的选择。一般情况宜使用双锥反转出料式和强制式搅拌机。为防止搅拌机超负荷工作,当纤维坍落度较小和掺量较高时,相应有所降低搅拌机的利用率。4、钢纤维混凝土浇注和振捣。一是为保持路桥整体的整体性和连续性每次倒料必须相压 15-20cm。二是必须连续不间断进行对钢纤维混凝土的浇注,防止出现缝隙。三是插入式振动棒进行振捣应使用,在振捣棒插振后不得出现没有钢纤维的空洞、穴坑、沟槽。钢纤维混凝土路面的铺设,对振捣棒组的振捣频率有要求,振捣棒组不得插入路面内部振捣。

(二)钢纤维混凝土施工方法

钢纤维混凝土具有砂率大、纤维乱向分布、粗骨料细的特点, 因此钢纤维混凝土路面宜采用机械抹平以防止钢纤维外露。为避免拉毛产生纤维外露现象可采用压纹机压纹工艺。拆模后对漏振或纤维外露进行及时处理。1、 接缝施工。钢纤维混凝土有较好的抗裂性、收缩性。施工路段有封闭交通的条件的,可采用混凝土摊铺机做成不设纵缝的整幅式。钢纤维浇筑达设计强度50%后切锯缩缝。2、运输。钢纤维混凝土在运输过程中,坍落度和含气量都会有损失,拌和物稠度下降。由于在运输时受到振动使钢纤维下沉,影响了钢纤维混凝土的均匀性。因此钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短,料斗出口尺寸要大一些。有条件时也可以采用泵送。总之,在施工过程中要重视钢纤维混凝土的施工,要充分发挥钢纤维混凝土路用性能和降低工程造价,要开发砂浆渗浇高含量钢纤维和采用聚合物浸渍钢纤维混凝土进一步提高钢纤维混凝土的物理力学性能。 我们相信随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不断完善,钢纤维混凝土在路桥工程的应用将进一步拓宽。

钢纤维篇8

关键词:桥梁施工;钢纤维混凝土;应用

近年来,随着我国经济水平的不断提高和城市化进程的加快,人们对于国家发展的重要基础设施的建设逐渐重视且要求严格,桥梁工程也不例外。钢纤维混凝土作为一种新型的水泥基复合材料,其性能优越、操作性强、经济实用,可有效的增加混凝土的强度和承载力,限制基体在外力作用下产生的裂缝扩展,而广泛应用于桥梁工程建设,且对于提高桥梁工程质量具有较好的作用。因此,研究钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用,为桥梁工程建设提供参考和支持,具有较强的现实意义。

1 钢纤维混凝土概况

相对于普通混凝土而言,钢纤维混凝土均匀而多向配筋地掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维,钢纤维混凝土破坏时往往是钢纤维从混凝土基体里,而不是拉断。纤维的增强效果主要取决于基本强度、纤维含量、纤维的长径比以及纤维和基体混凝土间的粘结强度等。随着我国基础设施建设的蓬勃发展,钢纤维混凝土迅速成长,并进入实用阶段。与传统的混凝土不同,其结合了钢纤维与混凝土的共同作用,混凝土内均匀地分布着钢纤维,显著地提高了混凝土的抗拉强度及抗变形能力,钢纤维混凝土相比较传统混凝土而言,改变了脆性混凝土材料的特性,提高混凝土的抗拉扭、抗裂、抗疲劳强度等。目前,钢纤维混凝土被认为是建筑施工材料中最适宜的材料之一,广受建筑施工者的青睐。具体而言,钢纤维混凝土具有以下几个特点[1]:

1.1 混凝土相同等级强度下,钢纤维混凝土重量较轻。该特性大大提高了桥梁施工方面的效率,给施工带来了极大的便利。

1.2 相比传统的混凝土材料,钢纤维混凝土具有抗弯、抗压、抗拉等特点。据实验数据显示,钢纤维混凝土相比传统的混凝土而言,抗拉强度增强四到六成,抗弯强度更是增强一至两倍。这与材料成分中所加入一定比例的钢纤维是分不开的。

1.3 优越的形变能力及优越的抗疲劳能力。钢纤维对提高混凝土的抗拉弹性模量效果极其显著,使得混凝土的长期收缩形变能力更为优越,一般最高可以改善混凝土收缩率的三成。另外抗疲劳能力的增强使得桥梁施工质量能得到长期可持续的保证。

2 钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土在桥梁工程中的施工可以根据施工方法的不同分为浇筑钢纤维混凝土施工、喷射钢纤维混凝土施工、灌浆钢纤维混凝土施工。钢纤维混凝土材料的优良、施工技术水平的好坏决定了施工质量,而施工质量则决定了桥梁的整体质量,因此,在进行钢纤维混凝土施工的时候,除了要使普通混凝土满足施工要求外,还要重视钢纤维给施工带来的技术问题。钢纤维混凝土施工技术的关键环节是确保钢纤维分布的均匀,主要包含以下几个方面:

2.1 钢纤维混凝土的搅拌

一般情况下,为了使钢纤维在搅拌的时候充分分散,避免出现结团的现象,最好使钢纤维通过分散机进入搅拌机,同时,将分散机的功率和分散力控制在一定范围内以使钢纤维混凝土的分散效果达到最好。同时,要严格控制投料顺序和搅拌时间,防止钢纤维结团,采取分级投料,先投干料再投湿料,即按照砂-钢纤维-碎石-水泥的顺序进行投料。混合料可先用搅拌机干拌1min,然后再注水和外加剂湿拌2min。搅拌机的选用一般要选用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。

2.2 钢纤维混凝土的浇筑和振捣

在浇筑钢纤维混凝土的时候,要避免出现明显的浇筑接头,每次倒料浇筑的时候要相距15 ~20cm,从而保持混凝土的整体连续性, 需注意的是,钢纤维混凝土的浇筑必须连续进行。在振捣的时候,宜选用平板振捣器振捣混凝土,确保钢纤维分布均匀。如果采用振捣棒振捣,倒料的时候,要使钢纤维纵向条状集束的排列,从而保证边角混凝土的密实,提高混凝土抵抗板体收缩应力、温度应力和荷载传递的能力。最后还要将振捣好的混凝土抹平,并将外露的钢纤维压入混凝土[2]。

2.3 钢纤维混凝土的接缝

钢纤维混凝土具有良好的抗裂性和收缩性,所以在施工时,如果施工地点有条件进行封闭,可采用混凝土摊铺机做成整幅式,无需设纵缝,当钢纤维混凝土强度达到设计强度的50%后可切锯缩缝。

3 钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

随着科学技术的不断发展,钢纤维混凝土技术广泛应用于桥梁工程施工,主要包含桥面铺装、桥梁墩台结构的局部加固、桥梁上部结构加固及钢筋混凝土桩的加强等方面。

3.1 桥面铺装

采用钢纤维混凝土制作桥面,其厚度一般为普通混凝土桥面厚度的50%~60%,不仅可以有效增强混凝土的抗裂性能、耐久性能、抗折性强度,还能增加桥梁本身的刚度,降低自重,改善桥梁的受力状况,提高路面的舒适度。在一般的桥梁钢纤维混凝土的设计中,路面一般做成两层结构或者三层结构:两层结构中,上层采用钢纤维混凝土,下层采用普通混凝土比如橡胶沥青混凝土;三层结构中,上下层采用钢纤维混凝土,中间层采用普通混凝土。相比而言,三层的钢纤维混凝土桥面施工比较复杂且施工难度高,一般在机械水平比较高的地区才使用。

3.2 桥梁墩台结构的局部加固

长期行车荷载作用,桥梁易造成桥梁墩台、桥面板出现裂缝或表层剥落,为有效缓解此情况,可采用喷射机喷射钢纤维混凝土,厚度为5~20cm,可提高结构的整体性和抗震性。钢纤维混凝土可采用剪切钢纤维,掺量为1.0%;采用硫铝酸盐快硬水泥和TS型速凝剂来提高结构早期的抗裂性;在旧混凝土表面可采用喷混凝土或凿毛的方法增加新旧混凝土之间的整体性。

3.3 桥梁上部结构加固

桥梁上部结构加固主要包含两种方法,即在桥梁上部结构采用钢纤维混凝土作为主梁,或在应力集中区局部加固,以改善结构的受力性能,有效控制结构变形,减轻结构自重,满足结构整体的使用要求。钢纤维混凝土不仅能够提高桥梁的结构性能和外表的美观,还可以大大减少上部结构的材料用量,这样就使下部的墩台数量也相应的减少,从而降低了施工成本,提高了经济效益,还满足了桥梁特殊使用要求。

3.4 钢筋混凝土桩的加强

钢纤维混凝土对桩顶进行局部加强,可有效增强桩顶的抗冲击的韧性,避免桩顶在锤入设计深度之前就出现破裂的情况;采用钢纤维混凝土对桩尖进行加强能增加桩尖的入土能力和穿透力,这就使锤击桩的次数大大减少,也在一定程度上提高了打击速度。当采用钢纤维混凝土对桩顶和桩尖进行加强的时候,桩身部位仍采用预应力或非预应力钢筋混凝土[3]。

4 结语

综上所示,钢纤维混凝土技术作为一种新型的桥梁施工技术,其操作简单、施工方便、可以很好地达到设计目的,满足使用要求,并提高桥梁工程的施工质量。同时,伴随着我国科学技术水平的不断进步和人们对于钢纤维混凝土技术的逐渐重视,钢纤维混凝土基础理论必将不断完善,且在桥梁工程施工中获得更为广阔的应用与发展。

[参考文献]

[1]张运志.分析公路桥梁施工的技术[J].广东科技,2009,(6).

钢纤维篇9

[关键词]路桥工程、钢纤维混凝土、施工技术

随着路桥工程建设的不断发展,钢纤维混凝土作为一种新型材料以性能的优越性被广泛应用于路桥工程中,并取得了良好的效果。因此,对钢钎维混凝土进行深入的了解有助于提高工程质量,增强社会,经济效益。

1 钢纤维混凝土的特点

1.1 抗裂、抗剪性能强

传统混凝土开裂荷载与极限荷载无明显差异,但钢纤维混凝土即使出现开裂荷载,其荷载还是能够保持增大趋势。在一定程度上来说,如果钢纤维混凝土体积增大,那么其开裂荷载、极限荷载与韧性均能增大。对钢纤维混凝土的剪切性能进行直接剪切试验检验,实验数据结果表明:钢纤维混凝土基体错动移位后,仍然具有良好的承载能力,承载强度为400~800mpa。

1.2 抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能强

钢纤维混凝土主要由钢纤维和传统混凝土构成,在混凝土中,钢纤维不规则分布,这样的分布有利于加强钢纤维混凝土抗压、抗拉、抗弯、抗冲击性能。实验研究钢纤维混凝土在路桥施工中的应用,结果表明:在混凝土中适当加入钢纤维,可以有效提高50%~150%抗弯与40%~50%单轴抗拉的极限强度,若钢纤维在混凝土中的含量为0.8%~2.O%,抗冲击可达普通混凝土的50~100倍极限强度。在钢纤维混凝土中,钢纤维消耗量很小,比例约为0.8%~2.0%,钢纤维本身并不能有效提高混凝土抗压强度,但在混凝土中适当加入钢纤维后,混凝土整体抗压破坏形式出现明显变化,虽然受到破坏后会碎,但不会散,因此混凝土结构抗压性能显著加强。

1.3 改善混凝土变形性能

在混凝土中适当加入钢纤维,可以有效改善混凝土长期收缩变形性能,且能显著提高混凝土抗拉弹性模量,此外,还能使混凝土收缩率降低10%~30%。

2 钢纤维混凝土配合比设计

钢纤维混凝土施工配料主要有水泥、卵石、砂、钢纤维、外加剂、掺合料等,水泥选用型号规格为P.O.42.5的普通硅酸盐水泥;卵石型号规格为5~25mm,含泥量低于1%;砂型号规格为中砂,含泥量低于3%;钢纤维型号规格为长度60mm、直径0.9mm,最低抗压强度为1000N/m2型号规格为泵送剂;掺合料型号规格为I级粉煤灰。钢纤维混凝土的配料选用标准为:

2.1 钢纤维品种与基材强度相适应,且抗拉极限强度不低于500MPa。

2.2 钢纤维混凝土中钢纤维最佳含量为0.5%~2.O%。

2.3 加强控制钢纤维长径比,钢纤维长度不宜过长,最佳直径为0.45mm~0.70mm,以保证钢纤维混凝土力学性能尽可能符合施工和易性要求。

2.4 适当采用减水剂或外掺剂,使混凝土施工和易性得到改善,同时降低水泥用量及成本。

2.5 必须确保钢纤维无油污、锈渍、碎屑与杂质等。

2.6 采用搅拌机拌和钢纤维混凝土时,其砂率应比相同标号同类传统混凝土高,而且控制钢纤维长径比为50~80。

3 路桥施工中钢纤维混凝土施工技术

3.1道路施工中钢纤维混凝土施工技术

3.1.1摊铺、整平

①将钢纤维连续、均匀在面板中摊铺。

②通过分散机均匀分散钢纤维后,加入搅拌机。

③投料搅拌时采用先干后湿方式,并严格控制搅时间.

④摊铺时掺和物塌落度应保持一致。

⑤摊铺同一道路作业时,应尽可能持续摊铺与浇筑。摊铺工作完成后,必须进行整平、初步压实工作。

3.1.2 振捣

纵向条状集束排列钢纤维,可以加强混凝土边缘的密度。采用机械振捣钢纤维混凝土,可以增加其强度与密实度,有效保障钢纤维混凝土路面的强度与抗裂性。在机械振捣过程中,应按照一定顺序和频率进行振捣,不能出现过振、漏振等问题,而且钢纤维严禁出现空洞、沟槽等现象。

3.1.3 整形

钢纤维混凝土的特点主要有纤维分布不规则、含砂率大、粗骨料稀等,为免钢纤维外露,应采用机械进行抹平整形。与此同时,采用压纹机压纹技术,可以避免或减少拉毛与拆模后出现的钢纤维外漏、外露现象。

3.1.4 施工注意事项

①加快施工进度或适当增加水分,可使钢纤维混凝土延迟凝结、硬化。

②摊铺或浇筑过程中,必须经过科学计算,才能增加掺和物,如水、外加剂等。

③为免影响钢纤维混凝土强度,运输和摊铺时间必须在规范要求范围内。

3.2 桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术

3.2.1 桥面铺装

在桥面铺装钢纤维混凝土,可提高桥面耐久性、抗裂性与舒适性,增强桥梁刚度与抗折强度,并减少铺装厚度,使结构自重降低,很好的改善桥梁受力状况。此外,还能有效提高桥面抗冲击力,加强混凝土结构和伸缩缝间的连接强度,减少桥面出现坑槽、剥落、裂缝等情况,有效延迟桥梁损坏速度。

3.2.2 桥墩结构局部加固

在长期动载作用下,若桥墩、桥面板出现裂缝、表层剥落等问题,为满足桥梁结构抗震性与整体性要求,可采用转子型喷射机向出现问题的部位喷射5cm~20cm钢纤维混凝土。桥墩结构局部加固方式为:①采用10%掺量的剪切钢纤维;②喷砂或凿毛旧混凝土表面,加强新旧混凝土整体密实性、牢固性;③为提高早期抗裂性能,适当采用硫铝酸盐快硬水泥、TS型速凝剂。

3.2.3 桥梁上部承载部位

采用钢纤维混凝土加强桥梁上部应力集中的部位,可有效改善桥梁结构受力性能,控制结构变形的同时降低结构自重,使桥梁结构逐渐呈现轻型化、大跨度发展趋势。在桥梁上部结构采用钢纤维混凝土,可以提高结构承载力与抗变形性能,而且能减少上部结构材料用量与下部墩台数量,进而有效降低施工造价,提高经济效益。

4 路桥施工中钢纤维混凝土的应用

在路桥工程施工中,钢纤维混凝土的应用比较广泛,具体表现在:

4.1 桥梁工程项目的施工

桥梁工程在使用的过程中,在时间周期的作用下,受到来自地面上部的荷载力比较大,经常需要承载很大的重力,并且在结构方面的特殊性,所以钢纤维混凝土应用的比较广泛。主要应用的部位是在桥梁和墩台的外部位置喷射五到二十厘米厚的钢纤维混凝土,以此来提高桥梁的承载力。在长期的使用过程中,可以有效的加强桥梁的强度,抗压力等相关方面的性能,避免桥梁发生裂缝等现象。

4.2 道路工程项目的施工

在道路施工工程中,可以根据实际状况的不同,将钢纤维混凝土施工进行分类,主要有复合式、碾压式和全截面式。

使用钢纤维混凝土的优势是要比普通的混凝土节省材料,以全截面式为例的话,可以节省将近一半的材料;在双向行驶的车道工程中,不需要进行纵缝的设置,各横缝的间距保持在50cm之内,间隔距离在20cm~30cm之间;三层式复合路面施工时,钢纤维混凝土材料的掺入量最好保持在0.8%到1.2%左右。而双层式的路面施工是指将钢纤维混凝土材料铺设在道路路面的上部位置,路面的施工厚度最好占整个路面厚度的40%到60%左右。

5 结语

钢纤维混凝土广泛应用于路桥施工中,不仅能加强路桥承载能力,还能延长路桥使用寿命,有效提高经济效益和社会效益。应加强钢钎维混凝土施工的过程控制,提高质量通病的防范意识,注重施工技术经验的积累,为更好的创造精品工程而努力。

[参考文献]

[1] 邹孟义.路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析[J].广东科技,2010年06期

钢纤维篇10

关键词:钢纤维混凝土;施工;质量控制

中图分类号:TU74 文献标识码:A

在现代水利工程当中,混凝土的使用十分的广泛,极大的促进了水利工程的发展。但是混凝土在硬化的过程当中比较容易发生裂缝,极大的损害了水利工程的质量。钢纤维混凝土在水利工程建筑中的使用极大的改善了这种情况。文本对水利工程中钢纤维混凝土的应用进行了探讨。

1 钢纤维的基本性质

1.1 钢纤维的类型及特征参数

钢纤维按照其构成材料的不同主要有两大类,一类是由不锈钢为主要材料的不锈钢纤维,另一类就是以普通的碳素钢为主要原料的钢纤维。由于不锈钢纤维的造价较高,因此在水利工程当中使用比较广泛的就是碳素钢纤维。钢纤维在水利工程施工过程当中为了确保能够达到相应的强度的要求,一般长度保证在15毫米到60毫米的范围之内,直径为0.3毫米到1.3毫米之间,长度一般为半径的30倍。

1.2 钢纤维的主要性能

根据使用实践,钢纤维混凝土其破坏主要是由于纤维拔出而导致的,很少出现钢纤维断裂的情况,这说明钢纤维具有很强的耐拉性,强度完全能够胜任水利工程建设的要求。而钢纤维混凝土的强度主要受到钢纤维与混凝土之间的结合程度的影响。钢纤维和混凝土的结合程度直接受到混凝土自身的影响,除此之外,还在很大程度上受到钢纤维的截面形状和外形的影响。

2 钢纤维混凝土的基本性能

和普通的混凝土相比,钢纤维混凝土具有很多普通混凝土所不具备的功能和优势,主要表现在以下几个方面:

2.1 钢纤维混凝土比普通的混凝土具有更高的重量比值和强度,比普通的混凝土具有更高的经济性。同时钢纤维混凝土由于在混凝土中加入了钢纤维,极大的增加了其抗拉强度,与普通的混凝土相比,抗拉强度提高1/4甚至是1/2,此外,抗弯强度也有所提升。

2.2 钢纤维混凝土由于其强度的增加,使其冲击韧性大幅度提升,在相同的条件下,其抗冲击的能力比普通的混凝土能够提升两倍到七倍,同时具有更好的抗拉性。与普通的混凝土相比具有更低的收缩性,这能够有效地避免混凝土产生收缩裂缝。

2.3 钢纤维混凝土其抗渗性能没有很大程度的提高,但是由于在混凝土中添加了强度较高的钢纤维,这使得混凝土整体的耐久性能得到很大的提升,极大的延长了混凝土的使用寿命。

3 钢纤维混凝土在原材料配比方面的质量控制

3.1 单位水泥用量

在体积一定的混凝土当中,使用的水泥的量越大,在一定水灰比的范围之内其流动性就越好,相反,如果用量越少,其流动性就越差。在钢纤维混凝土中需要有足够的水泥浆来把空隙进行有效的填充,使钢纤维和混凝土的拌合料能够更加紧密的结合在一起。

3.2 水泥和钢纤维

水泥质量的高低以及种类对于钢纤维混凝土的质量的高低以及性能的好坏具有十分直接的影响。在钢纤维水泥混凝土中大多数采用硅酸盐水泥或者是普通硅酸盐水泥,水泥的相关的参数应该符合相应的标准。钢纤维的长度和横截面直径的比值直接影响钢纤维混凝土的强度,在一定的条件下,钢纤维的长径比越高,混凝土的强度就越大。因此要对混凝土中钢纤维的长径比进行合理的控制,使其符合相应的要求。

3.3 粗集料和细集料

钢纤维混凝土中除了有水泥和钢纤维之外,另一个很大的组成就是粗集料和细集料,这两者统称为骨料。骨料对于混凝土来说具有十分重要的意义,能够有效地提升混凝土的密实程度。一般来说在一定量的水泥中,粗砂混凝土的强度要高于细砂混凝土的强度。同时,粗骨料的配级情况将会直接影响混凝土的泵送,因此要做好相应的配级工作。

3.4 减水剂以及其它掺合料

减水剂可分为普通减水剂和高效减水剂。普通减水剂是一种对规定和易性混凝土可减少拌和用水量的外加剂,这种减水剂一般为可溶于水的有机物质。它可以改变新拌和硬化混凝土的性能,特别是提高混凝土的强度和耐久性。除去水、水泥、粗细集料、粉煤灰等材料外,在搅拌时还可加入其它掺合料,如矿渣、超细粉等。

4 钢纤维混凝土施工方面控制

4.1 泵送混凝土的质量控制

泵送混凝土的供应,包括泵送混凝土的拌制和泵送混凝土的运送。泵送混凝土宜采用预拌混凝土,在商品混凝土工厂制备,用混凝土搅拌运输车运送至施工现场,这样制备的泵送混凝土容易保证质量。泵送混凝土由商品混凝土工厂制备时,应按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定,在交货地点进行泵送混凝土的交货检验。拌制泵送混凝土时,应严格按混凝土配合比的规定对原材料进行计量,也应符合《预拌混凝土》中有关的规定。

混凝土搅拌时的投料顺序,应严格按规定投料。泵送混凝土的最短搅拌时间,应符合《预拌混凝土》中有关的规定,一定要保证混凝土拌合物的均匀性, 保证制备好的混凝土拌合物有符合要求的可泵性。搅拌好的混凝土拌合物最好用混凝土搅拌运输车进行运输。

搅拌运输车还具有搅拌机的功能,当施工现场距离混凝土搅拌站很远时,可在混凝土搅拌站将经过称量过的砂、石、水泥等干料装入搅拌筒,运输途中加水自行搅拌以减少长途运输中混凝土坍落度的经时损失,待搅拌运输车行驶到临近施工现场搅拌结束,随即进行浇筑。

4.2 混凝土泵送施工质量控制

开始泵送时,混凝土泵应在可慢速、匀速并随时可反泵的状态。待各方面情况都正常后再转入正常泵送。不得己停泵时,料斗中应保留足够多的混凝土,作为间隔推动管路中的混凝土之用。

5 钢纤维混凝土在水利工程中的应用

5.1 支护工程

钢纤维混凝土由于抗拉、抗弯、抗剪强度高,能承受较大的围岩和土体的变形作用而保持良好的整体性,因此可用于隧洞支护、山体护坡等工程。采用喷射钢纤维混凝土衬砌,使围岩能在较大程度上发挥作用,减少了衬砌厚度。

5.2 储水、防渗、输水管道工程

钢纤维混凝土由于抗裂性能好、收缩率低,因而防水、防渗性能较好,可用于低压输水管、蓄水池、地下室防渗等工程。而在储水和防渗结构中钢纤维混凝土可作防水层,有时也可兼作结构层代替钢筋混凝土。

5.3 高速水流冲刷磨损部位

钢纤维混凝土具有较高的抗冲磨、抗气蚀能力,因此可用于溢洪道、消力池、闸底板等承受高速水流作用的部位。

5.4 处于腐蚀环境中的构件

钢纤维混凝土具有良好的耐腐蚀性能,可用于海水等腐蚀环境中的闸门、输水管道等构件的防蚀层或结构层。

5.5 动力荷载作用部位和抗震结构节点

由于钢纤维混凝土具有较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能,因此,可用于承受动力荷载的机墩、抗震结构的框架节点等部位。

5.6 复杂应力部位

钢纤维混凝土中的钢纤维一般呈三维乱向分布,沿每个方向都有增强和增韧作用。钢纤维对混凝土结构复杂应力区增强是非常有利的,而且容易浇筑成型,比钢筋更能适应各种复杂的结构形式。此外,钢纤维限制混凝土裂缝的作用也是钢筋不能相比的。因此,可用于大坝内廊道、泄水孔等孔口复杂应力区和牛腿等受弯构件的抗剪以及板的抗冲切部位等。

结语

钢纤维混凝土的优越性能及在水利水电工程中成功的应用表明:钢纤维混凝土不但可以解决钢筋混凝土难以解决的裂缝、耐久性等问题,而且用于输水隧洞等工程可以大幅度降低造价。因此,钢纤维混凝土在水利水电工程中具有广阔应用前景。

参考文献

[1]潘庆祥,蔡陈之.钢纤维混凝土综述[J].科技资讯,2010,(12).