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1、关于钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施探讨摘要：本文着重介绍钢纤维 混凝土施工中混凝土的配制、浇筑、养护及施工过程的质量控制措施，并对混凝土的温度应力控制进行详细分析阐述，以确保工程质量。关键词：钢纤维混凝土，施工技术，质量控制措施1前言 钢纤维混凝土是将钢纤维掺入到普通混凝土中制得的一种复合型混凝土，是一种新型路用材料。钢纤维混凝土路面在动荷载下具有良好的抗冲击力、抗弯、抗拉、耐磨性能，疲劳寿命长，并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。此外钢纤维混凝土的抗冻性能良好。在普通混凝土中掺入一定剂量的钢纤维，可以明显减薄路面结构层厚度，改善路用性能，节约成本。 2钢纤维的特
2、点 2.1钢纤维混凝土由于本身特性,具有抗裂、抗拉、抗弯、抗剪、耐磨性能、疲劳强度和抗冻融性能均较普通混凝土有大幅提高。因此,可减少钢筋材料消耗并减少混凝土的用量。用钢纤维混凝土铺设公路路面或机场跑道、厂房地面等,可使厚度减薄一半,并使接缝间距延长数倍至十倍,且寿命大大增加。用钢纤维混凝土喷浇铁路、公路、矿山隧道内衬,喷浇厚度可减至50mm以下,并可免去盘条和金属网配筋,不仅节约钢材,而且混凝土质量更加可靠。 2.2钢纤维混凝土的最大优点在于大大提高了混凝土的抗裂强度和抗冲击韧性,每立方米混凝土中分散有数百万根钢纤维,因此可以用于有抗裂和承受冲击强度要求的各种构造物中。用钢纤维混凝土浇注的刚性
3、屋面或防水设施,由于有混凝土的抗裂性能大大提高,因而防漏性能良好,其寿命比三毡四油的传统卷材屋面延长数倍。 2.3使用钢纤维喷射混凝土,可以方便地解决年久失修或失火烧损的建筑物补强修复问题。 2.4由于改善了混凝土的性能,钢纤维混凝土的寿命能够大大延长,维护修理费用也能够大幅度降低。 3原材料配比方面的质量控制 3.1 单位水泥用量 在保持水灰比不变的情况下，单位体积混凝土拌合料中，如水泥浆用量愈多，拌合料的流动性愈好，反之，较差。在钢纤维混凝土拌合料中，除必须有足够的水泥浆填充的空隙外，还需要有一部分水泥浆包裹骨料和钢纤维的表面形成润滑层，以减少骨料和钢纤维彼此间的摩擦阻力，使拌合料有更好的
4、流动性。 3.2 水泥 水泥品种对混凝土的可泵性也有一定影响。一般宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，但均应符合相应标准的规定。 3.3 钢纤维 在一定范围内，钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长则施工较困难，影响拌合物的质量，直径过细易在拌合过程中被弯折，过粗则在同样体积率时，其增强效果较差。 3.4 粗集料 粗集料的级配、粒径和形状对于混凝上拌合物的可泵性影响很大。级配良好的粗骨料，空隙率小，对节约砂浆和增加混凝土的密实度起很大作用。因而泵送混凝土应用较多的国家，对粗集料的级配都有规定。 3.5 细集料 又称细骨料，用于填充
5、碎石或砾石等粗骨料的空隙并共同组成钢纤维混凝土的骨架。在保证钢纤维混凝土强度相同时，粗砂需要的水泥用量较细砂为少。显然，当水泥用量相同时，用粗砂配制的混凝上强度要比用细砂配制的混凝土强度为高。 3.6 减水剂 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。 3.7 其它掺合料 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钢纤维混凝土施工技术 4.1拌和 拌和是保证钢纤维混凝土在混凝土基体中均匀分布的
6、重要环节，因此，钢纤维混凝土路面施工须采用机械搅拌，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，防止钢纤维结团，采取先干后湿的工艺。其投料顺序为：砂钢纤维石子水泥的顺序投料。首先在搅拌机里干拌1-2min，在加水湿拌2min左右。总搅拌时间控制在6min内。搅拌时间过长会形成纤维结团，且每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。 4.2运输 钢纤维混凝土运输采用自卸运输车。由于钢纤维混凝土在运输过程中受到振动,使钢纤维下沉,坍落度和含气量都会有损失,影响钢纤维混凝土的均匀性。因此,选择钢纤维混凝土的搅拌场地时尽量缩短运输距离,并注意选择合适的自卸运输车辆,以保证浇筑时的卸料高度不
7、得超过1.5m,确保混凝土卸料过程中不发生离析现象。同时,宜注意运输时的温度,避免造成混凝土的施工和易性下降。 4.3浇筑 当混合料运送至指定地点后，一般直接倒入安装好模板的路槽内，并用人工找平，落料时应避免同一处大堆落下，在规定的连续施工区段内，必须连续进行，不能中断，否则会造成钢纤维沿接缝隙表面排列，不能产生增强作用，易产生裂缝。 4.4摊铺与振捣 钢纤维混凝土在浇注时,不得有明显的浇注接头,每次倒料必须相压l5-20cm,使钢纤维混凝土保持整体连续性。钢纤维混凝土路面采用摊铺机摊铺,辅以人工整平。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,产生集束效应,所
8、以为确保钢纤维的二维分布,使用平板振动器振捣成型。为保证边角混凝土密实,将振捣棒顺路线方向插入,使钢纤维成纵向条状集束,从而使钢纤维的排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力,有利于荷载的传递。振捣持续时间以混凝土停止下沉、不再冒气泡并泛出泥浆为准,同时防止过振。 4.5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，抹面和压纹时也不得将钢纤维带出，抹平的表面应在初凝前进行压纹和拉毛，压纹和拉毛工具，宜使用压滚和刷子，不得使用竹扫帚。路面切缝宜采用割缝机割出要求深度的槽口，割槽时间不宜过早或过迟，在钢纤维抹面后
9、12-48小时左右，抗压强度达到5-10Mpa作为切缝时间。 4.6切缝与养护 当钢纤维混凝土养生强度达到设计强度约50%时,用切割机切缝,缝深3cm,缩缝设置为5m/道,与旧缝对齐。并保持施工缝与胀缝或缩缝设计位置吻合,施工缝与路中线垂直,不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用l0号石油沥青填缝。混凝土路面采用洒水养生,终凝后用麻袋覆盖,每天洒水养护,保持混凝土呈潮湿状态。养生时间在l015d。待混凝土测试强度达到规定的强度再开放交通。 5纤维混凝土质量控制 5.1钢纤维的质量检验 5.1.1钢纤维的长度偏差不应超过标准长度的10%，每批次至少随机抽查10根以上； 5.1.2钢纤维的直径或等效直径
10、合格率不得低于90%，可采取重量法检验，每批次抽检100根，用天平称量，卡尺测其长度，要求得到的等效平均值满足规定； 5.1.3钢纤维的抗拉强度检验，要求其抗拉强度不低于380MPA； 5.1.4钢纤维的抗弯拆性能，钢纤维应能经受直径3钢棒弯拆90不断，每批次检验不少于10根； 5.1.5杂质含量，钢纤维表面不得有油污，不得镀有有害物质或影响钢纤维与混凝土粘接的杂质。 5.2原材料的检验 必须满足上述原材料的质量控制标准，应按照公路工程施工技术规范的要求进行检验。 5.3钢纤维混凝土的检验 应重点检验钢纤维混凝土的和易性、塌落度和水灰比等，同时必须现场目检钢纤维在混凝土的分布情况，发现有钢纤维
11、结团现象应延长拌和时间。 6注意事项 6.1由于钢纤维混凝土拌和时对水灰比的控制有严格要求，不宜在阴雨天气或风力较大的条件下进行施工。应选择晴好天气时进行，遇雨必须停止施工，并及时使用土工布覆盖尚未硬化的混凝土桥面，必要时可搭建临时施工防雨棚，在防雨棚下尽快完成剩余作业。 6.2根据气温、风力大小及时调整钢纤维混凝土拌和用水量，保证混凝土的和易性，建议施工时间应安排在气温不高于22时进行。 6.3气温较高或大风条件下应及时调整养生剂的喷洒量，喷洒养生剂后应及时覆盖土工布，混凝土初凝后立即在土工布上洒水湿润，防止桥面混凝土发生收缩开裂。 6.4在通行条件下桥梁加宽使用钢纤维混凝土桥面铺装时，除做好现场施工保通外，由于旧桥车辆通行振动对桥面钢纤维混凝土的开裂有很影响，建议将新旧桥桥面间保留30宽暂时不做铺装，待新格面铺装完全成型后补做。 7结语 施工过程中应严格按照施工方案进行全过程控制，全面掌握钢纤维混凝土结构特性，熟悉钢纤维混凝土的施工工艺，控制好施工质量。 参考文献 【1】钢纤维混凝土结构与施工规程.中国工程建筑标准化协会标准. 【2】张中海.钢纤维混凝土及其质量检验. 【3】钢纤维混凝土试验方法.中国建筑工业出版社.