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[摘 要]本文采用正交试验法，从灰比、早强剂掺量、钢纤维掺量、矿料级配这四个角度出发，研究它们对掺钢纤维混凝土物理力学性能的影响规律。[关键词]道路工程；钢纤维；混凝土；配合比；正交试验
中图分类号：TU278.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0130-01
1 原材料与矿料级配
1.1 原材料
①钢纤维：在对钢纤维进行选择时，主要考虑了钢纤维的抗压强度，经过对比分析，选择了铣削波浪形钢纤维LSF50mm，其抗拉强度为750MPa。
②水泥：对于水泥来说，要求其各项指标均能达到规定的要求，最终选择了42.5R水泥，并对其进行了一定程度的检查，发现其各项指标都能满足施工的规范与要求。
③集料：集料主要分为细集料与粗集料，细集料主要采用了衢地的河砂，其细度模数达到了2.7，属于中砂的范围。经过检验，细集料与粗集料的各项指标也都能够满足相关的规定要求。
1.2 矿料级配
在本文的研究中，主要选择了三种类型的矿料级配，分别将其命名为级配1、级配2以及级配3。级配1为骨架密实级配；级配2为根据JTG F30—2003《水泥混凝土路面施工技术规范》确定的规范级配；而对于级配3来说，它的存在主要是为分析结果提供一定程度的便利，它是由级配1与级配2经过一定程度的调整而得到的中间级配。三种级配的粗细集料的掺配比率见表l所示：
2 正交试验的设计
2.1 試验指标
对于我们所研究的课题来说，它是用于水泥混凝土路面快速修补的工程之中，而这一工程有一定的要求，主要要求对路面进行一定程度的修补后，路面能够在3d的时间内正常通车。针对这种情况，我们将主要的考察指标指向混凝土3d抗折强度，同时，还对28d抗折强度、3d和28d抗压强度进行了综合的考虑。除此之外，还有另一个要求，即新拌混凝土的塌落度要求控制在20～30mm的范围之内。
2.2 正交试验因素与设计方案
正交试验的因素主要见表2所示：
正交试验设计方案见表3：
3.正交试验结果与分析
3.1 配合比数据及结果
正交试验的配合比数据和物理力学性能见表4：
3.2 力学性能的影响因素
1）抗折强度
①水灰比的影响
水灰比对钢纤维混凝土抗折强度的影响与水灰比的大小成反比的。即水灰比越小，混凝土强度越高；水灰比越大，混凝土强度越低。
②钢纤维掺屋的影响
钢纤维掺量对混凝土的3d天抗折强鹰影响不大，随着龄期的增长，到28d的时候锣纤维混凝土的抗折强度随着掺量的增大呈直线上升。这是因为，在混凝土戚型初期，混凝土中主要发生的是水化反应，生成具有多孔结构的水化产物，而后期由于分子作用使得混合料中的分子结构重新排列，一部分水化产物的空隙被钢纤维填满.使混凝土的内部组织结构发生变化，从而使强度提高。
③早强剂掺量的影响
随着早强剂掺量的增大钢纤维混凝土的3d抗折强度呈现先增大后减小的趋势，也就是说混凝土的强度并不是随着早强剂的掺量增大而增大的，超过了最佳掺量会使混凝土的强度呈现降低趋势。因为早强剂的作用机理是掺入化学物质增加水泥矿物的溶解度，从而加速水泥矿物的水化速度来提高混凝土的早期强度，由于人为的加速了水泥的水化而使后期水泥水化减缓其至停滞，就会使混凝土的后期强度呈现零增长甚至是负增长。
④级配的影响
级配对混凝土3d抗折强度和28d抗折强度的影响规律几乎相同，级配3和强度最低。级配1最高，级配2的次之。
2）抗压强度
四因素中水灰比对混凝土的抗压强度影响最大，随着水灰比的增大。混凝土的强度降低。混凝土3d抗压强度随着早强剂掺量的增加一开始呈上升趋势后来趋于平缓，随着钢纤维掺量的增加而增加。28d抗压强度随着早强剂掺量的增加而降低。混凝土的级配对抗压强度的影响不足很大并且没有明6il的规律。与不掺钢纤维的普通混凝土相比.掺钢纤维混凝±3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%.耐磨性能提高了44.6%，可实现水泥混凝土路面快速修复的目的。
4 结束语
（1）矿料级配是影响钢纤维混凝土和易性的主要因素。钢纤维的掺{妻对混凝土的抗折强度影响最大，并且随着掺最的增加而增大。
（2）对混凝土的抗压强度影响最大的因素是水灰比，并且强度与水灰比大小成反比。混凝土的28d抗压强度随着钢纤维掺量的增加而降低，所以说不论是工程需要还是经济效益方面考虑钢纤维的用量都不能过大.建议掺鼍为50kg/m3。
（3）与不掺钢纤维的普通混凝土相比，掺钢纤维混凝土3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%。而磨性能提高了44.6%，可实现水泥混凝土路面快速修复的目的。
参考文献
[1] 崔大戴.钢纤维混凝土路面设计方法与路用性能的研究[J].黑龙江交通科技.2009.
[2] 孙燕明，王萍，胡镇卿.正交试验设计法在钢纤维混凝土配合比中的应用[J].中国市政工程.2008.
中图分类号：TU278.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0130-01
1 原材料与矿料级配
1.1 原材料
①钢纤维：在对钢纤维进行选择时，主要考虑了钢纤维的抗压强度，经过对比分析，选择了铣削波浪形钢纤维LSF50mm，其抗拉强度为750MPa。
②水泥：对于水泥来说，要求其各项指标均能达到规定的要求，最终选择了42.5R水泥，并对其进行了一定程度的检查，发现其各项指标都能满足施工的规范与要求。
③集料：集料主要分为细集料与粗集料，细集料主要采用了衢地的河砂，其细度模数达到了2.7，属于中砂的范围。经过检验，细集料与粗集料的各项指标也都能够满足相关的规定要求。
1.2 矿料级配
在本文的研究中，主要选择了三种类型的矿料级配，分别将其命名为级配1、级配2以及级配3。级配1为骨架密实级配；级配2为根据JTG F30—2003《水泥混凝土路面施工技术规范》确定的规范级配；而对于级配3来说，它的存在主要是为分析结果提供一定程度的便利，它是由级配1与级配2经过一定程度的调整而得到的中间级配。三种级配的粗细集料的掺配比率见表l所示：
2 正交试验的设计
2.1 試验指标
对于我们所研究的课题来说，它是用于水泥混凝土路面快速修补的工程之中，而这一工程有一定的要求，主要要求对路面进行一定程度的修补后，路面能够在3d的时间内正常通车。针对这种情况，我们将主要的考察指标指向混凝土3d抗折强度，同时，还对28d抗折强度、3d和28d抗压强度进行了综合的考虑。除此之外，还有另一个要求，即新拌混凝土的塌落度要求控制在20～30mm的范围之内。
2.2 正交试验因素与设计方案
正交试验的因素主要见表2所示：
正交试验设计方案见表3：
3.正交试验结果与分析
3.1 配合比数据及结果
正交试验的配合比数据和物理力学性能见表4：
3.2 力学性能的影响因素
1）抗折强度
①水灰比的影响
水灰比对钢纤维混凝土抗折强度的影响与水灰比的大小成反比的。即水灰比越小，混凝土强度越高；水灰比越大，混凝土强度越低。
②钢纤维掺屋的影响
钢纤维掺量对混凝土的3d天抗折强鹰影响不大，随着龄期的增长，到28d的时候锣纤维混凝土的抗折强度随着掺量的增大呈直线上升。这是因为，在混凝土戚型初期，混凝土中主要发生的是水化反应，生成具有多孔结构的水化产物，而后期由于分子作用使得混合料中的分子结构重新排列，一部分水化产物的空隙被钢纤维填满.使混凝土的内部组织结构发生变化，从而使强度提高。
③早强剂掺量的影响
随着早强剂掺量的增大钢纤维混凝土的3d抗折强度呈现先增大后减小的趋势，也就是说混凝土的强度并不是随着早强剂的掺量增大而增大的，超过了最佳掺量会使混凝土的强度呈现降低趋势。因为早强剂的作用机理是掺入化学物质增加水泥矿物的溶解度，从而加速水泥矿物的水化速度来提高混凝土的早期强度，由于人为的加速了水泥的水化而使后期水泥水化减缓其至停滞，就会使混凝土的后期强度呈现零增长甚至是负增长。
④级配的影响
级配对混凝土3d抗折强度和28d抗折强度的影响规律几乎相同，级配3和强度最低。级配1最高，级配2的次之。
2）抗压强度
四因素中水灰比对混凝土的抗压强度影响最大，随着水灰比的增大。混凝土的强度降低。混凝土3d抗压强度随着早强剂掺量的增加一开始呈上升趋势后来趋于平缓，随着钢纤维掺量的增加而增加。28d抗压强度随着早强剂掺量的增加而降低。混凝土的级配对抗压强度的影响不足很大并且没有明6il的规律。与不掺钢纤维的普通混凝土相比.掺钢纤维混凝±3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%.耐磨性能提高了44.6%，可实现水泥混凝土路面快速修复的目的。
4 结束语
（1）矿料级配是影响钢纤维混凝土和易性的主要因素。钢纤维的掺{妻对混凝土的抗折强度影响最大，并且随着掺最的增加而增大。
（2）对混凝土的抗压强度影响最大的因素是水灰比，并且强度与水灰比大小成反比。混凝土的28d抗压强度随着钢纤维掺量的增加而降低，所以说不论是工程需要还是经济效益方面考虑钢纤维的用量都不能过大.建议掺鼍为50kg/m3。
（3）与不掺钢纤维的普通混凝土相比，掺钢纤维混凝土3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%。而磨性能提高了44.6%，可实现水泥混凝土路面快速修复的目的。
参考文献
[1] 崔大戴.钢纤维混凝土路面设计方法与路用性能的研究[J].黑龙江交通科技.2009.
[2] 孙燕明，王萍，胡镇卿.正交试验设计法在钢纤维混凝土配合比中的应用[J].中国市政工程.2008.