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钢纤维混凝土技术论文范文

钢纤维混凝土技术论文

钢纤维混凝土技术论文范文第1篇

[关键词]路桥施工 钢纤维混凝土 施工工艺 研究与分析

中图分类号:X536 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)17-0082-01

现代路桥工程施工采用钢纤维混凝土的频率很高,应用范围也很广,这主要是因为钢纤维混凝土比普通混凝土更具备抗弯、抗拉和抗冲击性,能为路桥施工质量提供更加有力的保障。为探讨钢纤维混凝土在路桥施工中的应用,现结合路桥施工实际与钢纤维混凝土特点,对路桥施工中应用到的钢纤维施工技术作详细分析,具体内容如下。

一、钢纤维混凝土的施工优点分析

比起普通混凝土,钢纤维混凝土应用于路桥施工时主要具有以下几大优点:

1、混凝土强度和重量比值比普通混凝土要高

路桥施工采用钢纤维混凝土代替普通混凝土时,路桥路面所铺设混凝土厚度要比普通混凝土的铺设厚度小,二者间的厚度比值为1:2,且钢纤维混凝土路桥路面在施工时并不需要设置纵缝,只设置横缝,并将横缝的间距控制在20-30m即可。这种做法能适当提高路桥路面的拉伸力,顺带优化路桥路面的施工质量。

2、钢纤维混凝土具有极好的抗拉、抗弯和抗冲击能力

利用钢纤维混凝土施工而成的路桥工程具有极好的抗弯、抗拉、抗压和抗冲击能力,根本原因在于,钢纤维混凝土内部含有的短钢纤维呈不连续、乱向分布状态,能使混凝土结构本身的抗弯、抗拉等性质得到提高。相关统计资料显示,钢纤维混凝土的抗拉性能比普通土高出1.25倍,抗弯性能是普通混凝土的1.5倍。另外,钢纤维混凝土施工虽然需要在混凝土结构中掺入短钢纤维,但并不会出现大量消耗现象,钢纤维混凝土需掺入的短钢纤维只占据了混凝土结构重量的0.8%-2.0%,该比例是非常小的。

3、能降低路桥工程在运行使用中的日常损耗

比起普通混凝土路桥,钢纤维混凝土施工建成的路桥综合性能更好,在运行使用过程中发生损耗的可能性也会大大降低,进而使路桥工程的寿命得以延长。就路桥工程运行使用来说,路桥损耗主要与路桥的抗剪性、耐磨性以及抗裂性等多种性能有关,一旦这些性能遭受影响,出现性能降低现象,路桥就会发生损耗,缩短使用寿命。相比于普通混凝土施工而成的路桥工程,钢纤维混凝土路桥工程因具有更好、更高的抗裂性、耐磨性、抗剪性,所以使用寿命会比普通路桥要长,运行过程中受到的日常损耗也会在一定程度上减小。

二、钢纤维混凝土在路桥施工中的应用

钢纤维混凝土应用于路桥施工中,除了要重视混凝土的施工缺陷,尽量想办法保证施工质量,避免混凝土施工裂缝以外,还要在施工期间控制好钢纤维的掺入量,掌握好钢纤维和混凝土材料间的配合比,确保钢纤维混凝土质量。路桥施工中,钢纤维混凝土施工要做好以下几个方面的工作:

1、掌握好钢纤维与混凝土之间的配合比

钢纤维与混凝土的配合比主要是根据路面厚度、抗弯强度设计值、钢纤维混凝土抗折强度设计值来确定的,在实践应用中我们通常使用下列公式进行计算:

钢纤维与混凝土的配合比=素混凝土抗折强度设计值×(1+钢纤维对着强度系数x钢纤维体积率×钢纤维长径比),简化成计算公式则为fftm=ftm×(1+atm×pf×lf/df)。从上述公式可以看出,钢纤维混凝土的配合比与素混凝土的水灰比、钢纤维的体积率、浇筑范围以及钢纤维的强度系数有关。其比率需要通过强度试验和拌合物性能试验来最终确定。

2、钢纤维的投放与钢纤维混凝土的搅拌

钢纤维混凝土配合比设计完成后,继续钢纤维的投放和搅拌工作。搅拌过程中要掌握好一定的方法,保证钢纤维的搅拌均匀性,要注意的是,只有乱向分布且分布均匀的钢纤维才能对混凝土起到增强作用,所以钢纤维的投放与搅拌必须保证质量,以免钢纤维搅拌不当而导致混凝土成团,削弱混凝土的结构强度。钢纤维的投放和搅拌要遵循相关技术规范,掌握科学合理的搅拌方法,切实保证钢纤维混凝土的搅拌分散性和均匀性。

试验表明,影响钢纤维在拌合料中分散均匀性的主要因素为:钢纤维的体积率、长径比、碎石粒径、水灰比、砂率、以及搅拌机械、投料方法等,其中搅拌机械和投料方法尤为重要。施工时应严格按照试验室设计的配合比下料,采用强制式搅拌机拌合,可先投入砂、石、水泥、钢纤维进行干拌,使钢纤维均匀分散于拌合料中,然后加入水进行湿拌;也可先投入砂、石、水泥、水,并在不断拌和过程中适量投放钢纤维,钢纤维投放一般采用纤维分散布料机加以操作。由于施工中所用的钢纤维混凝土属于商品混凝土,所以在搅拌时为了确保搅拌质量,要专门安排人员驻站监督,切实控制好钢纤维混凝土的搅拌工艺与搅拌质量,保证其质量合格。

三、钢纤维混凝土施工技术应用在路桥施工中的案例分析

1、案例介绍

为了能深入对钢纤维混凝土施工技术进行探讨,本文现以某路桥工程施工建设为例,对该工程施工实践中应用到的钢纤维混凝土技术作详细分析,重点论述钢纤维混凝土的施工细节。

2、钢纤维混凝土施工步骤和施工流程

该桥建设中应用钢纤维混凝土技术主要作为桥面铺设、桥墩架构、桥桩加固这三方面。从该项目的项目规划、项目预算已经工期安排等客观因素出发,现场的操作工艺和操作步骤主要参照以下流程:

清理铺设钢筋模板安装钢纤混凝土搅拌铺筑表面拉毛切缝养护。

3、施工细节及要求

(1)清理方面:该桥桥面铺设钢纤维混凝土时要求做到清除表面浮浆混凝土,并将梁顶面彻底凿毛,最后用活水湿润,这样操作主要是为了确保铺装层与桥面板的连接牢固。

(2)铺设钢筋:构造钢筋先须按照设计要求绑扎,准确定位并固定牢固,不能出现钢筋漏绑、数量不对、钢筋弯折、断面等情况?

(3)钢纤维混凝土搅拌:按照分级式下料、分散式下料、强制振动式下料相结合的下料方式,通过强制型搅拌机进行充分搅拌每一级物料,防止出现钢纤维结团。本项目搅拌时先将粗骨料、钢纤维、水泥干拌 2min,再加水湿拌 5min,确保了钢纤维混凝土的质量。

四、结束语

综上所述,现代路桥施工对钢纤维混凝土的应用很广,为了确保路桥施工质量,提高路桥工程的整体性能,施工期间一定要严格做好钢纤维混凝土施工控制,掌握好正确的钢纤维投放于搅拌方法,同时设计并控制好钢纤维混凝土的混合比,切实提高钢纤维混凝土施工质量,为路桥施工质量安全提供有力保障。在本篇文章中,笔者着重论述了钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用,并举出具体例子,分析介绍了钢纤维混凝土的施工细节,希望得出的结论能成为同行工作者的参考。

参考文献

[1] 惠霞.钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用[J].甘肃科技.2009(11)

钢纤维混凝土技术论文范文第2篇

【关键词】公路桥梁;钢纤维混凝土;施工技术

1前言

随着社会生活水平的不断提升,人们对于出行安全的要求也越来越高,因此在进行道路与桥梁施工的过程中,要不断研发与运用新技术以提高路桥的品质。钢纤维混凝土施工技术一种将材料和工艺综合优化的一种施工模式,是目前我国进行道路与桥梁检测工作的重要标准和核心技术,受到了高度重视。良好地运用钢纤维混凝土施工技术能够在满足人们基本出行安全与交通顺畅的同时最大限度的提供各种个性化服务。因此,笔者将对道路与桥梁施工过程中钢纤维混凝土的施工技术与质量控制进行一些探讨。

2理论基础

钢纤维混凝土跟普通的混凝土相比具有更好的物理性能和化学性能,主要体现在对裂缝的控制上。具体分析,在受荷初期,承受外界压力的不单单是混凝土基料,还有钢纤维,但是以基料为主。后期,基料在作用力下发生开裂,而钢纤维结构完好,承担起外部的压力。剖析钢纤维混凝土的增强原理,主要包括以下两种理论:一是复合材料力学理论,另一种是纤维间距理论。其中,纤维间距理论的基础是断裂力学。他们分别从不同的理论视角出发起到了增强钢纤维混凝土的作用,具体分析如下。从复合力学理论的角度出发,钢纤维混凝土被看成一种纤维强化体系,进而引出了纤维方向系数和纤维长度系数两个重要参数,运用混合原理得到钢纤维混凝土应力、弹性模量与强度等,得到下面的公式:fft=ft(1-ρf)+ηθτlfρf/df,其中f表示钢纤维体积率,lf表示钢纤维的长度,df表示钢纤维的直径,ρf表示钢纤维与混凝土的平均粘结应力。这个公式经过了大量的理论与试验验证后得到了业界的认可和广泛应用。从纤维间距理论的角度出发,钢纤维混凝土在控制裂缝发生与发展的时候主要运用了线弹性断裂力学理论,所得到的结果同复合力学理论所推导的公式可谓是殊途同归。在纤维间距理论下,钢纤维混凝土的性能好坏主要由以下几个因素决定:钢纤维的类型、钢纤维的掺量和钢纤维长径比。砂率、粗骨料最大粒径比、减水剂、掺和料等也对钢纤维混凝土的结构性能起到一定的影响作用。如果钢纤维混凝土被运用到路面的材料当中,也将受到地下排水等情况的影响。

3主要施工技术

3.1道路施工

(1)摊铺、整平钢纤维混凝土的摊铺工作要注意五个方面:一是将钢纤维摊铺在面板中,注意要连续并且均匀;二是利用分散机把钢纤维分散,然后加到搅拌机里;三是尽量防止钢纤维在搅拌过程中出现结团的现象,可以从投料的顺序与时间来加以控制;四是保证掺和物塌落程度的一致性;五是尽量做到摊铺和浇筑工作的持续性,从而避免钢纤维分布不均匀的现象发生。整平工作是摊铺完成后一项必不可少的工序,要结合路拱和坡度的具体情况开展压路工作。(2)振捣在进行路面的钢纤维混凝土施工过程中,振捣也是一项重要的工序,通过机械振捣能够增加钢纤维的强度和密度,进而增加路面的抗裂性。在进行振捣工作时一定要注意依照顺序进行,同时严格控制振捣的频率,杜绝过振和漏振问题的发生,并将钢纤维空洞、沟槽现象的发生率控制为零。(3)整形采用钢纤维混凝土进行路面施工的一个特点就是纤维会出现分步不规则、含砂率大、粗骨料稀等现象,在实际施工过程中,为了避免钢纤维的外露,要通过机械的作用来对路面进行抹平和整形的工作。通常情况下还会借助压纹机进行压纹操作,通过这一手段钢纤维外漏或者外露现象就能够得到很好的控制。在路面施工中采用钢纤维混凝土进行施工建设的过程中,要注意一些事项:首先,快速的施工与大量的水分将延迟钢纤维的凝结、硬化;其次,掺和物的添加必须以科学计算为基础;最后,严格控制运输和摊铺的时间,一定要规范,从而确保路面强度。

3.2桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术

(1)桥面铺装在桥梁表面铺装钢纤维混凝土,能够有效地提高桥面的耐久性、抗裂性与舒适性,增强桥梁刚度与抗折强度。同时,采用这种技术能够使铺装的厚度降低,进而减轻了结构自重,使桥梁的受力状况得到良好的改善,延长桥面使用时间。(2)桥墩结构局部加固桥梁在使用过程中要进行修补,对于桥墩而言,在经历了一段时期的运载压力后,会出现断裂、表面剥落等问题,这时采用喷射钢纤维混凝土进行修补是一种很好的选择,这种方法能够很好的满足桥梁的抗震性,同时维持桥梁的整体性。(3)桥梁上部承载部位桥梁是上部是承载力比较集中的地方,在这个部位运用了钢纤维混凝土能够提高桥梁的结构受力性能,改善变形问题并减轻自重,迎合了桥体轻、跨度大的趋势。

4进行质量控制的措施

4.1合理地控制比例

按照建筑施工的有关规定,钢纤维混凝土的施工比例由两个关键因素决定,一是项目的强度设计,二是施工配制强度系数。只有综合以上两个因素进行科学的配比才能使钢纤维混凝土的抗压力与抗折力增强。

4.2使用正确的施工方法

在进行钢纤维混凝土的施工过程中,每一个环节都要求操作人员运用正确的施工方法,一旦哪个环节出现疏漏都将对整个工程造成不利影响。对钢纤维混凝土的搅拌时施工过程中最为重要的环节,在进行进行钢纤维混凝土搅拌时,要控制好单次搅拌量,做到均匀搅拌。同时,搅拌工作还要遵循一定的程序和原则,不可轻心大意。只有严格按照要求进行搅拌工作,才能繁殖钢纤维在搅拌过程中出现凝固与结团现象。

5结语

综上所述,在道路和桥梁的建设施工中钢纤维混凝土施工技术都充当着非常重要的角色。钢纤维混凝土技术的发展推进不是靠一股力量就能够实现的,要结合政府部门、建设施工单位和广大群众三方力量,共同怀着积极的态度,才能使这项技术得到推广和使用。对于政府部门来说,要以政策为手段,对于建设施工单位要以项目为标杆,对于群众要以科学的认识为导向。相信,钢纤维混凝土施工技术在未来的道路与桥梁工程建设中的地位将会越来越高。

参考文献:

[1]李进兴.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用研究[J].中华民居,2014(07).

钢纤维混凝土技术论文范文第3篇

【关键词】钢纤维混凝土;施工技术;路桥工程;应用;特点;施工工艺

新市场经济体制下,交通运输行业的发展将对国民经济的增长造成极大的影响,这也是国家重视公路桥梁建设的直接原因。路桥工程施工中材料与技术是其确保质量的主要因素,为此,施工单位必须重视施工材料的选用与技术水平的提升。钢纤维混凝土作为新型复合建筑材料,目前已经在桥梁道路工程、建筑工程等多个领域得到了广泛地应用与推广。相比普通混凝土,钢纤维混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐冲击性能,其性能增强机理已经得到了符合力学理论和纤维间距理论的证实。

一、钢纤维混凝土的特点

1、具有较强的抗拉、抗弯及抗压能力。据相关试验显示,将适量钢纤维拌入混凝土内,可以对单轴抗拉极限强度进行40%到50%的有效提升,而抗弯极限强度则可以有效提升50%到150%之间。当钢纤维适量掺加到混凝土后,将改变混凝土抗压破坏的形式,遭到损坏破碎后则不会出现散落的现象,进而达到抗压能力提升的作用。

2、具有良好的抗冲击能力。当纤维掺量在0.8%到2.0%范围时,与普通混凝土相比钢纤维混凝土的抗冲击能力可高出50到100倍,极大提升了抗冲击韧性指标。

3、抗裂、抗疲劳及抗剪性能良好。在开裂荷载与极限荷载方面,普通混凝土具有一致性,而钢纤维混凝土产生开裂荷载后,则会增加其荷载。在钢纤维体积率增大后,将增加其初裂荷载、极限荷载与韧性。根据直接剪切试验研究表明,基体错动后,钢纤维混凝土仍具有良好的承载能力。

二、钢纤维混凝土施工技术在路桥工程中的施工工艺

1、工程案例

某路桥工程以水泥混凝土作为主要路面材料(图1),需要修补的路段长度为112米,宽度为6米。路面在修补前主要呈现出破碎、断裂等状况,其原有路面为普通混凝土浇筑,少量板底基层出现下沉等情况。为提高其质量,先选用钢纤维混凝土修补路面,选取C15素混凝土浇筑进行基层补强,旧路面平均凿除深度为25厘米,路面浇筑需选用厚度为12厘米的C30钢纤维混凝土进行施工。

2、路基处理

当路基承载力特征值在120kpa以上时,应先将全部杂填土清理干净,同时开挖到底部标高300毫米以下,碾压时则选用压路机(15吨)进行3遍碾压施工,将其速度控制在每分钟20到25米的范围内,轮迹搭接宽度为20到30厘米。完成一层碾压后,利用环刀法进行试验,将基土压实度控制在0.95以上,部分位置压路机无法碾压时,应通过打夯机进行有效夯实。

将级配碎石铺设到上部位置,其厚度应控制在200到300毫米,碎石粒径则应控制在5毫米到25毫米之间,铺设前应确保拌和的均匀度,碎石层覆盖时,应利用震动压路机(15吨)进行碾压作业,确保其密实度符合施工要求。如新填土不符合施工相关规定,应彻底清除,随后遵循相关规定进行级配碎石回填施工。为避免碎石将塑料薄膜刺破,应将一层细沙覆盖到级配碎石上面,随后进行洒水作业,保持其湿润度。将双层塑料膜铺设到钢纤维混凝土下面,起到隔水的作用,确保单层厚度在0.08毫米左右。如特殊位置,应增加钢筋的安装量。

3、定位放样与支模

对槽钢侧模标高进行有效控制是本工程施工定位放样的主要目的,将混凝土设计厚度定在250到300毫米之间,并选用槽钢侧模进行施工。首先将灰饼设置在侧模下方,确保其间距在1500毫米以下,进而对标高进行有效控制。挂通线应在模板安装前进行,根据挂线位置在基层上进行侧模板的放置,对其位置进行初步固定,通过水准仪对模板顶部标高的准确度进行检查,确保其与设计要求相符合,并对模板的平直度进行详细检查,当侧模顶标高与设计要求相符后,利用钢筋棍钉入地面下和侧模焊接,达到槽钢水平固定的作用。

4、钢纤维的掺加

在现场添加钢纤维,通过计算机对每次投放量进行严格计量,应严格遵循设计规定对掺量进行有效控制。确保选用的混凝土标号与塌落度与施工要求相符合,在钢纤维投放过程中,应指派专人选用罐车进行运输。搅拌机在钢纤维掺加过程中处于旋转状态,一般选用钢纤维分散机与手工的方式进行钢纤维的掺加,将掺加速度控制在40kg/min。掺加完成后对搅拌罐进行3到5分钟全速转动。

5、铺设钢纤维混凝土

混凝土选用跳仓浇筑,设置时施工缝应与伸缩缝相结合。每个区段内短向(6米)隔跨支模,进而实现隔跨浇筑混凝土,当混凝土强度与设计要求符合时,将第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模,并进行第二次浇筑施工。

选用商品混凝土作为混凝土材料,按照设计配合比进行混凝土拌和作业,通过混凝土罐车进行运输,并把混凝土自卸入模,出料与铺筑过程中,应在1.5米范围内严格控制卸料高度,进而对离析状况进行有效控制。通过纵向分条的方式进行钢纤维混凝土铺设作业,相比分隔缝,纵向分条宽度应与其具有一致性。从端部进行摊铺施工,在膜内倒入混凝土拌合物后,要集中卸料,保持较慢的速度,厚度应比模板高出2厘米左右,特殊情况下应增、减材料,以此确保纵横断面与施工要求相符,混凝土摊铺过程中不能出现中断情况,应确保其持续性。

6、振捣钢纤维混凝土

在浇筑混凝土时,必须振捣钢纤维混凝土,以此提高混凝土的密实度,并确保混凝土与钢纤维之间的密合度。在施工过程中应及时进行钢纤维混凝土表面提浆作业,选用的工具一般为振动棒与振动梁。同时选用浆头在混凝土初凝前将露出的钢纤维进行覆盖。在振捣过程中应对振捣时间进行严格控制,并确保移动距离与插入深度符合施工要求,避免漏振与过振等情况的产生。

7、钢纤维混凝土抹光和养护

整平、振实混凝土后,应停止施工4小时,也可以根据具体的天气情况、塌落度进行时间的确定,为确定混凝土是否处于初凝状态,可选用脚踩上面,出现5毫米脚印下沉为标准。在混凝土表面选用抹光机进行一到两遍粗抹,随后进行提浆、搓毛及压实作业。一次抹光作业完成后,下次抹光作业应在混凝土表面水分蒸发后进行,同时选用人工的方式对部分凹陷与不平整位置进行补浆与抹平,随后选用机械设备进行全面抹平作业。确保抹平与压实整个面层后,应复核其平整度,检查工作应在机械抹光后利用靠尺完成,进而对面层平整度进行良好控制。在钢纤维混凝土养护中,主要选用的材料为薄膜、草包等,确保其表面具备14天的湿润程度,并将其养护周期控制在28天。

三、路桥工程中钢纤维混凝土施工技术的应用

在路桥施工中,钢纤维混凝土施工技术是重要的施工方式之一,可以有效提高路桥防腐蚀性与耐久性。钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料,具有施工简便、性能好、价格低等优点,可广泛应用于路桥工程施工中。

1、桥面铺装中钢纤维混凝土施工技术的应用

通常情况下都会选用钢纤维混凝土进行路桥工程桥面铺装作业,这种施工技术的应用,可以有效提升完成铺装作业桥面的舒适度、耐久性及抗裂性能,并对桥梁本身的刚度及抗压能力进行了有效地提升,并对路桥铺装的厚度、自重结构及受力情况进行有效降低。

2、路桥结构加固中钢纤维混凝土施工技术的应用

选用二号转子喷射机作为路桥结构加固喷射的主要工具,钢纤维混凝土喷射范围为5到20厘米,进而对动载原因产生的表面剥落、桥梁墩台等现象进行及时修补,这种加固技术的应用不仅可以对路桥施工中的抗震需求进行有效满足,还可以起到路桥工程桥梁整体结构加固的作用。传统路桥施工中钢纤维整修中主要选用剪切方式进行,掺合比例为1:100,为有效提高施工前期的抗裂性能,应选用硫铝酸盐与TS速凝剂进行施工。

3、桩基础加固中钢纤维混凝土施工技术的应用

为增强路桥工程局部硬度,可选用钢纤维混凝土对路桥施工中桩顶进行施工,这种技术的应用,可以对桩的穿透性进行极大程度的提升,还可以明显改善打击速度,降低锤击的次数,并起到节约人力、物力及财力的作用。在防止桩顶破裂中,钢纤维混凝土的应用可以对桩尖自身的入土能力进行有效提高,并确保打击的质量。

四、结束语

综上所述,钢纤维在路桥混凝土施工中的掺加,可以有效提升路桥工程的抗拉性能及承载能力,进而增强了路桥工程的强度、使用寿命及降低了工程施工的投资成本。随着社会主义市场经济发展水平的不断提升,要求不断提高钢纤维混凝土施工技术水平,规范路桥施工工艺,有效提升现代路桥品质的衡量标准。

参考文献

[1]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导,2011年23期

[2]梅明荣,杨勇,王山山,任青文.钢纤维混凝土热性能及其防裂作用的研究[A].2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C].2007年

[3]邵宝东;钢纤维混凝土路面板结构的温度应力及其在冲击载荷作用下的动力响应研究[D].昆明理工大学,2001年

[4]赵华锋.浅析钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用[J];中小企业管理与科技(上旬刊),2011年12期

[5]周明春,林介文,曾焕金.波纹钢纤维混凝土在道路中的应用[A].纤维水泥与纤维混凝土――全国第四届学术会议论文集(二)[C].1992年

钢纤维混凝土技术论文范文第4篇

关键词:钢纤维混凝土,研究,应用

 

1.钢纤维混凝土性能

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性

1.1新拌钢纤维混凝土性能

钢纤维有一个像砂皮般粗糙的表面,使它与水泥浆体的黏结较为牢固,可减少塌边现象。论文大全。一般情况下,钢纤维混凝土坍落度值比相应的普通混凝土小20 mm,经摊铺机振动,即表现出与普通混凝土一样的黏聚性。

1.2硬化后钢纤维混凝土性能

(1)有研究表明[3],钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,钢纤维混凝土的弯拉强度比普通混凝土提高约15%~35%,且与钢纤维的掺量成正比。(2)抗冲击性冲击强度反映混凝土在冲击荷载作用下的抗裂性能。将重8 kg的钢球从25 cm高度自由落下冲击经标准养护28 d的标准试件,当试件裂缝大于0.3mm时,记录的冲击次数即为冲击强度。文献表明[3],钢纤维混凝土抗冲击性能随钢纤维掺量增加而提高。钢纤维掺量为30~50 kg/m3时,与普通混凝土相比,其抗冲击性能可提高3~5倍。(3)抗干缩开裂性能试验在工地上进行,在养护28 d水泥稳定碎石基层上浇筑普通混凝土板和钢纤维掺量为50 kg/m3的混凝土板,用碘弧灯强光和风扇强风来加快试板失水,随时观察裂缝产生的时间。与普通混凝土相比[3],钢纤维混凝土裂缝产生时间迟,裂缝产生数量少。这表明钢纤维混凝土用于路面可以延长混凝土面板缩缝间距。(4)耐磨性耐磨性试验采用TNS-04水泥胶砂耐磨试验机。试验前将尺寸为15 cm×15 cm×7 cm的试件在60℃烘箱中烘至恒重,然后在水泥胶砂试验机上磨削50转,磨损面积为0.012 5 m2。计算试件单位面积磨损量,以此作为标准来描述混凝土耐磨性。在混凝土中掺钢纤维可显著提

高其耐磨性能。与普通混凝土相比,钢纤维混凝土耐磨性能提高了24.2%[3]。

2.钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土在工程中的实际应用始于上世纪70年代,由美国Battele公司开发的熔抽钢纤维技术为钢纤维混凝土的应用提供了条件。此后在加拿大、英国、瑞典、日本等国家也迅速进行这方面的应用研究。我国是从上世纪70年代着手对钢纤维混凝土进行材料力学性能的实验研究,1989年颁布《钢纤维混凝土试验方法》(CECS13: 89),1992年颁布《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》(CECS38:92), 2004年颁布《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38: 2004)。目前纤维混凝土在结构工程、铺面工程、地下结构及其他特种结构工程等领域得到了比较广泛的应用。

在结构工程方面,那些对抗拉、抗剪、抗弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆等性能要求较高的工程部位,若采用钢纤维混凝土会得到较高的抗拉强度、断裂韧性和抗疲劳等性能。例如在梁柱节点中,已有实验证明钢纤维混凝土梁柱节点与普通混凝土梁柱节点相比,在强度、刚度、耗能能力和梁钢筋粘结锚固方面有较大的改善,采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比,结构的延性提高57%,耗能能力提高130%,循环次数提高15%,在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可替代部分箍筋,既改善了节点区的抗震性能,又解决了节点区钢筋过密、施工困难等问题。论文大全。

铺面工程包括公路路面、机场道面、桥面、工业地面及屋面等。因钢纤维混凝土有着优良的抗拉,抗弯、抗裂、抗疲劳、抗冲击、抗收缩、韧性好等一系列物理力学性能,因此,在铺面工程领域中得到较广泛应用。论文大全。文献[4]过恩施州318国道某路段的路面设计对比,采用素混凝土路面,路面板厚度为25cm;采用层布式混杂纤维混凝土路面,路面板厚度为仅为16 cm。

地下结构所用的钢纤维混凝土一般为钢纤维增强喷射混凝土,它具有诸多特点,强度高(抗拉、抗弯、抗剪);抵抗冲击、爆炸和震动的性能高;韧性好;抗冻、耐热与耐疲劳性能好;抗裂性能强;即使构件已产生微小裂缝,也会因钢纤维继续抗拔而使韧性大为提高。

3.总结

钢纤维混凝土具有优异的特性,使其广泛应用于各个工程领域,但其本身存在的问题,也抑制了它的应用。(1)钢纤维造价普遍较高,国产的性能相对较低,难以大规模使用;(2)钢纤维混凝土的增强机理至今也还不是很清楚,现行的几种分析理论,如复合理论和纤维间距理论都并不完善。复合理论忽略了纤维复合带来的耦合效应,纤维间距理论忽略了纤维自身的耦合作用,都有应用局限性,需待进一步的研究和探讨。(3)目前对钢纤维混凝土的研究多集中在物理性能方面,对于化学性能方面(比如耐久性)的研究相对较少。(4) 钢纤维混凝土与普通混凝土相比,在相对较低的水泥用量情况下,钢纤维混凝土具有较高的抗折强度和耐磨性能、良好的抗冲击性能和抗裂性能,非常适合在重载交通路面工程和对耐久性要求严格的工程中应用。

参考文献

[1]时宗滨,齐巧男. 浅谈纤维混凝土的应用[J]. 黑龙江交通科技,2008(6).

[2]蒋应军,刘海鹏等.钢纤维混凝土性能与施工工艺研究.[J].混凝土,2008(8).

[3]焦楚杰,孙伟等.中含量钢纤维高强混凝土施工工艺优选[J].建筑技术,2004(1).

[4] 海庆,朱继东等.层布式混杂纤维对混凝土抗弯性能的改善及其在路面设计中的应用[J].混凝土与水泥制品, 2003(4): 41-43.

钢纤维混凝土技术论文范文第5篇

【关键词】路桥施工;钢筋混凝土;施工技术;技术应用

随着路桥建设中对钢纤维混凝土的使用越来越广泛,对钢纤维混凝土施工技术的了解越加深入,让人们更加关注钢纤维混凝土的应用。尽管钢纤维混凝土的应用范围较广,特有的优点也十分明显,但在实际应用中要注意结合施工环境、经济性,有针对性、有效果性的使用钢纤维混凝土。

1.何为钢纤维混凝土及其特点

1.1 钢纤维

钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比( 纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径) 为40 ~ 80 的纤维。混凝土掺入钢纤维后,抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度、抗压韧性均大幅度提高,抗压强度也得到一定的提高,抗裂性、抗疲劳性均得到较大改善。

1.2 钢纤维混凝土

钢纤维混凝土是一种多相复合型的应用材料,是将一定量乱响分布的钢纤维均匀掺入到普通混凝土中制得的一种复合混凝土,掺入的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度、抗冲击性和抗疲劳性能,具有较好的延性,既较好地保证了路桥施工的质量,也延长了道路与桥梁的使用年限。

2.钢纤维混凝土施工技术的具体内容

钢纤维混凝土既具有钢纤维的特征又具备混凝土的特性,两者间的特征相互关联,形成互补。钢纤维混凝土的施工质量直接影响钢纤维混凝土的性能,影响着路桥施工的质量和水平。所以,在路桥建设施工中,不仅仅要注意钢纤维、混凝土各自的特性,还要保证钢纤维混凝土的质量,结合钢纤维混凝土特征,合理的在施工中使用,严格按照配比施工,提高钢纤维混凝土质量,从而保障路桥建设施工的效果。钢纤维混凝土的施工方式与方法有很多,其中最主要的就是浇筑方法、灌浆方法和喷射方法,在施工中应用的十分普遍。

钢纤维混凝土在进行浇筑过程中必须将浇筑的接头隐藏起来,并且不间断的浇筑钢纤维混凝土,为了保持浇筑的连续性每一次倒料都要相压15 厘米到20 厘米。在钢纤维混凝土成型后会发生很大的变化,钢纤维的分布比较杂乱,钢纤维混凝土的含砂量非常的大,因而钢纤维混凝土路面需要运用专业机械及时有效的抹平,对外露的纤维利用压纹机来进行处理。

钢纤维混凝土的配比与普通混凝土尽管在配比步骤上是大致一样的,但是在具体的配比数值上却完全不同。钢纤维混凝土的配比、投料过程更加严谨,需要准确的计算和检验掺入的钢纤维体积率,正确地将各种原材料按规定顺序投放搅拌,同时必须充分的考虑到影响钢纤维混凝土性能的各种因素。在配比过程中,钢纤维的类型、钢纤维的掺量、钢纤维的长径比、用水量、含砂量的高低、粗骨料最大粒径等都是影响钢纤维混凝土韧性和强度的重要因素,所以在钢纤维混凝土配比过程中,要十分重视各种因素,严格按照规范进行配比工作。

3.钢纤维混凝土施工技术在路桥建筑施工中的主要应用

3.1 钢纤维混凝土施工技术在道路施工中的具体应用

路桥建设一直是人们关注的重点工程,与人们的日常生活有着极大的关系,路桥建设的质量直接与人们的安全出行有关。很多道路与桥梁安全问题都是由于施工质量造成的,因此,为了加强人们的安全生活,需要不断的提高路桥建设水平。钢纤维混凝土施工技术的出现给路桥建设带来了很多的创新,解决了一些路道施工中的技术问题。

钢纤维混凝土建造的路面不但可以不设纵缝或少设纵缝、减少横向缩缝、降低路面的铺装层厚度,而且钢纤维混凝土路面比普通混凝土及其他材料路面的使用时间要长很多。这些特点与优势让钢纤维混凝土在路面建设使用中受到了非常大的欢迎。钢纤维混凝土在路面中的应用具体有: 第一,铺筑全截面的路面。钢纤维混凝土在路面建设中有很大的实用性,建设出来的路面更符合道路发展的要求。由钢纤维混凝土施工建设的路面,在厚度上大约是一般路面的一半,大大的降低了路面的厚度,在双车道路上几乎不存在纵缝,横缝的数量也十分的少,提高了道路的整体质量; 第二,铺筑复合式道路路面。由钢纤维混凝土铺筑的复合式路面又可以分为双层、三层式等道路路面,钢纤维混凝土双层式的道路路面是在全幅路面的基础上建设而成的,将钢纤维混凝土铺筑在全幅路面的上一层,而三层式的道路路面则是在全幅路面的上一层与下一层上都铺筑钢纤维混凝土,上层与下层之间铺筑普通混凝土层; 第三,碾压道路路面。所谓碾压道路路面是指将钢纤维掺入碾压混凝土中,目的是为了提高路面的韧性与强度,改善碾压混凝土的基本性能,为路面建设提供质量保障。

案例: 某地区二级公路的路面是由水泥混凝土铺设的,一年后发现路面有多处的破损与裂缝。当采用钢纤维混凝土进行修补后,经过一年半的观察,发现路面几乎没有任何破损和裂缝。实践表明了钢纤维混凝土的强度和韧性比一般的混凝土要高出很多。

3.2 钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的具体应用

3.2.1 在桥面建设中的实际应用

钢纤维混凝土在桥面建设中的应用也非常广泛,对桥梁建设有着重要的意义。在铺装桥面之前要做好准备工作,为后期工作的顺利进行做好保障工作,复测桥面板的标高,将高出标准的混凝土凿除并清理干净,施工过程中要注意桥面铺装层的厚度,不要太薄也不要太厚; 然后把桥面板与桥面铺装层有效的连接起来,并处理好宅心板顶面的糙面; 最后清理杂物,保证桥面干净,对桥面进行洒水,保持桥面水分。

3.2.2 钢纤维混凝土在灌注桩中的应用

将钢纤维混凝土加入灌注桩的顶部或尖部,可以有效地提高桩的抗力,抵抗冲击能力,进而增强桩的穿透力,减少对桩的敲击,提高施工效率。另外,要注意虽然可以将钢纤维混凝土应用到整体建筑中,但从经济角度上来看并不合算,所以在施工建设中要学会合理的应用钢纤维混凝土。

4.结束语

钢纤维混凝土是近年来路桥施工中广泛应用的一种多相复合型材料,而钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有的优越性,推动了钢纤维混凝土在路桥施工中的广泛应用,因此钢纤维混凝土施工技术则是路桥施工中显得较为重要的技术之一,对保证路桥施工质量、延长道路与桥梁使用年限具有重要的作用和意义。

参考文献

[1]杨大为. 现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J]. 科技致富向导, 2011( 23) .

钢纤维混凝土技术论文范文第6篇

【关键词】市政桥梁;桥面铺装;钢纤维混凝土;特性;应用

作为以混凝土为基体的新型复合材料,钢纤维混凝土具有良好的物理、力学性能。自钢纤维混凝土面世后,在钢纤维混凝土特性方面并没有进行深入的研究。随着科技的不断发展,钢纤维混凝土的特性越来越受到人们的关注。在市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的大量应用,不仅能够增强桥面铺装层的抗拉强度、抗裂性及耐磨性,还能有效减小车轮荷载疲劳及冲击对桥面结构的作用。

一、市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的特性

钢纤维混凝土(简称SFRC)是在普通混凝土中掺入适量的短钢纤维混合而成的一种新型复合材料。在混凝土中掺入钢纤维,可以促使混凝土基体中随机分布的短钢纤维对混凝土内部微裂缝扩展的阻碍及对宏观裂缝产生与发展的阻滞。在承受外部压力的前期,由水泥基料与纤维共同受力,当混凝土裂开之后,却只有纤维受力。据相关数据显示,在混凝土中适量地掺合一些钢纤维,可以增强混凝土的抗拉、抗疲劳性等,提高市政桥梁桥面施工材料的质量。

在市政桥梁整体结构中,承受车辆活载及结构自重的主体是桥梁上部的主梁,进行桥面铺装工作的主要目的就是对车轮集中荷载进行分散,对主梁进行有效保护,避免受到车辆轮胎的直接磨损和雨水的腐蚀。在桥面铺装施工中,为降低主梁的负担,结构不能繁重,要尽量轻薄。作为市政桥梁的桥面保护层和桥面结构的共同受力层,桥面铺装层要具有较强强度、耐磨性及抗压性,在桥面铺装施工中采用钢纤维混凝土不仅能够增强桥面铺装层的抗拉强度、抗裂性及耐磨性,还可以有效减小车轮荷载疲劳和冲击对桥面结构的作用。

二、市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用

1、施工材料的选择

(1)钢纤维的选择

由于钢纤维的拔出致使钢纤维混凝土的破坏,由此可见,钢纤维强度的大小主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。提高粘结强度主要与钢纤维的表面、形状及基体的性能有关。为了提高钢纤维的粘结强度,在市政桥梁桥面铺装施工必须选用0.6×30-800哑铃型钢纤维,这种钢纤维可以有效地提高桥面铺装层的抗疲劳、抗冲击韧性。在施工过程中,钢纤维掺入量与混凝土体积的比例为1:100。

(2)水泥和砂的选择

在市政桥梁桥面铺装施工中要选用425号普通硅酸盐水泥。砂采用中粗砂,砂的级配应符合施工要求。

(3)碎石的选择

在市政桥梁桥面铺装施工钢纤维混凝土选用的石料粒径,不能超过钢纤维长度的2/3,通常为5~20mm,最大粒径不能超过20mm。当钢纤维混凝土中石料颗粒太大时,就会严重降低钢纤维的曾强作用,也不利于钢纤维的分散。为了提高钢纤维混凝土的和易性能,在市政桥梁桥面铺装施工中要严格按照碎石的级配要求,选用5~20mm碎石。

2、市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土应用的施工技术

(1)桥面铺装层下梁面或平层的处理技术

在桥面铺装层下梁面或平层的处理的中,要根据桥梁工程施工的具体情况进行处理。目前主要有三中处理技术:第一当T梁引桥部分浇筑整体层时,要插入适当的剪力钢筋,如型号为d10mm,间距为75cm×75cm的剪力钢筋,其伸入整体层和铺装层的长度为6m和 5m。这种方式不仅能够增加铺装层的锚固长度,还可以增强梁面的强度。在施工过程中,必须将部分剪力筋弯倒同时还不能留出尖角,以免车辆行走时损坏轮胎。第二当设计发生变更且整体化层在部分桥段已经浇筑的情况下,必须对混凝土面凿花,将浮浆彻底清除,在混凝土面钻孔时间距要设为75cm×75cm,钢筋棒要选择d12mm进行插入,然后采用环氧树脂进行固结。第三当主桥箱梁顶面没有调层时,梁顶的预应力筋很多,不能进行钻孔插埋钢筋,为了彻底凿出新鲜的混凝土面,在凿毛方式上必须采用“地毯式的”凿除方式。

(2)标高带及钢筋网的设置

在模板选用中应选择角钢,安装时阴角必须朝上,在滚筒和角钢之间要保持一定的接触,这样更方便对高程的控制。用水泥砂浆把角钢底进行填塞,这样不仅可以增强模板的刚度,还可以有效避免漏浆。必须每隔1.5m设置一个角钢测点,测量的精准度必须控制在1mm左右。为了减少钢纤维混凝土的开裂率,必须采用科学有效的防裂措施如在钢纤维混凝土铺装层内设置一个直径为d10mm,间距为15cm×15cm的钢筋网进行防范。为了方便切缝,钢筋网必须与混凝土顶面有3cm的距离。

(3)钢纤维混凝土搅拌和运输

在市政桥梁桥面铺装施工中必须最大限度地使钢纤维在混凝土基体中分布均匀,才能有效发挥其功能,为确保钢纤维分布的均匀性,搅拌施工技术起到决定性作用。为了提高钢纤维在混凝土中的均匀度,必须应用强制式拌和机搅拌,并将搅拌最大量控制在额定量的五分之四左右。

在钢纤维混凝土搅拌中必须遵循钢纤维不结团及搅拌均匀的原则,对投料次序及方法进行确定。在施工现场要经过多次试验,选用二次投料三次搅拌法。为保证投料的准确性,在钢纤维混凝土搅拌中可选用电子计量系统进行准确计量。当发现钢纤维有锈蚀、易结块现象时,则不能采用,在运输过程中,必须保证钢纤维的均匀性,采用混凝土拌和车进行运输,可以有效防止钢纤维的振动下沉。为减少运输及施工作业的难度,将高效缓凝减水剂适当地加入混凝土中,可以有效地增加拌合料的和易性。

(4)摊铺与振捣施工技术

作为桥面铺装最重要的阶段,钢纤维混凝土浇筑技术的优劣对工程整体质量起着关键性的作用。在浇筑混凝土时,必须对待浇地面进行冲洗,在铺装层比较薄的地段,必须采用浓水泥浆进行扫浆作业。在进行钢纤维混凝土摊铺作业作业时,必须利用搅拌车将混凝土直接运到施工桥面,在卸料工作时,要及时迅速地进行1min到2min的转动,把熟料进行均匀搅拌,卸料工作结束后不能使用振动梁推浆,要利用拉板或铁铲将混凝土进行整平工作。为了确保工程进度,必须为各个施工点配置振动棒4台,铲浆人员5名,在混凝土摊铺设计中必须比标高多出0.5cm,这样可以为接下来的收浆工作提供便利。

(5)切缝技术

在市政桥梁桥面铺装施工中,切缝技术的时间要严格控制,切缝时间不能过早,这样就会因为锯片的振动,使已经黏合的碎石、钢纤维及水泥产生松动现象,造成桥面的早期破坏;当切缝时间过晚时,很容易使混凝土产生收缩开裂的现象,通常情况下混凝土的强度以8~15Mpa最佳。

(6)养护

在混凝土终凝前,用喷雾器洒雾水养生。手指按混凝土无痕迹时,再覆盖湿麻袋,水流不致冲坏表面时,再在麻袋上淋水。麻袋至少覆盖7d,然后淋水养护至14d。这段时间混凝土面不准堆放任何杂物,不许通行车辆。

市政桥梁桥面铺装施工后期,钢纤维混凝土在终凝前,必须利用喷雾器洒雾水的方法对钢纤维混凝土桥面进行养护。当手指早钢纤维混凝土面按压没有痕迹时,在将湿麻袋覆盖在桥面上(时间为7天),这种方式可以有效避免水流冲坏桥面,然后在麻袋上进行淋水养护,时间为14天。在桥面养护期间,必须严禁车辆通行,以免对路面造成不必要的伤害。

三、结束语

综上所述,随着社会主义市场经济的快速发展,市政桥梁建筑工程的质量越来越受到社会的关注,作为桥梁桥面铺装的重要原材料,钢纤维混凝土的广泛应用不仅能够增强混凝土抗拉抗剪等性能,还能提高桥面的抗裂性、耐磨性及增加市政桥梁的使用寿命。对市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用及特性进行分析,可以有效地降低桥梁后期养护工作的难度,提高工程的质量。

参考文献

[1]中国工程建设标准化协会标准.纤维混凝土结构技术规程及条文说明CECS38.2004 北京:中国计划出版社,2004

[2]吴方华.钢纤维混凝土施工技术与质量控制[J].连云港职业技术学院学报(综合版),2005年03期

[3]汤关祚.钢纤维混凝土检查井盖研究与应用[A].纤维水泥制品行业纤维增强水泥及其制品论文选集(1)(1960~2009)[C].2009年

钢纤维混凝土技术论文范文第7篇

关键词:碳纤维 加固 混凝土 研究进展

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0068-01

纤维增强塑料(FRP)加固混凝土结构技术是土木工程中发展起来的一项新型加固技术。由于具有强度高、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点,这种新型的碳纤维加固材料在钢筋混凝土加固领域的应用越来越广泛[1]。通过FRP材料外包混凝土能够使混凝土在三相受压状态下工作,其抗压承载能力和变形能力显著提高,并且能够使建筑结构中的轴压构件与抗弯构件的力学性能得到改善,在建筑加固领域具有巨大的应用空间。碳纤维加固技术开始于20世纪80年代,于90年代后期在我国迅速发展起来,目前国内外很多科研单位和高校就碳纤维加固混凝土构件这项新技术进行了大量的理论研究和探索[2]。

1 碳纤维加固技术的特点

(1)化学性能稳定。碳纤维材料对温度具有良好的适应性,对酸性、碱性,盐也有良好抗性,并且抗紫外线和防水等方面性能也比较好。

(2)具有较高的强度。比重仅为钢材的四分之一,它的碳纤维拉伸强度却为钢材的7~10倍,在对钢筋混凝土结构进行加固补强过程中,碳纤维材料强度高、模量高等优异的物理性能可以得到很好的利用,从而可以提高结构及构件的承载力和延性。

(3)施工简单。用碳纤维加固不需要大型工具,占用施工场地少,并且不用湿作业,现场使用时根据尺寸需要可以采用剪刀或刀片裁剪,其施工工效是粘贴钢板工效的4~8倍。

(4)适用范围广。碳纤维材料可以根据需要任意裁剪,不仅不改变结构形状,而且不影响结构外观,所以被广泛应用于不同结构类型。

2 国外研究应用现状

在20世纪80年代初,日本人就开启了碳纤维技术在加固技术中的应用,专门研究发展修复加固新技术,把碳纤维布像贴钢板一样贴到混凝土上。政府机构组织协调,制造商们研制材料,工程公司进行运用研究,迅速地将这门技术运用到工程实践中。1991年,瑞士首先进行桥梁碳纤维加固试验研究,并在同年7月成功用于伊巴赫桥的加固工程。1995年神户大地震后日本的碳纤维加固混凝土技术迅速发展。到1997年,英国至少有30座桥梁采用了碳纤维加固[3]。

GangaRao等进行了三面包裹碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的抗弯试验和耐久性试验。结果表明:粘贴碳纤维的混凝土试件在温度、湿度、天气的变化和化学腐蚀下能够保持良好的工作性能,梁的极限强度和刚度都有提高,提高程度和碳纤维的粘贴量有关,有损伤试件用碳纤维加固后强度和刚度性能与无损伤试件加固的相似。

Malek对受剪加固梁中FPR承担的剪力的计算进行了理论分析,讨论了各种参数对受剪承载力的计算方法,讨论了各种参数对受剪承载力的影响,并提简化计算公式。

H.Ichinalsu采用不同类型的CFRP对板加固进行试验理论研究分析。结果表明:加固时的粘贴材料可以以网格的形式,只要净间距

Saadatmalnesh等进行了钢筋混凝土梁粘贴玻璃纤维板加固的试验,结果表明加固后的梁,尤其是低配筋梁抗弯强度提高、裂缝宽度减少,试件的延性有所降低,认为在进行加固时选择好胶黏剂的韧性和粘贴面非常重要。

3 国内研究应用现状

我国进行土建工程碳纤维加固研究开始于90年代末,采用碳纤维加固混凝土结构也只是我国近十几年的事情,例如北京人民大会堂、历史博物馆、天津普济河道立交桥等建筑物的补强修复,以及对河北邯郸、张家口桥梁的加固等[4]。

欧阳熠等在弹性理论的基础上分析了线性荷载作用下粘贴片材加固的钢筋混凝土梁端部粘结剪应力和最大粘结剪应力,提出了对最大粘结剪应力的影响因素及在均布荷载和集中荷载作用下的剪应力计算方法。

李荣等按极限平衡法进行了粘贴碳纤维加固钢筋混凝土梁的设计计算,为了避免碳纤维拉断的脆性破坏,必须对碳纤维的极限应变加以限制。

吴刚等进行了粘贴碳纤维抗弯加固无加载历史的钢筋混凝土梁实验,在极限平衡状态基础上提出了加固后梁正截面承载力的计算方法。

赵彤等通过实验研究了碳纤维粘贴量对于钢筋混凝土梁受弯性能的影响,认为可以将碳纤维布的面积等效成钢筋面积后参照正截面承载力计算公式进行计算。

曹双寅等进行了外贴玻璃纤维加固钢筋混凝土悬臂板的实验,认为正截面承载力计算方法能够用于对粘贴玻璃纤维加固的构件的分析。

4 碳纤维加固混凝土存在问题

碳纤维复合材料加固混凝土虽然具有很多优点,但是在理论研究和实际应用方面还是存在诸多的不足。(1)碳纤维的力学特性的研究不足,缺乏相应的数据分析导致往往通过实践经验来加固,没有相应的施工标准和技术指南。(2)对于碳纤维疲劳以及抗震性能的研究也不够透彻。对于碳纤维布的加固方法是否可以提高节点核心的抗震承载能力需要进一步进行研究。(3)相配套的结构粘合剂的耐高温性不足。(4)碳纤维加固混凝土的造价成本过高。(5)碳纤维对某些十字交叉的混凝土构件加固难以实现。

5 结语

主要通过碳纤维材料加固混凝土的特点、国内外研究现状及面临的主要问题对碳纤维加固混凝土技术进行了分析。可以看到随着碳纤维加固技术的不断成熟,它的应用前景将不断扩大。而且由于碳纤维材料的特性,它很有可能代替钢铁成为最广泛的建筑材料。由于目前存在的一些问题,对于碳纤维材料在建筑工程中的应用研究也应该继续深入。

参考文献

[1] 璩家平,璩继立,付春兰.碳纤维布在加固混凝土框架梁中的应用[J].工程抗震与加固改造,2010,32(3):103-106.

[2] 吴慢平.碳纤维布加固后钢筋混凝土框架顶层中间节点的抗震性能研究[D]. 西安:西安建筑科技大学,2010.

钢纤维混凝土技术论文范文第8篇

关键词:公路桥梁;钢纤维混凝土;施工技术

随着社会的不断发展,公路桥梁作为城市发展的重要基础设施,其施工质量的保证路桥使用性能与使用寿命的根本。随着钢纤维混凝土技术在我国公路桥梁施工中广泛应用,钢纤维技术已成为我国桥梁施工的重要技术。本文通过对钢纤维混凝土施工技术进行分析,充分了解该技术的特点与优点,以在公路桥梁施工中充分发挥出该技术的优势,从而保证工程的质量。

1 钢纤维混凝土施工技术分析

在公路桥梁施工中,根据施工方法可将钢纤维混凝土施工技术划分为浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土以及灌浆钢纤维混凝土三种施工技术。工程实践表明,钢纤维混凝土施工技术具有抗压、抗拉、抗弯、抗冲击、抗裂、抗剪、抗冻、耐磨等性能,且具有改善混凝土变形性能的作用,是现代公路桥梁施工的重要技术。为了提高公路桥梁施工的质量及使用性能,必须要做好以下几个方面的内容。

1.1配合比

在公路桥梁施工中,钢纤维混凝土混合料混合比首先要使路面厚度减薄,并确保钢纤维混凝土的抗弯性能。因此需要根据施工配制强度及设计标准相应提高强度系数,以保证试配的抗压、抗折性能。其抗折强度的设计值确定如下式所示。

fftm = ftm (1 + atm PfLf/df)

其中,fftm表示抗折强度设计值;ftm表示和钢纤维混凝土的配合材料、水灰比、稠度相似的素混凝土抗折强度设计值;atm表示影响系数;Pf表示体积率;Lf/df表示长径比。参考试配抗压强度进行水灰比的计算,并根据试配抗压强度以明确钢纤维体积率。同时,通过计算混合材料用量,以明确试配的配合比,并根据试配配合比做好拌合物的性能试验。另外,通过对单位体积砂率与用水量的调整,以明确强度试验所需要的基准配合比,然后按照强度试验结果对水灰比与钢纤维体积率进行调整,以将施工配合比科学、合理地确定出来。

1.2拌合

为了避免在搅拌时使钢纤维混凝土结团,在施工过程中每拌一次应为搅拌量的80%。一般采用滚动式搅拌机拌和,采用先干后湿的拌合方法,且要求在搅拌时必须要确保钢纤维的均匀分布,以确保混合料的搅拌的质量。

1.3浇注与振捣

在浇筑钢纤维混凝土的过程中不应使浇注接头明显,且每次倒料都应相压15~20cm,以保持整体连续性,对钢纤维混凝土的浇注也必须是连续进行的,才能有效保证施工的质量。在振捣时,可采用插入式振动棒进行,以通过集束效应使钢纤维的聚集方向都朝向振动棒;然后采用平板振动器振捣,以保证钢纤维混凝土成型后的二维分布。使用振捣棒进行振捣时,应为纵向条状集束排列,以便抵抗板体温度和收缩应力,而振捣好的混凝土必须要将暴露在外的钢纤维压进混凝土中,并将混凝土表面磨平。

1.4成型

钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大以及纤维乱向分布等特点,因此在公路桥梁施工中,对于钢纤维混凝土路面在成型后必须要采用真空吸水工艺,并用机械进行磨平,以避免钢纤维外露,同时,还可以采用压纹机压纹工艺,以防拉毛时出现纤维外露情况。另外,在拆模后,还要对纤维外露、漏振等部位进行有效处理,以保证公路桥梁的施工质量。

1.5接缝施工

由于钢纤维混凝土具有较好的收缩、抗裂性能,若在施工路段有者比较好的封闭交通条件,应通过混凝土摊铺机施工,以形成无需设置为纵缝的整幅式。在路桥施工中,当钢纤维浇筑强度达到设计强度的50%以后即可切锯缩缝。

2 钢纤维混凝土在现代公路桥梁施工的应用

2.1在各种路面施工中的应用

由于钢纤维混凝土路面具有耐磨性较好、冻融性能好、不设纵缝以及较少横向缩缝等优点,有利于延长路桥路面的使用寿命,因此该技术在路桥路面工程施工中得到广泛应用。(1)全截面钢纤维混凝土路面。相对于普通混凝土路面而言,钢纤维混凝土路面的厚度要薄上许多,通常为50~60%。其中,钢纤维的掺入量一般为总混凝土的0.8%~1.2%。通常情况下,双车道路面并不设置纵逢,而横缝间距仅为20~30m;(2)复合式钢纤维混凝土路面。该类路面可分为双层、三层等式样的路面。其中,双层式路面是在整体路面的上层均均匀铺设钢纤维混凝土;而三层式复合路面则是在上、下层均铺设钢纤维混凝土层,并将中层设置为普通混凝土层。(3)碾压钢纤维混凝土路面。在这类混凝土路面中可适当掺入钢纤维,有利于提高路面的强度及韧性,且有利于提高碾压混凝土的整体性能。

2.2在公路桥梁施工中的应用

在现代公路桥梁施工中,钢纤维混凝土技术应用主要包括以下几个方面:(1)桥面铺装。在桥面铺装层中应用该技术,你有效提高桥面的抗裂性能、抗折性能及耐磨强度等,并有利于提高桥梁的钢度,并减少桥面的厚度,有利于减轻桥梁结构的自重;(2)桥梁上部承受荷载部位。该部位作为主梁或者加强局部应力的集中区域,有利于减轻桥梁自重与结构变形程度,从而提高结构受力的性能。在施工过程中应用钢纤维混凝土,能有效减少上部材料的使用,也能有效减少下部墩台的建设,有利于降低工程造价。(3)桥梁墩台的局部加固。公路桥梁在建成投用后,长期的动载作用容易造成桥面表层剥落以及板裂缝病害。采用转子Ⅱ型喷射机进行钢纤维混凝土的喷射5~20cm,能有效提高桥梁结构的整体性及抗震性。在路桥施工经常使用的剪切钢纤维,在混凝土中的掺入量一般为1.0%。另外,采用硫铝酸盐水泥,能有效提高桥梁的各个部位抗裂性能。(4)增强钢筋混凝土桩。在公路桥梁中应用钢纤维混凝土技术,能有效增强桩顶、桩尖的抗震性能,且有利于增强桩的穿透力,从而降低锤击率。

3 结束语

综上所述,钢纤维混凝土施工技术已成为我国现代公路桥梁施工重要技术。因此,必须要加强对钢纤维混凝土施工技术的分析与了解,以在公路桥梁施工过程中充分发挥着该技术的优势,从而提高公路的施工质量与使用性能,有利于延长路桥的使用寿命。

参考文献:

[1]高小军. 试论路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用[J]. 科技致富向导,2013,23(12):177.

[2]廖超. 浅析路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术[J]. 中华民居(下旬刊),2014,15(1):353-355.

钢纤维混凝土技术论文范文第9篇

关键词:钢纤维混凝土;技术;路桥施工

引言

随着社会经济的发展,人们的生活水平不断提高,因此人们对现代的道路交通也提出了更高的要求,在当前的道路建设过程中,各种先进的施工技术和建筑材料层出不穷,而随着这些施工技术和建筑材料在道路建设中的应用,使得我国道路交通建设水平得到了大幅度提升,从而为满足人们对道路交通的要求和促进社会经济的发展起到了不可估量的作用。钢纤维混凝土技术是当前路桥施工中常用的技术,该技术的能够大幅度提高混凝土的强度和质量,而应用在路桥施工中时,能够使路桥的抗压能力以及荷载水平都得到提高。然而就现代钢纤维混凝土技术在路桥施工中应用的实际情况而言,其中还存在着一些较为严峻的问题,这些问题不仅影响了路桥的质量和性能,同时还可能留下一些质量安全隐患。而为了提高钢纤维混凝土技术水平,就必须要加大对其的分析研究力度。现从钢纤维混凝土技术的发展历程出发,对现代钢纤维混凝土技术进行了深入的分析,然后对钢纤维混凝土技术在路桥施工中的应用进行了详细阐述。

1 钢纤维混凝土技术的发展历程

就钢纤维混凝土技术而言,它的发展经历了一个很复杂漫长的过程。随着科学技术的不断变化与发展,新的技术理论与思想不断的涌现出来,充斥着各个行业的技术与理论基础,路桥施工建设在此时也得到了应有的发展与进步,从而为钢纤维技术的发展提供可靠地技术保证与支持。因钢纤维混凝土技术相普通混凝土技术而言有着独特的优越性能,因此更容易被人们所接受,在它发展之初,钢纤维混凝土技术由于成本较低,造价不是很高,因此更容易被广泛的使用与推广,从而为其发展打下了良好的基础。

2 钢纤维和钢纤维混凝土的性能

2.1 钢纤维基本性能

按照结构性质不同,钢纤维混凝土可以分为以下几类:

(1)切断钢纤维,它的主要特点就是抗拉强度很好,但是黏贴性很差,水泥浆与钢板之间不够紧密。(2)剪切钢纤维,它的主要特点就是由剪切冷轧薄板而制成。厚度一般在0.2~0.5mm之间,宽度一般为0.25~0.9mm,抗拉强度为450~800Mpa之间,相对于切断钢纤维而言,粘附力更好一点。(3)切削钢纤维,它主要是有钢锭或者是厚钢板相结合而制成。它不仅仅是强度好而且粘贴力相对于前两种而言也很好。(4)熔抽钢纤维,它的主要构成是钢水,纤维经过钢水处理以后变得更加坚硬,但由于其表面有一层强度氧化层,为此,粘贴力就会逐渐变弱,也就是说强度越硬,它的粘贴力就越弱,但其弹性和抗拉力是所有钢纤维最好的。

2.2 增加混凝土强度

钢纤维混凝土以其独特的优势在路桥施工中被广泛的应用。其中最重要的就是起到了增强混凝土的凝聚作用。在路桥施工中,钢纤维混凝土和普通混凝土而言,有很好的防止混凝土裂缝的作用,故此更容易被广泛的使用。

3 钢纤维在路桥工程中的应用

在路桥施工建设中,由于钢纤维技术有着特殊的使用特点,如良好的耐磨性、抗寒性、解冻性等优点。进而提高路桥的使用寿命,保证了道路运输的安全性与可靠性。下面重点阐述钢纤维在道路施工中的几个特点:

3.1 在运用钢纤维的混凝土路桥面,它的厚度是普通混凝土路桥面厚度的50%~60%,在这种混凝土路面中,钢纤维掺量大约为0.8%~1.2%,在双车道的路桥面中一般没有纵缝,横缝之间的差距大约为20~30m,最长可设为50m。

3.2 在一般的路桥钢纤维设计中,路面一般做两层或者三层。如果是两层,一般上面是40%~60%的钢纤维混凝土为主要成分,下层是普通混凝土。如果是三层钢纤维混凝土,一般上下是钢纤维混凝土构成,中间是普通的混凝土。一般来说三层的钢纤维混凝土路桥施工比较复杂,施工难度较高,一般是在机械水平较高的地区使用。

3.3 碾压钢纤维混凝土的性能。我们所指的碾压钢纤维混凝土是将钢纤维按照一定的比例与碾压混凝土相互混合,这种新型的复合物就叫做碾压钢纤维混凝土,这种复合物可以有效的加强公路路面的强度和弹性,提高了混凝土的物理特性。

3.4 钢纤维混凝土罩面在路桥施工中的运用。当路桥在日常的使用过程中,会收到外界的各种损坏,那么我们可以用钢纤维混凝土加入到路面当中,形成一定的保护层,这就是钢纤维混凝土罩面。钢纤维混凝土罩面一般有三种:分离式、分结合式、直接式。

4 在路桥工程中钢纤维混凝土施工

在路桥施工中钢纤维混凝土建筑施工是最常见的一种施工方式,严格来讲,可以分为三种:一是浇筑钢纤维;二是喷射钢纤维;三是灌浆钢纤维。通常来讲,在建筑施工的过程中我们必须加强对其钢纤维混凝土施工的质量控制与监督。然而钢纤维混凝土的质量通常是由建筑材料自身所决定的。其次,就是由建筑施工的技术水平所决定。为此,在道路施工建设的过程中,我们首先要做的就是将材料质量控制好,使用合格的规范的建筑材料。再有就是要加强建筑施工技术的管理与学习,不断提高建筑施工技术的关键技能,掌握好建筑施工的每一个建筑参数,只有这样才能在施工中准确的使用钢纤维混凝土建筑施工技术。

4.1 桥面铺装,采用钢纤维混凝土桥面铺装层不仅可以增强桥面的抗裂性、耐久性和提高舒适性能.还可以增强桥梁抗折强度,增加桥梁本身刚度,减少铺装厚度,降低结构白重,改善桥梁受力状况。此外,采用钢纤维混凝土和橡胶沥青混凝土复合的双层桥面也是一种有效措施。

4.2 桥梁上部承受荷载部位采用钢纤维混凝土作为主拱圈或在应力集中区局部加强,改善结构受力性能。有效控制结构变形,减轻自重,推动桥梁结构向大跨度、轻型化方向发展。通过修建钢纤维混凝土桥梁降低梁高,满足使用上的特殊要求。

4.3 桥梁墩台等结构局部加固对动载长期作用下造成的桥梁墩台及桥面板裂缝或表层剥落病害,采用转子Ⅱ型喷射机喷射5至20cm钢纤维混凝土以满足结构的整体性和抗震性要求。

4.4 钢筋混凝土桩加强采用钢纤维混凝土对桩项或桩尖局部增强,桩的穿透力有较大提高,锤击次数减少,大大提高打击速度。增强桩顶的抗冲击韧性,避免桩顶在打入设计深度以前出现破裂,并增加桩尖入土能力提高打击速度。桩身部分仍用预应力或非预应力钢筋混凝土。

4.5 采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道和边坡防护加固。采用喷射钢纤维混凝土衬砌隧道是一种有效的技术措施。在边坡岩石节理裂隙发育的地质不良地段,采用普通混凝土支护并用喷射钢纤维混凝土加强或全截面采用喷射纤维混凝土支护加固。

5 结束语

钢纤维混凝土技术是当前路桥施工中常用的技术,该技术能够大幅度提高混凝土的强度和质量,而应用在路桥施工中时,能够使路桥的抗压能力以及荷载水平都得到提高。通过本文对钢纤维混凝土技术在路桥施工中应用的深入分析,相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之,钢纤维混凝土技术是一种性价比相当高的混凝土技术,因此为了提高路桥施工的水平,还必须要加大对钢纤维混凝土技术的分析研究力度。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的发展,可以预见,在今后的路桥施工中,现代钢纤维混凝土技术的应用必定会更加得心应手。

钢纤维混凝土技术论文范文第10篇

关键词 碳纤维轴向承载力抗震加固

中图分类号:TU528.571文献标识码: A 文章编号:

一.概述

粘帖CFRP片材加固修复混凝土结构的技术,主要用于钢筋混凝土柱的抗震加固、梁柱的受剪加固、梁板的受弯加固、以及裂缝和耐久性修补。对于钢筋混凝土柱粘帖CFRP片加固,国内外大量的试验和理论分析均表明,目前采用一般粘帖CFRP片材加固钢筋混凝土柱的方法,在钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材后,使柱中混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度及极限压应变,从而提高钢筋混凝土柱轴压承载力及延性。与约束混凝土的机理类似,钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固后使柱中混凝土处于约束状态,由于CFRP片材是线弹材料,使其产生的约束力是持续增长的,直至碳纤维拉断,混凝土破坏。可以认为:当钢筋混凝土柱粘帖CFRP片材加固轴向应力超出混凝土的抗压强度后,应力---应变关系呈线性增长,混凝土的应力和应变同时达到最大值,呈现了CFRP片材是线弹性材料约束混凝土的特点。[1]

二、碳纤维加固混凝土柱的原理

普通混凝土结构在使用一定的年限后,混凝土腐蚀、钢筋锈蚀,承载能力下降;一部分新建和在建的工程,由于设计或施工不当,有些工程使用功能改变,荷载增加或者提高建筑物的抗震设防等级;由于种种原因造成停建烂尾工程,又重新启动的工程等等,这些都需要对结构进行加固。使用建筑结构胶在混凝土表面粘帖CFRP片材材料进行加固修复混凝土结构,《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中对钢筋混凝土柱的加固从施工到设计都有详细的规定。

《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中要求粘帖CFRP片材加固修复混凝土结构应由熟悉该技术施工艺的专业施工队伍完成,并应有加固修复和施工技术措施。保证施工质量的关键是遵循工序要求,施工时应考虑环境温度、湿度对结构胶固化的影响。施工过程中,为保证加固质量,应从施工准备开始对需要加固的构件进行表面修复、清理并保持干燥,应按产品供应商提供的工艺规定进行配置和涂抹结构胶。粘帖CFRP片材还应符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中有关条款要求。施工中应注意安全,远离电器设备及电源,做好防护措施。在开始施工之前,应确认CFRP片材及配套的结构胶的新产品合格证、产品出厂质量检验报告,各项性能指标应符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中的检验要求。[2]

改善钢筋混凝土柱最方便最有效的方法就是对核心区混凝土和保护层混凝土进行有效的约束,提高混凝土自身的变形能力。《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》的出现使得这一方法变得简单易行。CFRP片材包裹在钢筋混凝土柱,混凝土受到了外包纤维的有效约束,极大改善了混凝土的变形能力;同时外包纤维限制了裂缝的发展,在纤维拉断前保护层的混凝土不剥落,有效防止了粘结构破坏的发生。

为了进行CFRP约束混凝土构件的力学性能和承载力设计方法的研究,必须确定混凝土在CFRP生材料约束情况下的应力―――应变关系。国内外许多学者对CFRP约束混凝土的关系进行了研究,基于试验结果分析,建立了CFRP约束混凝土关系指数曲线+直线曲线的模型。

三、碳纤维加固钢筋混凝土柱的轴向承载力计算抗震加固[3]

我国现行钢筋混凝土设计规范及抗震设计规范中,对于钢筋混凝土结构的抗震措施,主要针对不同的抗震等级,通过内力调整和限制轴压比俩方面来控制。许多研究者指出:轴压比影响柱的延性及破坏形式。当轴向压力较小时,钢筋混凝土柱为受拉破坏,主要是由于受拉侧钢筋先达到屈服而引起的,表现出一定的延性。随着轴向压力的增加,柱的延性不断降低。当轴力超过界限轴力时,受拉侧钢筋达不到受屈服,构件的破坏主要是由于混凝土压溃或主筋的压曲造成的,因此延性很小。这就是抗震结构中限制钢筋混凝土柱轴压比的原因。在实际加固改造工程中,常常会遇到框架柱轴压比超出规范限值得情况。此时采用CFRP约束混凝土的关系环向包裹对柱进行约束,可以提高柱的混凝土抗压强度,从而降低轴压比。对于外粘帖纤维布弱约束钢筋混凝土柱计算;外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴压构件,其轴承载力按下列公式计算:N0.9(

对圆形载面建议按:式中: 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴压构件心抗压强设计值; 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗压强设计值; 为外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗拉强设计值;外粘纤维布弱约束钢筋混凝土柱轴向构件抗拉强设计值;A为加固柱截面的面积。一般情况下 不应大于的1.5倍,党有可靠依据时混凝土强度的提高幅值可适当提高。截面的半径或高度应小于1.0m,对矩形截面的高宽比h/b应小于1.5。

为确保核心区混凝土得到有效的约束,我国现行钢筋混凝土设计规范及抗震设计规范给出了柱箍筋加密区的最小配箍特征值 ,为避免配箍率过小还规定了最小体积配箍率。钢筋混凝土柱轴可以通过粘帖碳纤维来满足《建筑抗震设计规范》(GB50011―2001)对箍筋加密区以及体积配箍率的构造要求,以提高其抗震性能。碳纤维的加固最主要课依据《建筑抗震设计规范》和《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中(CECS146:2003)来确定。

碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置,且碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连续措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于150mm,各条带的搭接位置应相互错开。

参考文献:

[1] 文明才. 建筑结构加固技术及发展趋势[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版)[J]. 2005,14 (3):13-15.

钢纤维混凝土技术论文范文第11篇

【关键词】钢纤维;混凝土;路面;施工

一、引言

管理和控制钢纤维混凝土路面施工技术的过程中,要对各个方面进行综合分析。例如分析钢纤维混凝土路面施工的重要过程,除此之外还要对那些冗杂的意外情况和特殊情况进行分析。要充分分析那些与施工质量安全隐患有关的情况,发生时要妥善处理,否则,会在一定程度上影响钢纤维混凝土路面的施工质量或安全。考虑到影响施工技术管理有诸多因素,这就要严格要求工程技术管理人员。对于钢纤维混凝土路面施工管理这一专业性和技术性很强的项目而言,工程技术管理人员应该理论结合实际对其进行合理有效的管理和控制,充分利用人力、财力、物力,从根源上提高钢纤维混凝土路面施工技术的管理与控制水平。下文就公路施工中的钢纤维混凝土的特点、钢纤维混凝土路面施工技术的应用以及钢纤维混凝土路面施工技术的发展等方面的内容,进行了浅要的分析和探讨。

二、钢纤维混凝土的特点

和通常的钢筋混凝土的结构不同的是,现在工程中试用到的钢纤维混凝土能够在普通混泥土中掺入一定比例的钢纤维,所以这些混凝土在硬化之后能够保持更加优越的韧性,各方面的综合性能都得到了有效地提高,这主要表现在以下几点:第一点就是这种钢纤维混凝土和普通钢纤维混凝土相比具有更低的密度,因此这种混泥土的质量也就更加的轻;第二点就是这种混凝土能够承受更加大的压力和拉力等,这种混凝土能够承受的单轴抗拉极限是普通混凝土极限的一点五倍;第三点就是这种混凝土能够抵挡住更大的冲击力这种抵抗力通常是普通混凝土的两倍左右;第四点就是这种钢筋混凝土能够实现更大程度的拉伸,能够在很大程度上面提高混凝土的抗压弹性模量的效果,使得混凝土能够实现长期收缩和形变;第五点就是这种钢纤维能够提升混凝土的抗裂和抗疲劳能力;第六点就是提升混凝土的抗剪能力;第七点就是在混凝土中加入钢纤维能够在很大程度上面提升混凝土的抑制性能,同时还能够在很大程度上面抑制温度裂痕;第八点就是加入钢纤维之后能够提升混凝土的抗冻以及耐磨性能。

三、公路施工中钢纤维混凝土配合比设计实例

四、公路施工中钢纤维混凝土路面施工技术的应用探究

1、将钢纤维进行均匀而又随机的设置

在操作的过程中如果说直接将钢纤维放到搅拌机中和混凝土一起进行搅拌,那么很容易就会造成混凝土中的钢纤维打结,所以为了避免这种情况的产生,保证钢纤维能够均匀的分布在混凝土中这样钢纤维就能够保证在混凝土中发挥重要作用,从整体上提升混凝土各方面的性能,所以在操作的时候应该用专门的分散机将钢纤维均匀的分散在混凝土中。按照实际操作的经验来看,在选择分散机时应该选择功率为一千千瓦左右的机器,分散机的分散力应该保持在每分钟四十千克左右。除此之外在操作之前先应该将钢纤维和混凝土进行均匀搅拌,这样能够保证钢纤维更好的发挥作用,在选材的时候应该选择一些材质较好的钢纤维,利用搅拌机料斗入口处的震动进行筛选,然后进行搅拌。

2、钢纤维混凝土的投料顺序及其搅拌时间

想要保证钢纤维能够发挥更大的作用,就需要在搅拌的过程中控制钢纤维能够均匀的分散在混凝土中,同时还要保证钢纤维在混凝土中不能够结团,要达到这些要求,就必须要控制混凝土在搅拌过程中各个步骤都需要进行严格的控制,其中包括搅拌的时间以及投料的顺序等因素,普通混凝土在搅拌的过程中基本上不需要重视这些环节,严格控制这些步骤和要素能够保证最终混凝土的质量以及钢纤维的作用能够得到发挥。以往实践操作的经验表明,在实际操作的过程需要先将水泥以及钢纤维和粗细骨料等原料先进行一分半钟左右的搅拌,之后再将水和其他的材料加到里面,然后还需要再进行两分钟左右的湿拌,这样就能够保证最终出来的钢筋混凝土质量比一般的混凝土质量要高。

3、强制式搅拌机的应用

在搅拌的过程中应该选用那种强制式搅拌机或者是双锥反转出料搅拌机。在搅拌的过程中应该注意根据钢纤维掺入比例适当的调整搅拌机利用率进行调整,这样就能够避免搅拌机因为负荷问题儿出现超负荷的情况。

4、钢纤维混凝土的浇注

浇注过程中应该避免混凝土出现接头,而且在倒料的过程中应该保持每个部分之间有二十公分左右是相互搭接的,这样能够保证混凝土的完整性,混凝土的整体结构也不会被破坏。同时,在浇注的过程中不能够有中止,浇注应该一次性完成。并且在利用插入式振动机在进行搅拌以及振动的过程中,很容易出现将钢纤维结团的现象,所以在振动的过程中应该选择平板振动器对混凝土进行振捣。可是如果在混凝土的浇注工作完成之后,就需要再将混凝土的表面进行抹平处理同时还需要将之前搅拌的过程中露在混凝土外面的钢纤维重新压到混凝土中,这样就能够保证混凝土中的钢纤维不会因为露在外面儿生锈,从而避免钢纤维混凝土整体质量出现问题。

5、钢纤维混凝土的成型

钢纤维混凝土在浇注的过程中因为所使用的材料具有粗骨料细以及纤维乱向分布等众多的特点,所以在浇注时应该利用真空吸水工艺进行处理,同时需要对露在外面的钢纤维进行机械抹平处理,这样就能保证混凝土的整体质量不会因为露在外面的钢纤维而出现问题。在进行拉毛处理的过程中应该借助压纹机进行压纹,这样能够保证钢纤维不外露。如果说浇注完成拆模之后发现有钢纤维在外面,那么需要立即对其进行处理。

6、钢纤维混凝土的接缝

在钢筋混凝土中加入钢纤维能够在很大程度上面提升混凝土的韧性,同时还能够避免混凝土因为温度变化而出现大幅度收缩问题。如果说施工路段能够实现封闭路段施工,那么可以利用混凝土摊铺机整体铺设,这样就能保证没有纵缝出现。钢纤维浇筑养生达设计强度的五成之后切锯缩缝。

7、钢纤维混凝土的运输

在物品运输过程中难免会受到振动,运输过程中的钢纤维混凝土相对而言钢纤维分布不均匀,底部沉积,导致了坍落度的损失,含气量的降低,以及拌合物的分布不均而稠度降低。为了避免不必要的损失,在运输钢纤维混凝土时要充分考虑路程,尽量短距离运输,或者用泵送,并且出口处尽量大一些。

8、钢纤维混凝土的养护

钢纤维混凝土浇注后,若不注意可能会出现干缩有裂纹现象,因此,事后要将交通封闭,并且要有维持一周的养护时间,而且养护人员必须都是专业的,必要情况下,可以在表面盖上一层塑料薄膜来防止干裂现象。

五、公路施工中钢纤维混凝土路面施工技术的可持续发展策略

1、在公路施工中充分挖掘社会各界的混凝土高性能化意识

政府部门、施工单位、社会广大人民群众是我国公路施工的三大主体,提高三大主体的主观意识和极能动性是发展钢纤维混凝土路面施工技术的首要天条件,要将在延长路面使用时间的基础上保护资源、降低能耗,低成本等意识贯彻到人民群众的心里,从生活的细节中体现这些意识,社会各层都能对混凝土高性能化有正确的态度。要达到这些目标,让人民群众为公路建设做出贡献,不仅个人要去培养这些意识,政府部门更是要起带头作用,不仅要加强施工技术的教育,还要广大宣传,引起人民群众、社会各界的广大关注和重视。

2、在公路施工中进一步健全与钢纤维混凝土路面施工技术相关的政策和机制

不管在什么方面,一个好的政策和机制是成功的一半。发展钢纤维混凝土路面施工技术也需要一个好的政策和机制。一方面完善相对应的政策和机制就要让有相互紧密,相互合作的行政、市场以及社会这三大机制,而这三大机制是靠政府部门、施工单位、社会广大人民群众三大主体共同形成的,这些都共同促进了公路施工中钢纤维混凝土路面施工技术的发展,并扩大了其应用,加快了推动的脚步;另一方面完善与三大机制相关的政策,将这些政策贯穿到混凝土施工技术中,深入到规制性、市场性、参与性等方面,引导并激励着政策的完善,相对的有促进了公路施工中钢纤维混凝土路面施工技术的发展。

3、在公路施工中着力开展钢纤维混凝土路面施工技术的研发工作

除了上述的两点外,要想更进一步的发展钢纤维混凝土路面施工技术,当然要有一定的技术支持,开展技术研发是必不可少的。第一,研发核心技术是发展钢纤维混凝土路面施工技术的关键,因此要开展核心技术研发工作;第二,材料和施工设备是整个施工技术中的必不可缺的,要加大力度对材料和施工设备进行研发,规划和配置资源利用,降低不必要的能耗;第三,加强保护意识,尽可能减少对施工周边坏境的破坏,研发可执行的方案来保护坏境,例如植树造林等。第四,要确保施工技术在控制范围内,可以进行实时监控。通过这些才能正确发展钢纤维混凝土路面施工技术,并走向可持续发展的道路。

六、结束语

总而言之,公路项目施工管理就是为了能综合提高公路项目的社会效益、经济效益指标。从表面上来看,公路项目管理施工对策就是指该公路工程建设过程中所需要的一系列有关质量、安全、进度、成本等方面的管理措施。这就应证了上文所说的,公路项目施工管理带有很强的专业性、技术性色彩。由此可见,钢纤维混凝土路面施工管理对公路项目影响重大,在整个公路建设全过程中起重大作用,所以,要科学有效的管理公路工程,严格地将公路项目施工管理对策落实下去,就要求工程建设管理人员要对钢纤维混凝土路面施工管理的对策格外重视。

参考文献

[1] 王强,王娇,杨明飞. 钢纤维混凝土路面施工质量控制[J].路基工程,2009(12).

[2] 李二虎. 钢纤维混凝土路面施工技术研究[J].山西建筑,2012(09).

钢纤维混凝土技术论文范文第12篇

关键词:路桥施工;钢纤维混凝土;施工技术;应用

1钢纤维混凝土施工技术解析及其力学优势

钢纤维混凝土就是在一般的混凝土中加入经过反复研究测试而确定比例的钢纤维,这样使得混凝土具有超强的耐候性以及力学强度,更对其拉深度有很大提高,承载能力更是大大增强。这种技术运用早在19实际就已经开始了,时至今日,更是被广大工程师加以优化,在路桥施工方面具有一般混凝土所不具备的优势。

1.1钢纤维混凝土的强度与重量比值明显提高

通常在路桥设计中,一般混凝土的路面必须是路桥外表面的两倍,并且路面的的连接处都是横向的,没有纵向的,正常间距是25米左右,能更大程度的增强路面的韧性及承受力,提升路桥建设的工程品质。

1.2抗拉、抗弯、抗压性、抗冲击能力显著提高

正是由于钢纤维与混凝土的不规则结合,使得其双方的优势被凸显出来,主要表现在力学性能上面,如拉伸、弯压等方面。从试验结果来看,钢纤维混凝土在单轴拉伸的强度是普通混凝土的1.31倍左右,弯曲极限强度是普通混凝土的1.8倍左右,钢纤维混凝土冲击韧性指标最大是普通混凝土的100倍。钢纤维混凝土中所包含比例在1.4%,左右。钢纤维的消耗值是较小的。

1.3路和桥日常损耗幅度的下降,将增加其使用的时间

正常情况下,路桥需要日常日常维护,达到一定使用年限后需要重新翻修路面混凝土结构和表面路层,当然在使用钢纤维混凝土施工技术后,这些都会有着质的飞跃,其优势具有表现在以下方面。(1)伸缩性提高,由于钢就有很高的抗拉伸能力,这就使得其混凝土的抗拉伸效率提高了10~30%;(2)剪切性能增强,在对钢纤维混凝土进行破坏性实验后,其承载强度仍不低于400MPa,是一般正常混凝土的5倍;(3)抗冻和耐磨性提升,这方面主要是针对问题进行实验,而钢纤维对温度的适应性与水泥简直是天壤之别,这就有效地防止在寒冷的冬天由气温下降而路桥各方面性能的削减。

2钢纤维混凝土在路桥施工中的应用要领

2.1钢纤维与混凝土的配合比

钢纤维与混凝土的配合比在路桥施工中是有着严格要求的,其主要是由路面厚度、路桥设计、弯度值等基本数值作为依据,更离不开素混凝土基础组成、钢纤维的分布比例、填充体积以及钢纤维的性能有关。当然,配合比的最终确认环节一定要经过专门的性能测试,并且设计出实验方案。

2.2钢纤维的投放与钢纤维混凝土的搅拌

搅拌是钢纤维混凝土施工过程中的重要环节,其操作的可靠性决定着钢纤维的性能优劣。为防止在此过程中由于工序问题产生结块现象,必须要将钢纤维进行前期处理,通过技术手段将其与水泥、沙子、碎石块形成的素混凝土混合均匀,这就需要全程进行搅拌,可以有效避免钢纤维结块。由于对搅拌有着相当严格的要求,因此搅拌机的选择也是至关重要的,根据实验研究数据表明,双锥反转出料式强制型搅拌机不失为钢纤维混凝土施工专用搅拌机。

2.3钢纤维混凝土的铺装

(1)桥面部分桥面和路面的钢纤维混凝土中的钢纤维掺量能达到1%,此比例可以确保桥面和路面抗裂性,使用更加方便和长久,,另外也能增加桥梁的强度。除此之外,橡胶作为当前施工设计增强工程强度的有效物料,也可以应用在路桥工程中,其具有很客观的强度增强效果。

(2)桥梁部分桥梁部分的钢纤维混凝土主要集中在两个部位:桥梁上部和桥梁墩台。①桥梁上部承担着主桥梁的大部分力量支撑作用,所以需要进行特殊加强处理,这样可以满足桥梁的设计施工标准,大大加强桥梁的安全性能,同时由于工程设计原因,使得桥梁整体显得更加大方美观,符合城市规划美观的同时,也提高了工程质量。②桥梁上部经过钢纤维混凝土施工处理过后,完全可以承担更大的承重作用,这就使得整体桥梁架构清爽而又干练,节省很大一部分物料开支,大大降低了工程造价。除此之外钢纤维混凝土对于解决路桥结合部位的裂缝扩大、表面出现物料脱落等问题也有着实际帮助,如果在其中添加剪切钢纤维时,通过特殊工艺处理,可以是桥梁在施工过程中的裂纹问题得到有效改善。

(3)土桩部分在路桥施工过程中,土桩作为路桥承重的基础受力点,可以在桩的顶部使用钢纤维混凝土,这样既能达到承重要求,更可以节省工程开支。由于部分土桩在路桥施工过程中需要进行深度处理,会对其进行打击,这样可以在其桩身中跳填充具有优良应力的高强度混凝土。但要是在可以承受的预算的范围内,还是使用全部浇筑的方法比较好。

3结论

伴随着经济社会的不断发展,人民对于技术的重视也越来越高,尤其在一些自然灾害面前,人民对于路桥建造过程中钢纤维混凝土施工技术需求也提出来更高的要求,以及现代化城市建设过程中对于城市面貌美观的要求,钢纤维作为现代路桥质量检验检测的重要指标,现已发展成为了一项核心的科学技术,并在不断的实际应用中得到了全方位的发展。

参考文献:

[1]张伟.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术[J].商品与质量•建筑与发展,2014(10):38~39.

[2]李玮.浅析市政路桥施工技术中钢纤维混凝土技术的运用[J].江西建材,2015(21):182~182.

[3]张立军.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术应用分析[J].交通世界:建养,2013(5):279~280.

钢纤维混凝土技术论文范文第13篇

关键词:路桥工程施工;钢纤维混凝土;技术;

中图分类号:TU7文献标识码:A 文章编号:

一、钢纤维混凝土性能

将钢纤维均匀地乱向分布于普通混凝土中,经过硬化所得即为钢纤维混凝土。钢纤维混凝土与普通混凝土相比,其物理特性在各方面都明显优于后者:

(一)在质量相同情况下,钢纤维混凝土的强度远高于普通混凝土。

(二)钢纤维混凝土具有很高的抗弯、抗压和抗拉强度。将适量钢纤维掺入混凝土中,可以极大的提高其抗弯极限强度,一般提升程度在50%―150%,同时其单轴抗拉强度约有40%―50%的增幅。

(三)钢纤维混凝土具有优良的抗冲击性能。在钢纤维掺入量为0.8―2.0时,钢纤维混凝土的冲击韧性指标与普通混凝土相比,提高了50―100倍,有时这个数值会更高。

(四)抗裂性能有非常明显的提升,且抗疲劳性也有很大改善。

(五)与普通混凝土相比,钢纤维混凝土抗剪能力十分优越。

(六)极大地改善了混凝土主体的变形性能,对混凝土抗拉弹性模量有非常明显的提升。同时,普通混凝土块会在使用过程中逐渐收缩变形,在掺入钢纤维后,混凝土收缩率有了很大降幅,约为10%―30%。

(七)温度应力会导致普通混凝土产生裂缝并使之扩展,钢纤维混凝土对此有较好的抑制能力。

某高速公路空心板简支中桥建筑过程中,由于施工人员的失误,导致空心板梁顶厚度严重不足,造成了极大的安全隐患。各方技术人员对现场展开调查分析,最终确定使用C50钢纤维混凝土代替普通的C50混凝土对桥面进行铺装作为补救方案,而另一种在桥面增加D8带肋冷轧钢筋网片并增设铺装层以提高梁顶板抗弯强度的方案由于受铺装层厚度影响,效果不能充分发挥,因此被淘汰。以下是两种混凝土的性能对照表:

钢纤维混凝土与普通混凝土性能对照表(掺量为2%)

二、路桥工程中钢纤维混凝土的应用

(一)道路施工中钢纤维混凝土的应用

钢纤维混凝土具有诸多优点,如优良的冻融性和耐磨性能、横向缩缝好、纵缝少设或不设,还能降低路面的铺装厚度等等,对路面使用年限也有较大提升。因而,钢纤维混凝土在路面工程中的应用极为广泛。

新建全截面钢纤维混凝土路面

与普通混凝土路面厚度相比,全截面使用钢纤维混凝土的路面厚度降低了40%―50%,其中钢纤维的掺入量为0.8%―1.2%。对双车道的路面来说,其横缝间距约为20m―30m,极限值为50m,一般不设纵缝。

新建复合式钢纤维混凝土路面

复合式路面的建造可分为两种,即双层式和三层式。双层式路面通常是指在全路面板厚上层,约全厚的40%―60%处铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面通常适用于机械化施工条件较高的区域,三层式复合路面中,上下两层为钢纤维混凝土层,中间则是普通混凝土夹层,这种结构相对合理,但是施工难度较大,过程复杂。

钢纤维混凝土罩面

在旧的混凝土路面损坏后,常采用钢纤维混凝土进行罩面层的铺筑。罩面层的铺筑分为分离式、直接式和结合式三种。分离式是指罩面层与旧路面各自独立,两者之间设置有隔离层;直接式顾名思义,即直接在旧路面上加设钢纤维混凝土罩面层,这种罩面层通常适合用于修复轻微受损的路面;结合式的罩面层通常与旧的混凝土路面粘结在一起,成为一个整体,进而恢复路面的结构强度。

碾压钢纤维混凝土路面

在碾压混凝土中掺入钢纤维,增强路面韧性和强度,对碾压混凝土在力学方面的性能也有很大改善。

(二)钢纤维混凝土在桥梁施工中的应用

1、桥面铺装

桥面铺装层采用钢纤维混凝土为材料,桥面的耐久性与抗裂性都有很大增强,同时,桥梁本身刚度和受力状况都得到较大改善,结构自重也明显降低,桥梁抗折强度随之增强。

2、桥梁墩台等部分的局部加固

收长期动载作用的影响,桥梁墩台和桥面板会出现表层剥落或裂缝的病害。为解决此类现象,应使用5cm ―20cm的钢纤维混凝土来满足结构的整体性与抗震性要求;为提高其早期抗裂性能,应使用TS型速凝剂和硫铝酸盐快硬水泥;为增加新旧混凝土的整体性,应在铺设新混凝土之前,在旧的混凝土表层进行凿毛或者喷砂作业。

3、桥梁上部承受荷载部位

在桥梁主拱圈部位或其他应力集中区,采用钢纤维混凝土对其进行局部加强,对其结构性能予以改善,能够实现对结构变形的有效控制,并减轻桥梁结构自重,推动桥梁向轻型优质化方向发展,造价成本也能有效降低,经济效益相应也有所提高。

4、钢筋混凝土桩加强

通常,施工人员会在桩顶和桩尖位置加设钢纤维混凝土做局部增强,以此来提高桩的穿透力,锤击次数减少而打击速度大大提高,还可保证桩在打入预设深度前不损坏,加大了桩尖的破土能力。

(三)钢纤维混凝土在隧道工程中的应用

在隧道工程中,隧道的支护和加固作业通常都会采用钢纤维混凝土来完成,这对其承载能力有很大提高,并对隧道的结构整体性进行有效的加强。与此同时,钢纤维混凝土在隧道工程中的使用,可以有效降低衬砌结构的厚度,使隧道在抗震方面的性能更为突出,并有效降低了隧道开挖量,削减了工程成本,提高了工程的经济效益。

三、钢纤维混凝土施工技术

(一)桥面铺装施工前的准备工作

1、对超过设计标准高度的浮浆混凝土予以凿除,并对桥面板标高进行复测作业,从而对桥面铺装层厚度做出保障。

2、将梁(空板)顶面凿毛,此项工作必须要彻底,为桥面板与铺装层充分结合创造条件。

3、桥面应展开彻底的清洗作业,保持桥面湿润,且表面干净无杂物。

(二)桥面铺装施工流程

1、准备工作:在铺装作业开始前,对生产资源进行合理调配,统筹安排机械设备、材料和施工人员等。

2、钢筋铺设:遵循固定牢靠、定位准确、捆扎密实的原则,严格依照设计要求对构造钢筋进行捆扎。

3、模板安装作业:按照设计要求对模板的高程和平面位置进行设置,模板接头应平顺紧密,支力稳固。

4、搅拌作业:在混凝土搅拌环节中,要对投料顺序、搅拌时间、搅拌方法进行严格控制,充分保证钢纤维均匀分布于混凝土中,不致在施工中结团。这是钢纤维混凝土区别于普通混凝土的关键所在,是施工中直接关系到施工质量的重要一环。在混凝土搅拌时为确保搅拌质量,应将水泥、钢纤维和粗细骨料进行1.5min的干拌作业,之后再加水进行3min的湿拌作业。

5、运输:钢纤维混凝土的运输时间不能太长,应采用卸料快捷的搅拌运输车,当钢纤维混凝土出现离析现象时,应考虑做二次搅拌。

6、铺筑:在铺筑过程中应注意均匀进行摊铺,对结团的钢纤维要及时将其剔除,同时拌合料卸出后,在浇筑作业完成前60min以内就应投入使用,若超出这个时限,拌合料会发生离析现象。另外,应采用振动梁和平板振捣器进行振捣作业,遵循不漏振、不过振的原则,保持振动密实,最后用刮尺刮平,进而收浆抹面。

7、表面拉毛:在桥面浇筑作业完成后,要保证钢纤维混凝土铺装层的紧实度,又要在桥面收浆后进行拉毛处理,保证其足够的粗糙度。

8、养护:钢纤维混凝土浇筑作业完成后应及时封闭交通,展开养护工作,其养护时间应≥7天。工程方应派出相关人员负责,若实际情况需要,可加盖塑料薄膜进行湿养,防止干缩和裂纹的产生。

四、结语

钢纤维自出现以来,在社会经济快速发展的前提下,广泛应用于桥面,道路、涵洞隧道和机场跑道等大型工程中,其社会效益和经济效益良好。钢纤维混凝土以其优越的物理力学特性推动了各种路桥工程的建设工作,并使道路路面与桥梁结构在始终能保证良好工作状态,并推动其结构设计不断发展、不断优化。目前,钢纤维生产技术不断进步,其基础理论也在不断地自我完善,相信在将来的路桥工程中,钢纤维混凝土的应用能得到更深层次的拓展。

参考文献:

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[3]陈希.钢纤维混凝土性能与应用前景[A].全国泄水建筑物安全及新材料新技术应用研讨会论文集[C].2010.

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[5]胡森林.钢纤维混凝土桥面施工技术要点[J].科技情报开发与经济,2004,14(7)

钢纤维混凝土技术论文范文第14篇

关键词:交通工程;钢纤维混凝土技术;作用与特征;应用领域;具体应用

钢纤维混凝土技术的应用主要是借助钢纤维混凝土材料的抗变形、抗压、抗冲击等优越特点,在交通工程中可以起到稳固交通工程结构、提高结构性能、延长使用寿命、降低施工成本以及实现维护方面的作用,是现代道路、桥梁等建筑工程建设中主选的应用技术,并且在应用过程中技术水平发挥效果非常高,从选取搅拌机、设定投料次序与搅拌时间、材料运输直到浇筑和接缝等各个环节中,都讲究的是科学施工与应用,以此保证技术的应用水平。

一、钢纤维混凝土的作用和特征

1、钢纤维混凝土的作用

钢纤维混凝土即是掺杂了钢纤维的砼,钢纤维属于一类新式材料,其具备的优势已获得了行业肯定,而砼作为主要的施工原料,其关键地位也极为关键。它们都具备自身特殊的优势与缺陷。当前,许多新式材料均采用混合方式,且各类原料的优势混合是属于几何倍数持续提升的。钢纤维具备的柔韧性与强度混合到具备硬度的混凝土中,成为一类极佳的建筑原料,技术人员能够利用后期的保养与科学维护,保证钢纤维混凝土建筑物的使用安全。

2、钢纤维混凝土的特征

(1)抗变形能力。应用钢纤维混凝土的交通工程,在长时间的超负荷条件下,依然可以保证其自身优良的伸缩性,保证材料和应用该技术施工的路桥工程不容出现形变问题;(2)抗压性。该技术具备极强的抗压性,交通工程中应用钢纤维混凝土技术可以确保路桥出现剧烈的撞击和其他损伤的情况下,不会发生断裂情况;(3)抗冲击性。因交通工程对人们的正常生产生活有直接影响,因此,其需具备较强的抗冲击能力,确保交通工程遭到猛烈冲击的情况下,依然可以保证不会坍塌或是断裂,避免对人们的使用安全产生不良影响。其中,钢纤维混凝土和传统建筑材料或是传统技术相比,具备极强的抗冲击能力,所以,在交通工程施工中被广泛应用。

二、钢纤维混凝土技术应用的领域

1、道路工程中钢纤维混凝土技术的运用

实行道路工程施工的过程中,钢纤维混凝土往往应用在路面的施工环节,通常包含:①新建工程:钢纤维混凝土技术被应用在新建施工的道路工程中,是为了能够降低路面厚度,此举能够切实提升道路工程的使用年限;②修补工作:并非全部道路工程均需进行新建,部分道路工程的使用达到了其使用寿命,某些部位需进行修复,则要采取合理的修复方式以确保增加道路工程的整体质量与使用年限。

该技术在道路工程的运用是由于其具有的优势,这类优势具体为:第一,其可以p少道路工程的厚度,进而提升道路工程的施工质量,提升道路的使用功能;第二,可以减少道路工程中相对复杂的环节,进而提升道路工程的建造速度,减少工程工期;第三,能够确保道路工程具备更长的使用寿命,由于钢纤维混凝土技术的特殊性能,可以强化道路工程的整体强度,进而提升道路的工程的使用年限。

2、桥梁工程中钢纤维混凝土技术的运用

桥面:该技术在桥梁工程中的应用可以和一般的混凝土彼此有效融合,提升桥面使用阶段因太大的载重所需的承载能力。桥墩:钢纤维混凝土技术在桥墩施工过程中的运用,可以提升桥墩的牢固性能,进而有效的整体加固桥梁。可该环节的应用中需严格把握钢纤维的用量,如果出现问题就极易造成桥墩牢固性能下降。桥梁:钢纤维混凝土技术在桥梁工程中的应用,能谱降低其他建筑原,降低桥梁工程总体重量,进而节约工程项目的成本投入。

三、交通工程中钢纤维混凝土技术的具体应用解析

1、制备钢纤维混凝土

(1)选取搅拌机。交通工程施工阶段,钢纤维混凝土制备环节非常重要,可以说是直接影响钢纤维混凝土性能与质量的关键,制备期间,需要对搅拌机甄选,要选择优质、完整、使用安全的强制搅拌机、双锥反转出料搅拌。同时还要对搅拌机的利用率进行科学设定,结合钢纤维混凝土制备实际情况与要求进行合理制定,避免因搅拌机利用率设定不合理而导致的超负荷运行,容易发生机械故障不说,还容易引发钢纤维混凝土材料质量发生改变,进而影响使用性能,与交通工程结构施工标准不相符,导致材料浪费。成本受损,施工延后,质量无保证的后果,所以必须要对搅拌机进行有效检查与利用率设定。

(2)设定投料次序与搅拌时间。操作人员在进行材料制备阶段,需严格掌握材料的添加次序与搅拌时间,并严密观测材料搅拌时候的搅拌技术。确保材料的添加次序、搅拌时间和搅拌技术可以获得最佳的优化,确保生产的材料可以符合施工的有关设计规定。通常来看,最合理的材料添加次序和搅拌时间为:运用搅拌机的时候首先把水泥、钢纤维和有关的骨料实行1.5分钟的干搅拌,干搅拌结束之后投入合理比例的添加剂与水,再实行2分钟的湿搅拌,最后获得的砼混合原料即是钢纤维混凝土。需重视的方面为,进行搅拌阶段需优先选择功率0.75-1千瓦、分散力20-60千克/分钟的分散机以有效分散原料。

(3)材料运输。进行材料运输阶段,是导致钢纤维混凝土发生离析情况的重要因素,建筑公司在运输材料的时候,要尽可能选取出料口规格相对更大的运输车,并且尽可能的减少材料运输的距离,进而减少运输花费的时间。那些条件允许的建筑公司也能够选择应用泵送模式实现钢纤维混凝土的运输。

2、浇筑和接缝环节

进行钢纤维混凝土浇筑和接缝的时候,建筑公司需着重注意确保其结构的整体性。进行混凝土原料倒料的阶段,每回倒料均需相压15-20厘米,且不可出现浇筑接头的情况。实行混凝土原料振捣的环节,建筑公司在运用振捣棒的时候,需将钢纤维纵向条状集束排列,进而抵消板体收缩产生应力和温度产生的改变。建筑公司在混凝土成型阶段需应用真空洗水技术和抹平技术,避免混凝土原料发生纤维外露的情况,应用合理技术以防止拉毛导致的纤维外露问题。

结语:交通工程中主要包括道路工程和桥梁工程两大部分,交通工程对整个城市、国家的经济发展、社会发展都有非常直接的影响,优质的交通工程建设水平,是保证人们出行安全的基本条件,也是快速推动交通运输事业、社会生产等方面全面提升的重要应用设施。钢纤维混凝土技术的出现,不仅改善了传统交通工程中的各种不足,同时还促进交通工程整体结构的稳定性提升,使用寿命明显延长,为交通工程企业创造可持续发展的有利条件,是值得全面推广的一项科学技术。

参考文献:

钢纤维混凝土技术论文范文第15篇

关键词:钢纤维混凝土技术 桥梁施工 应用

0 引言

市场经济的发展带来城市化建设进程的加快,中国基础建设的日益增长的需求是与人民日益增长的物质文化需要相符的,特别2007年末金融危机席卷全球,各国经济萎靡不振,中国也不例外,此时通过基础设施建设拉动内需作为经济复苏的增长点成为关键之举。在大背景下,公路及桥梁工程的建设日益增加,本文便以此为切入点,探讨桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用。

钢纤维混凝土是一种新型的符合材料,其性能优越、操作性强、经济实用的特点决定了其在桥梁施工中的重要地位,特别是随着路桥工程对于建筑材料的要求越来越高,钢纤维混凝土在道路路面、桥梁结构、房屋建筑等工程领域被广泛应用。本文将介绍钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面具体应用及所要注意的问题。

1 钢纤维混凝土技术概述

钢纤维混凝土是在普通混凝土中均匀而多向配筋地掺入少量低碳钢、不锈钢和玻璃钢的纤维,钢纤维混凝土破坏时往往是钢纤维从混凝土基体里,而不是拉断。纤维的增强效果主要取决于基本强度、纤维含量(体积率)、纤维的长径比以及纤维和基体混凝土间的粘结强度等因素。二十世纪四十年代,美、英等国在当时混凝土技术的基础上做了许多关于钢纤维来提高混凝土的特性的研究,一直到1963年,J.Romualdi和G.B.Batson提出纤维间距理论,钢纤维混凝土技术开始了实用开发阶段。

近些年来随着中国基础建设的蓬勃发展,钢混凝土技术得到迅速成长。与传统的混凝土技术不同,其结合了钢纤维与混凝土的共同作用,混凝土内均匀地分布着钢纤维,显著地提高了混凝土的抗拉强度及抗变形能力,钢纤维混凝土相比较传统混凝土而言,改变了脆性混凝土材料的特性,提高混凝土的抗拉扭、抗裂、抗疲劳强度。具体而言,钢混凝土具有以下几个特点:①混凝土相同等级强度下,钢纤维混凝土重量较轻。该特性大大提高了桥梁施工方面的效率,给施工带来了极大的便利。②相比传统的混凝土材料,钢纤维混凝土具有抗弯、抗压、抗拉等特点。据实验数据显示,钢纤维混凝土相比传统的混凝土而言,抗拉强度增强四到六成,抗弯强度更是增强一至两倍。这与材料成分中所加入一定比例的钢纤维是分不开的。③优越的形变能力及优越的抗疲劳能力。钢纤维对提高混凝土的抗拉弹性模量效果极其显著,使得混凝土的长期收缩形变能力更为优越,一般最高可以改善混凝土收缩率的三成。另外抗疲劳能力的增强使得桥梁施工质量能得到长期可持续的保证。

钢纤维混凝土材料因为以上几大特点,目前被认为是建筑施工材料中最适宜的材料之一,广受建筑施工者的青睐,因此探讨钢纤维混凝土技术在实际桥梁施工方面的应用显得极其有意义。

3 钢纤维混凝土技术在桥梁施工方面的应用

3.1 钢纤维混凝土材料在桥梁施工过程中配比设计

在桥梁施工之前,使用钢纤维混凝土技术重要环节便是钢纤维混凝土的配合比设计,钢纤维混凝土配合比设计必须要考虑到路面结构,这一点与普通的混凝土有原则上的区别。

3.2 钢纤维混凝土在桥梁施工方面的应用案例

本文以广东某大桥施工为案例。桥头为软弱地基,经粉喷桩处理,在桥台连结处,路基与桥台刚度差异较大,预计路基下沉量比桥台下沉量要大,设计采用桥台与路基连接处设置搭板枕梁,同时桥面和搭板枕梁采用钢纤维混凝土,防止桥头跳车。钢纤维混凝土设计强度等级C40,抗折强度7.2MPa,稠度30-50mm,水泥用量不超过450kg/m3。

首先是进行材料选择,第一步选用钢纤维,钢纤维力学性能要求不低于一级碳素钢的要求;钢纤维的长度、直径、表面形状和长径比等也影响钢纤维的抗拔力,太长,影响砼质量,太短,起不到增强作用;直径太细,在拌和过程中易被弯折,太粗,则同体积含量时其增强效果差。根据已有经验,结合设计要求,经过多次试验,大桥用钢纤维选用扬州扬中化纤厂生产的剪切型钢纤维,长度3cm,抗拉强度400Mpa,等效直径0.5mm。第二步是选用水泥,本工程选用普通硅酸盐水泥。同时,选用了粉煤灰作为水泥的矿物活性材料,也就是外掺料,粉煤灰按国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596―79)检验。细骨料砂除了各项技术指标符合《普通混凝土用砂质量标准》(JGJ52―92)外,尚要求不含氯盐成份,细度模数范围2.3~3.0,我们选用福建青口产的淡水河砂,无贝壳,无氯盐成份,细度模数3.0,中砂,表观密度2680kg/m3。我们选定的施工配合比为水泥:砂:碎石:粉煤灰:钢纤维:水=1:1.54:2.77:0.01:0.21:0.4,水泥用量420kg/m3,砂率35.7,坍落度40mm,28d抗压强度48.8MPa,抗折强度8.5MPa。

接着则是钢纤维混凝土的施工过程,过程包括:供料――拌合――运输――振捣与浇注――找平修整――养护――控制。各种原材料采用自动计量装置监测供料,采用强制式搅拌机二次投料法拌合,拌合时间经试验比普通混凝土搅拌时间要延长2~3min;钢纤维采用机械分散加入。为保证混凝土在运输过程中不产生离析,我们采用自卸车运输,接着就是振捣与浇注,大桥桥面和搭板枕梁钢纤维混凝土按计划一次浇注完毕。该环节需要注意的是钢纤维混凝土流动性差,容易堆积、成团的特点决定浇注要采用多点浇注,连续浇注,不宜留施工缝。浇注完后,开始进行整平,混凝土表面收光时,切不可撒水泥,必要时可使用按水泥:砂1:15 拌制而成的少量干水泥砂灰。一切完成之后就会进入养护与质量控制阶段,钢纤维混凝土的养护和普通混凝土养护一样,覆膜保湿养护,控制主要针对于原材料、配合比等材料的质量以及数量,同时还应对抗压、抗折及抗拉等强度进行实验。

4 总结及其展望

混凝土强度总体水平是反映一个国家土建技术水平的重要标志。目前,中国在混凝土强度上的技术与欧美发达国家相比尚有相当大差距。最近有专家学者研究发现,美国在21世纪常用混凝土强度平均强度可达133MPa,并可研究出400MPa的超高强混凝土。钢纤维是增加泥凝土强度最佳材料之一。

目前在钢纤维混凝土技术被应用在桥梁建设过程中,依然会出现各种新问题,特别是在质量控制和钢纤维混凝土材料的选配方面经常会碰到困难,因此在钢纤维混凝技术在桥梁施工方面的应用过程中,一定要注意加强控制质量以及合理选配钢纤维混凝土材料,不可置否,钢纤维混凝土技术由于具有一系列的优良性能、潜在的综合效益和巨大的技术发展力,可以预见其在未来必有广阔的应用前景。

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