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在新的市场经济体制下,交通运输行业的发展将直接影响国民经济的增长。这也是国家对于公路桥梁建设更加重视的原因。然而建筑材料作为路桥施工中不可忽略的环节之一,也将对其性能做更高的要求。目前为止,在路桥施工中钢纤混凝土因其优越的性能,简便的施工程序及低廉的价格渐渐占领市场。本文从钢纤维混凝土的性能分析出发,分析技术组成,并结合实际阐述了其在路桥施工中的重要应用,供相关人士学习参考。
关键词:钢纤维混凝土;路桥施工;施工技术
市场经济的飞速发展必然引起新事物的不断涌现,就拿路桥使工中所需的混凝土来讲吧,以前的普通混凝土因其性能的缺陷也渐渐被钢纤混凝土所取代。因为钢纤混凝土具有抗拉强度高,抗收缩能力强等优势。随着我国经济建设的不断深入,这些混凝土将有更广阔的空间。当然,笔者在这里要强掉的是,做为一名路桥建设施工人员,我们要合理的运用钢纤混凝土的首要任务是了解其性能,知道其在施工中的技术要领。只有这样才能在施工中合理应用这些决定路桥命运的材料,让我国的路桥事业变得更加的安全可靠。
一、钢纤维混凝土的基本性能分析
总的来讲,钢纤维混凝土的制作工艺是在普通混凝土中参杂了一定量的钢纤维,让后经过加工硬化而得到的。所以与一般的混凝土相比,它具有更优越的性质。
首先,与一般的混凝土相比钢纤维混凝土不管是在强度和重量上的比值都增大了,它具有比较高的抗拉和抗压能力,而且抗弯的极限强度也有所增强。这都是因为在混凝土中参杂钢纤维的关系。一般而言,钢纤维的增加可以使单轴抗拉强度提高百分之四十至五十,抗弯极限轻度提高百分之五十至一百五。
其次,钢纤维混凝土具有良好的抗冲击性能。当钢纤维混凝土中的纤维摻杂量为百分之零点八到百分之二的时候它的冲击性能指标可以提升50到100倍。这是一个非常惊人的数字。与此同时,它的变形性能将明显增强。虽然钢纤维对对混凝土抗压弹性模量影响不显著,但对抗拉弹性模量提高较多,钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较 明显, 钢纤维可使混凝土的收缩率降低百分之十到百分之三十。
最后,与普通混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂及抗疲劳性能显著增强,这也是在路桥施工中采用这种混凝土的重要原因之一。此外,它独具优越的抗剪性能,而且可以很好的阻止抑制因温度应力而产生的裂缝,扩展能力比较强。抗冻和耐磨性能也备受施工设计人员的钦赖。
当然,作为工作人员,我们不仅要知道这些性能主要体现在哪里,最重要的是我们应该明确影响影响这些性能的主要指标是什么,这样才能够因地制宜,设计出最好的钢纤混凝土供施工用。
二、浅析钢纤维混凝土的设计要领
要设计合适的钢纤维混凝土首先应该掌握其配合比,这点可以参照普通混凝土来做。一般工程上所用的钢纤维混凝土都是通过很多次的实现才最终完工的。在实验过程中我们首先应该选择跟基材强度相适应的钢纤维品种,确定钢纤维极限抗拉强度应大于500MPa。圆直和熔抽钢纤维适宜配制中低标号混凝土,剪切钢纤维可配制高标号混凝土。钢纤维含量以百分之零点五到百分之二为宜。为使钢纤维混凝土力学性能与施工和易性要求尽量一致,对钢纤维长径比应加以控制,同时还应考虑钢纤维的最小直径。钢纤维最小直径不应小于零点四毫米, 在正常搅拌机拌和时,长径比应控制在五十到八十之间。 钢纤维细石混凝土的砂率应高于相同标号的普通混凝土。为保证钢纤维同基体牢固结合,通常采用粒径较小主骨料,最大粒径为十至二十毫米。为改善混合料施工和易性,减少水泥用量和降低成本,可采用减水剂或其它外掺剂 。注意钢纤维外观必须洁净、无锈、无油污, 并不含其它杂质和碎屑。
三、分析钢纤维混凝土的施工技术
我们可以按照施工方法的不同对钢纤维混凝土做分类,分别为浇注钢纤维混凝土,喷射及灌浆钢纤维混凝土三种。在施工过程中应该注重根据不同的要求做好不同的施工工作。要注意的是我们在进行钢纤维混凝土的施工时除了滿足普通混凝土的施工外,还应特别注重钢纤维混凝土带来的技术问题,我们应确保钢纤维混凝土的施工质量。具体来讲,可以分为以下几个层面:
(一)设置钢纤维分散装置
长期从事钢纤维混凝土研制的人都知道,钢纤维如果一次性直接投入搅拌机则结团现象非常明显,但是我们所需要的混凝土必须使钢纤维充分分散,这就要求我们在搅拌的时候将其通过分散机才处理再放入搅拌机。一般而言,分散机的功率最好为0.75到1.0KW,分散力为20到60kg/mill。还应注意的是应在设置振动筛在料斗入口处。
(二)设定搅拌投料顺序和搅拌时间
如前文所述,为防止钢纤维结团所以采用分级投料方式,其实在时间上也应该加以控制。工程实践证明最适宜的搅拌时间为混合料在搅拌机内半干一分钟,加水及外加剂后再湿拌两分钟。而且在选择搅拌机的时候一般钢纤混凝土采用强制式搅拌机为宜,这点需要工作人员予以重视。
(三)浇注和振捣
说到钢纤维混凝土的浇注,首先应想到不能有太过明显的浇注接头。为保持钢纤维混凝土的整体连续性,我们在操作的时候务必在每次倒料的时候相压十五到二十厘米,而且连续进行。在振捣时我们首先应该选用平板振动器以避免产生集束效应。振捣好的混凝土表面应抹平,将外露的钢纤维压入混凝土中,以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。
(四)成型
钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点,因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺,机械抹平以防止钢纤维外露。采用压机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。
(五)接缝施工
钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段,采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50% 后切锯缩缝。
(六)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。
四、路桥施工中钢纤维混凝土的应用
关于路桥施工中钢纤维混凝土的应用,我们可以从道路和桥梁施工两方面来各自分析:
(一)道路施工中钢纤维混凝土的应用
由于钢纤维混凝土具有耐磨防冻的特性,而且这种混凝土路面本身在施工工艺上存在的不设纵缝火少设纵缝的优点所以它在延长路面寿命方面有着非常大的优势,这样是为什么路面施工中常采用此种混凝土的根本目的。
首先,对于新建的全截面钢纤维混凝土路面而言,它的厚度为普通混凝土路面厚度的百分之五十到六十,钢纤维参杂量一般在百分之零点八到百分之一点二。然而对于新建复合式钢纤维混合土路面的情况就有所不同了,一般复合式路面都会做成双层或者三层,其中双层式路面构造相对比较简单,一般实在全路面板的上层铺设钢纤维混凝土,相对而言,三层式就比较复杂了,它采用上下两层用钢纤维混凝土中间夹在普通混凝土的形式。这样结构比较合理,不过给施工带来一定的难度。
其次,对于碾压钢纤维混凝土路面,我们采用的工艺是将钢纤维置于碾压混凝土中,从而使路面的强度和韧性增强,改善碾压混凝土的力学性能。
最后,对于钢纤维混凝土罩面,一般都是铺设在路面损坏的旧混凝土上面的。对于这些罩面,我们可以分为三个方向来考虑:像是同旧的混凝土粘合在一起共同作用的罩面我们称为结合式罩面,相反如果是不跟旧混凝土粘合在中间设置一个隔离层的钢纤维混凝土罩面曾诚分离式罩面。而直接是罩面则指直接将钢纤维混凝土放到旧水泥混凝土面层上。在不同的状况下我们应该选择不同的方式才会对施工有最大的帮助。
(二)桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
在桥梁施工中钢纤维混凝土的应用主要体现在以下三个方面:
第一,在桥面铺装上如果选用钢纤维混凝土可以增强其奥秘昂的抗裂性和抗折强度。而且采用这种混凝土还可以减少铺装厚度,这样对于降低桥的自重,挺高桥梁自身的承受能力有着很大的作用。
第二,如果采用钢纤维混凝土做桥梁上部承受荷载部位不但可以有效控制结构形变,减少自重,而且对于减少上部用料和下部墩台数量也有很大的作用,这样可以在不降低工程质量的情况下降低工程造价,提高整个工程的经济效益。
第三,采用钢纤维混凝土对桥梁墩台等结构局部加固可以使得桥梁的整体完整型加强,抗震能力增强。
五、总结
综合全文,当今社会如果要提高路桥施工中的经济效益,让路桥建设工作可以持续顺利的进行,那么钢纤维混凝土是不得不用的。当然,为保证路桥工作的顺利进行,我们必须对所用钢纤维混凝土的性能和适用场合用明确的认识,只有我们知道了这些,我们才能将钢纤维混凝土最有效的运用于桥路施工中去。
关键词:钢纤维混凝土;路桥施工;施工技术
市场经济的飞速发展必然引起新事物的不断涌现,就拿路桥使工中所需的混凝土来讲吧,以前的普通混凝土因其性能的缺陷也渐渐被钢纤混凝土所取代。因为钢纤混凝土具有抗拉强度高,抗收缩能力强等优势。随着我国经济建设的不断深入,这些混凝土将有更广阔的空间。当然,笔者在这里要强掉的是,做为一名路桥建设施工人员,我们要合理的运用钢纤混凝土的首要任务是了解其性能,知道其在施工中的技术要领。只有这样才能在施工中合理应用这些决定路桥命运的材料,让我国的路桥事业变得更加的安全可靠。
一、钢纤维混凝土的基本性能分析
总的来讲,钢纤维混凝土的制作工艺是在普通混凝土中参杂了一定量的钢纤维,让后经过加工硬化而得到的。所以与一般的混凝土相比,它具有更优越的性质。
首先,与一般的混凝土相比钢纤维混凝土不管是在强度和重量上的比值都增大了,它具有比较高的抗拉和抗压能力,而且抗弯的极限强度也有所增强。这都是因为在混凝土中参杂钢纤维的关系。一般而言,钢纤维的增加可以使单轴抗拉强度提高百分之四十至五十,抗弯极限轻度提高百分之五十至一百五。
其次,钢纤维混凝土具有良好的抗冲击性能。当钢纤维混凝土中的纤维摻杂量为百分之零点八到百分之二的时候它的冲击性能指标可以提升50到100倍。这是一个非常惊人的数字。与此同时,它的变形性能将明显增强。虽然钢纤维对对混凝土抗压弹性模量影响不显著,但对抗拉弹性模量提高较多,钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较 明显, 钢纤维可使混凝土的收缩率降低百分之十到百分之三十。
最后,与普通混凝土相比,钢纤维混凝土的抗裂及抗疲劳性能显著增强,这也是在路桥施工中采用这种混凝土的重要原因之一。此外,它独具优越的抗剪性能,而且可以很好的阻止抑制因温度应力而产生的裂缝,扩展能力比较强。抗冻和耐磨性能也备受施工设计人员的钦赖。
当然,作为工作人员,我们不仅要知道这些性能主要体现在哪里,最重要的是我们应该明确影响影响这些性能的主要指标是什么,这样才能够因地制宜,设计出最好的钢纤混凝土供施工用。
二、浅析钢纤维混凝土的设计要领
要设计合适的钢纤维混凝土首先应该掌握其配合比,这点可以参照普通混凝土来做。一般工程上所用的钢纤维混凝土都是通过很多次的实现才最终完工的。在实验过程中我们首先应该选择跟基材强度相适应的钢纤维品种,确定钢纤维极限抗拉强度应大于500MPa。圆直和熔抽钢纤维适宜配制中低标号混凝土,剪切钢纤维可配制高标号混凝土。钢纤维含量以百分之零点五到百分之二为宜。为使钢纤维混凝土力学性能与施工和易性要求尽量一致,对钢纤维长径比应加以控制,同时还应考虑钢纤维的最小直径。钢纤维最小直径不应小于零点四毫米, 在正常搅拌机拌和时,长径比应控制在五十到八十之间。 钢纤维细石混凝土的砂率应高于相同标号的普通混凝土。为保证钢纤维同基体牢固结合,通常采用粒径较小主骨料,最大粒径为十至二十毫米。为改善混合料施工和易性,减少水泥用量和降低成本,可采用减水剂或其它外掺剂 。注意钢纤维外观必须洁净、无锈、无油污, 并不含其它杂质和碎屑。
三、分析钢纤维混凝土的施工技术
我们可以按照施工方法的不同对钢纤维混凝土做分类,分别为浇注钢纤维混凝土,喷射及灌浆钢纤维混凝土三种。在施工过程中应该注重根据不同的要求做好不同的施工工作。要注意的是我们在进行钢纤维混凝土的施工时除了滿足普通混凝土的施工外,还应特别注重钢纤维混凝土带来的技术问题,我们应确保钢纤维混凝土的施工质量。具体来讲,可以分为以下几个层面:
(一)设置钢纤维分散装置
长期从事钢纤维混凝土研制的人都知道,钢纤维如果一次性直接投入搅拌机则结团现象非常明显,但是我们所需要的混凝土必须使钢纤维充分分散,这就要求我们在搅拌的时候将其通过分散机才处理再放入搅拌机。一般而言,分散机的功率最好为0.75到1.0KW,分散力为20到60kg/mill。还应注意的是应在设置振动筛在料斗入口处。
(二)设定搅拌投料顺序和搅拌时间
如前文所述,为防止钢纤维结团所以采用分级投料方式,其实在时间上也应该加以控制。工程实践证明最适宜的搅拌时间为混合料在搅拌机内半干一分钟,加水及外加剂后再湿拌两分钟。而且在选择搅拌机的时候一般钢纤混凝土采用强制式搅拌机为宜,这点需要工作人员予以重视。
(三)浇注和振捣
说到钢纤维混凝土的浇注,首先应想到不能有太过明显的浇注接头。为保持钢纤维混凝土的整体连续性,我们在操作的时候务必在每次倒料的时候相压十五到二十厘米,而且连续进行。在振捣时我们首先应该选用平板振动器以避免产生集束效应。振捣好的混凝土表面应抹平,将外露的钢纤维压入混凝土中,以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。
(四)成型
钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点,因此钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺,机械抹平以防止钢纤维外露。采用压机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。
(五)接缝施工
钢纤维混凝土的收缩性小、抗裂性能好。有条件封闭交通的施工路段,采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50% 后切锯缩缝。
(六)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。
四、路桥施工中钢纤维混凝土的应用
关于路桥施工中钢纤维混凝土的应用,我们可以从道路和桥梁施工两方面来各自分析:
(一)道路施工中钢纤维混凝土的应用
由于钢纤维混凝土具有耐磨防冻的特性,而且这种混凝土路面本身在施工工艺上存在的不设纵缝火少设纵缝的优点所以它在延长路面寿命方面有着非常大的优势,这样是为什么路面施工中常采用此种混凝土的根本目的。
首先,对于新建的全截面钢纤维混凝土路面而言,它的厚度为普通混凝土路面厚度的百分之五十到六十,钢纤维参杂量一般在百分之零点八到百分之一点二。然而对于新建复合式钢纤维混合土路面的情况就有所不同了,一般复合式路面都会做成双层或者三层,其中双层式路面构造相对比较简单,一般实在全路面板的上层铺设钢纤维混凝土,相对而言,三层式就比较复杂了,它采用上下两层用钢纤维混凝土中间夹在普通混凝土的形式。这样结构比较合理,不过给施工带来一定的难度。
其次,对于碾压钢纤维混凝土路面,我们采用的工艺是将钢纤维置于碾压混凝土中,从而使路面的强度和韧性增强,改善碾压混凝土的力学性能。
最后,对于钢纤维混凝土罩面,一般都是铺设在路面损坏的旧混凝土上面的。对于这些罩面,我们可以分为三个方向来考虑:像是同旧的混凝土粘合在一起共同作用的罩面我们称为结合式罩面,相反如果是不跟旧混凝土粘合在中间设置一个隔离层的钢纤维混凝土罩面曾诚分离式罩面。而直接是罩面则指直接将钢纤维混凝土放到旧水泥混凝土面层上。在不同的状况下我们应该选择不同的方式才会对施工有最大的帮助。
(二)桥梁施工中钢纤维混凝土的应用
在桥梁施工中钢纤维混凝土的应用主要体现在以下三个方面:
第一,在桥面铺装上如果选用钢纤维混凝土可以增强其奥秘昂的抗裂性和抗折强度。而且采用这种混凝土还可以减少铺装厚度,这样对于降低桥的自重,挺高桥梁自身的承受能力有着很大的作用。
第二,如果采用钢纤维混凝土做桥梁上部承受荷载部位不但可以有效控制结构形变,减少自重,而且对于减少上部用料和下部墩台数量也有很大的作用,这样可以在不降低工程质量的情况下降低工程造价,提高整个工程的经济效益。
第三,采用钢纤维混凝土对桥梁墩台等结构局部加固可以使得桥梁的整体完整型加强,抗震能力增强。
五、总结
综合全文,当今社会如果要提高路桥施工中的经济效益,让路桥建设工作可以持续顺利的进行,那么钢纤维混凝土是不得不用的。当然,为保证路桥工作的顺利进行,我们必须对所用钢纤维混凝土的性能和适用场合用明确的认识,只有我们知道了这些,我们才能将钢纤维混凝土最有效的运用于桥路施工中去。