
2015年2月
建材医装饰
交通建设
浅谈钢纤维混凝土在遂广高速公路桥面铺装的应用
史玉波
(四川交投建设工程股份有限公司)
商要:高等级的公路桥面错禁工作不仅工作环境复杂,而且对手混凝土的抗拉性能和初性本有着更高的要求。本文摘
基于此,以莲广高速公露桥面的错装为例,首先对钢纤维混凝土的基本理论进行了简要分析,然后系统论述了送广高速公路钢纤混薪土桥面销装的材料设计工作,最后对钢纤维混凝土在递广高速公路桥面铺装的施工工艺的应用进行详尽分析,望对相关的施工工作带来一定的帮助
关键词:钢纤维混凝土;高速公路桥面;材科设计;施工工艺
中图分类号:U444
1引言
文献标识码:A
文章编号:16730038(2015)09-017302
能力和韧性的最终效果。
钢纤维混凝土是近年来取得重大研究进展的新型复合材料相较于传统的混凝土材料而言,钢纤维混凝土通过渗入了适量钢纤维提升了包括抗压强度在内的多项物理力学性能,并利用均匀分散的短钢纤维使得属于脆性材料的混凝土具有了一定的望形。在受力过程中,钢纤维和混凝土能够发挥各自的优势,使得钢纤维混凝土能够具有抗弯、抗裂、抗疲劳等多项力学性能,
,我国早期建设的钢策混凝土桥面出现了较为严
电于近北年来,
重的破损,而从桥案结构的角度出发,大幅度提高桥面铺装层的厚度从而提升桥面承载能力的做法显然是不可取的,故在这样的背景下,具有一系列优势的钢纤维混凝土开始在高等级的公路桥面工程中得到了广泛的应用,
2钢纤维混凝土的基本理论分析 2.1混凝土的破坏机理
当混凝土所受荷裁达到某一水平时,混凝土内部会产生一定的破坏,表面工
出现肉眼可见的许多小裂缝,随着荷载的进一步
加大,这些裂缝会进一步蔓延并产生贯通。因此,整个混凝土的破坏过程与内部微裂缝的扩展过程息息相关。实践表明,影响混凝土内部微裂缝的扩展过程的材科性能包括浆体和骨料科的综合强度、粘结能力以及可变形性等等。例如当骨料的相对强度高于浆体时,砂浆中会因为骨科的阻裂作用而产生较多且表面曲折的分支裂缝,因此,无论是混凝土或砂浆,还是浆体强度较大的水泥浆体,整个真实断裂面都大大超过肉眼观测到的断裂表面。 2.2钢纤维混凝土的增强机理
了解了混凝土的破坏机理后,如何提升混凝土的强度韧性也就成为了相关工程人员关心的话题。因此,钢纤维混凝土的增强机理是进行钢纤维混凝土性能设计的重要依据。现阶段所运用的钢纤维混凝土是在纤维增强塑料、纤维增强金属的基本理论上发展而成中,其主要机理是纤维间矩理论,又称纤维阻裂理论。该理论指出,如果想要从根本上增加混凝土这种本身具有定的内部缺陷的脆性材料的抗拉强度,就要对其在荷载作用下影响裂缝尖端的应力强度因子进行控制。钢纤维的如入实际上就能够对这种应力强度因子进行控制,从而减缓裂缝尖端应力的集中性,亦可以理解为在复合材料结构形成和受力破坏的过程中,通过阻止裂缝发展,增大抗裂强度的途径实现了复合材料受力前后阻止裂缝引发与扩展的能力,达到了增强混凝土抗拉
遂广高速公路钢纤维混凝土桥面铺装的材料设计
3.1钢纤维的选择
如表1所示,钢纤维混凝土的性能取决于原材料的质量和不同拌和料的配合比设计。在钢纤维的选择中,需要注意以下几个方面:
①厂家生产的钢纤维分为380MPa-600MPa-1000MPa三个等级,对于常用的钢纤维体积百分率在0.6~1.0%之间的钢纤维混凝土,断裂混凝土截面上转换到钢纤维承担的应力值除了与整个钢纤维的抗拉强度相关以外,还受到了钢纤维掺量控制,为了保障钢纤维混凝土的使用寿命,实际应用过程中应采用 600MPa或1000MPa的钢纤维②所选用钢纤维表面的需尽可能避免存在锈蚀、油污等杂质,即使是因加工不良存在粘连片、铁屑等杂质,也不得超过整个钢纤维总重量的1是,避免其对整个
混凝土的强度证登,长度和
影响。③钢纤维长度必须大于粗集料的最大自差不得超过长度直径公称值的±10%,且最好
二的最大粒径相匹配,避免在施工过程中面临揽拌不
能与混凝土
均匀或是搅拌困难等难题。(4保障钢纤维的性能,例如形状合格率不应低于90各,施工过程中能够承受一定的弯折等等
表1钢纤维混凝土的强度分析
编号 1
水(kg Gw
150 150 150
水泥( kg/m) 406 406 406 406
67)44 m)
620 620 620
辞石(k统前型抗压强抗折强磨耗量
(kg(m’)|度 (MPa)[度 (MPa)| (kg/m)
m)
1178 1178 1178 1178
3.2聚丙烯睛纤维的使用
78
53.2 54.0 58.3 60.6
. 8.3 8.9
1.30 1.19 0.96 0.89
相较于聚丙烯纤维相比,聚丙烯腊纤维县有亲水性强、强度
更高、耐著化性能卓越等更多优点,且明显有利于混凝土抗压强度、抗折强度等一系列性能的提升(见表2)。故遂广高速公路的桥面铺装上将原设计10cm厚的钢筋网片C40混凝土改为了 10cm厚c40钢纤维混凝土,每方混凝土加0.8kg聚丙烯睛纤维, 40kg钢纤维。在具体应用时,聚丙烯睛纤维的直径与长度分别控制在12-15μm-6-12mm之间,并且施工人员需要保证整个聚丙烯睛纤维不得含有杂物等影响性能的杂质,避免在混凝土中产生结团等一系列情况。
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