宋波
摘要: 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,道路橋梁的發(fā)展也隨之得到發(fā)展。鋼纖維混凝土技術(shù)是道路橋梁工程中應(yīng)用的重要技術(shù)形式,可以有效提高施工的質(zhì)量,在施工過程中應(yīng)該注重對鋼纖維的性能進(jìn)行分析,鋼纖維混凝土的性能比普通混凝土更加良好,在應(yīng)用過程中具有高強(qiáng)度和適應(yīng)能力,可以提高工程的質(zhì)量和延長使用壽命。因此在道路橋梁工程中應(yīng)用鋼纖維混凝土?xí)r非常必要的,需要加深鋼纖維混凝土在道路橋梁施工中的應(yīng)用研究,提高性能,提升工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 道路橋梁;鋼纖維混凝土技術(shù);應(yīng)用
【中圖分類號】U445.57【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733(2020)12-0135-01
引言:將普通混凝土與隨機(jī)分布的鋼纖維進(jìn)行混合成鋼纖維混凝土可以改善普通混凝土的弱點(diǎn),如拉伸強(qiáng)度低、在拉伸區(qū)容易開裂。鋼纖維混凝土可以改善普通混凝土的拉伸、撓曲和剪切強(qiáng)度,并且其抗裂性、韌性、耐久性和抗沖擊性得到了顯著改善。
1鋼纖維混凝土的性能
首先是抗拉強(qiáng)度。普通混凝土的脆性較高,易對發(fā)生沒有征兆的脆性破壞,并可能會危害周圍環(huán)境。此外,普通混凝土具有相對低的彈性模量,可能導(dǎo)致裂紋的加速發(fā)展。由于混凝土裂縫的發(fā)展可能導(dǎo)致的耐久性問題。在混凝土中加入鋼纖維達(dá)到增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度和混凝土的延展性?;诘拈_裂原理,鋼纖維具有裂紋連接作用,直到纖維從鋼纖維混凝土拔出,從而延緩了裂紋的形成,并限制了裂紋擴(kuò)展。脫粘和拉出纖維的需要較高量的能量,從而達(dá)到增加的韌性和混凝土的延展性等性能,韌性是鋼纖維混凝土的顯著優(yōu)勢。直接拉伸試驗(yàn)是在評價混凝土的抗拉強(qiáng)度的最直接的方法。直接拉伸試驗(yàn)得到的拉伸強(qiáng)度通常比從間接劈裂拉伸試驗(yàn)的性能提高更為明顯,而撓曲試驗(yàn)給出了最高的拉伸強(qiáng)度。相關(guān)數(shù)據(jù)表明摻有0.5%、0.75%和1.0%的鋼纖維的試樣測得的直接拉伸強(qiáng)度分別為1.451、1.604和1.794MPa。如從數(shù)據(jù)結(jié)果中看到,所增加的鋼纖維體積增強(qiáng)的直接拉伸強(qiáng)度取決于鋼纖維阻止初始裂紋的有效性。在鋼纖維的外形上看,端部鉤狀的鋼纖維提供所需拉出纖維的作用大,由于端部還具有部分錨固作用,因而能增加鋼纖維混凝土的抗拉強(qiáng)度。其次是沖擊韌性。在混凝土中加入鋼纖維的顯著特點(diǎn)是其改進(jìn)開裂后的裂化反應(yīng)。沖擊韌性的測定,是通過吸收能量的絕對值。如:鋼纖維混凝土分別加入了0.5%、0.75%和1.0%的鋼纖維,沖擊韌性對應(yīng)增加約6、9和高達(dá)17倍。不難看出它顯著地增加了鋼纖維混凝土的韌性。鋼纖維的存在,可以增加的對能量吸收,因此具有良好的延展性。當(dāng)受到震動荷載作用的沖擊時,其抗拉抗彎性能可提高十幾倍。特別是橋墩、路面、護(hù)欄等工程。即低沖擊總價值意味著沖擊高抗。因此,由于其高的耐沖擊性,鋼纖維混凝土可以在路障,防撞護(hù)欄等。此外,路面工程,排水涵洞等工程也應(yīng)用廣泛。目前鋼纖維混凝土梁和耐沖擊板在一些國家的結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)成功應(yīng)用。最后是耐久性能。耐久性能顯著提高,鋼纖維混凝土強(qiáng)度C35,鋼纖維的摻量為1%的混凝土耐磨性能下降30%。鋼纖維摻量為2%高強(qiáng)混凝土抗氣蝕能力增加1.4倍。鋼纖維混凝土在廢氣、廢水中都呈現(xiàn)良好的耐腐蝕性,暴露在污水中5年后的試件碳化深度小于5mm,只有表層的鋼纖維產(chǎn)生銹斑,內(nèi)部鋼纖維未銹蝕,不像普通鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕后,銹蝕層體積膨脹而將混凝土脹裂。經(jīng)150次凍融情況下鋼纖維混凝土摻量1.5,其抗壓和抗彎強(qiáng)度只20%比例減少。其他普通混凝土卻減少60%以上。鋼纖維混凝土在未達(dá)200次凍融抗性,整體性好、收縮率低。在沿海地區(qū)的腐蝕環(huán)境下,得到廣泛應(yīng)用。目前對耐磨耐久的結(jié)構(gòu)性能有許多研究項(xiàng)目已完成。
2道路橋梁施工中鋼纖維混凝土技術(shù)的應(yīng)用
2.1鋼纖維混凝土在路面施工技術(shù)的應(yīng)用
(1)路面施工技術(shù)的應(yīng)用。鋼纖維混凝土在路面施工中可以減薄鋪裝厚度、提升耐磨性和抗凍性等特點(diǎn),橫向縮縫減少,因此在施工中會采用鋼纖維混凝土來提高強(qiáng)度。采用兩層式施工或三層式施工形式,兩層式施工全部使用鋼纖維混凝土,三層式施工是在第一層以及第三層使用鋼纖維混凝土,采用不同的施工方式可以根據(jù)工程的實(shí)際要求以及周圍影響等進(jìn)行合理選擇,確保施工方法符合要求。(2)碾壓施工中技術(shù)應(yīng)用,為了提高路面的平整度以及密實(shí)程度,需要對路面進(jìn)行碾壓,普通混凝土因?yàn)檎辰Y(jié)性不強(qiáng),因此在碾壓之后的效果不夠好,難以達(dá)到過程要求。應(yīng)用鋼纖維混凝土,在碾壓之后可以提高粘結(jié)程度,更好的應(yīng)對外界環(huán)境的沖擊,提高了韌性,荷載能力更強(qiáng),減少出現(xiàn)裂縫以及變形的情況,保證道路的質(zhì)量。因此為了延長道路的使用壽命,降低維修成本,需要對材料進(jìn)行合理選擇。(3)罩面過程的技術(shù)應(yīng)用,混凝土罩面中應(yīng)用鋼纖維混凝土有效提高路面的質(zhì)量。混凝土罩面在施工中有三種形式:①直接式,這種方法的應(yīng)用范圍更廣,對路面產(chǎn)生的副作用較小,因此應(yīng)用次數(shù)較多。②結(jié)合式,有效提升了混凝土與路面的粘結(jié)度。③分離式,將混凝土和路面相分離,在中間添加隔離層可以有效達(dá)到施工要求。
2.2道路和橋梁工程應(yīng)用
對于有沖擊荷載以及大體積易裂的路面工程,考慮到其優(yōu)越的性能。機(jī)場跑道、橋梁、道路等工程中廣泛應(yīng)用鋼纖維混凝土抗裂性、高韌性,此外包括在新建及維修陳建工程的高強(qiáng)度性能的應(yīng)用。鋼纖維混凝土在樓面、路面、橋面等抗爆性能優(yōu)越。以及抗韌性、耐久性和橋梁的抗沖擊性。工程實(shí)例:隧道工程、滬杭高速公路以及成渝公路、北京東西環(huán)路立交橋、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程使用鋼纖維混凝土并突破了施工中的相關(guān)技術(shù)問題,整體效果好,帶來的國有經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
結(jié)語:總而言之,建筑事業(yè)的發(fā)展中,鋼纖維也要擺脫造價高,攪拌易結(jié)團(tuán),施工配合比復(fù)雜等缺點(diǎn),發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)友好型材料。我相信隨著技術(shù)的發(fā)展,鋼纖維能突破自身的缺點(diǎn),充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢,在國內(nèi)外應(yīng)用中顯示其優(yōu)越性。
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