现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究

◇交通与路建◇　科技目向导　２０１１年第２３期　现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究　杨大为　（蚌埠市交通房地产开发有限公司　安徽蚌埠２３３０００）　【摘要】随着科学技术的不断发展，国民经济的飞速提升，我国路桥建设事业的步伐也日益加快，人们对建筑材料也提出了更为严格的要　求。铜纤维混凝土以其施工简便、性能优越以及价格低廉等特点而被广泛应用于桥梁结构、道路路面等工程领域中。本文就铜纤维混凝土的性　能．路桥建设施工中钢纤维混凝土的施工技术以及路桥施工中钢纤维混凝土的应用进行了粗浅的分析与研究。　【关键词】钢纤维混凝土；施工技术；道路；桥梁　随着我国城市建设进程的加快．高等级的公路和桥梁建设步伐也　维外露或漏振时．应及时处理。　日益发展。于此同时。对建筑材料的要求也越来越高，钢纤维混凝土作　３．５接缝　为一种新型优质水泥基复合材料，因其性能优越、路桥施工中的施工　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．可采用混凝土摊铺机，可做成整幅式，不设纵缝。钢纤维浇筑养　技术及应用进行阐述，仅供同行参考。　生达设计强度５０％后切锯缩缝即可　１．钢纤维混凝土的增强机理　３．６运输　钢纤维混凝土增强机理的研究有复合力学理论和纤维间距理论　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　两种理论．从不同角度解释了钢纤维对混凝土的增强作用。前者将钢　影响钢纤维混凝土的均匀性，　纤维增强混凝土看作是一种纤维强化体系，应用混合原理推导钢纤维　稠度下降．同时由于振动使钢纤维下沉，最好采用泵送方式。　混凝土的应力、弹性模量和强度等．并引入纤维方向系数，考虑在拉伸　因此钢纤维混凝土的运输距离应该尽可能缩短．应力方向上有效纤维体积率的比例和非连续性短纤维应力沿纤维长　４．钢纤维混凝土在路桥建设施工中的应用　４．１钢纤维混凝土在道路建设施工中的应用　度的非均匀分布：后者根据线弹性断裂力学原理解释钢纤维对裂缝发　生和发展的约束作用。该理论认为，要想增强混凝土这种本身带有内　用钢纤维混凝土铺设的路面具有纵缝少设或不设、减薄铺装厚　胄Ｂ够使路面的　部缺陷的脆性材料的抗拉强度．必须尽可能地减小内部缺陷的尺寸．　度、冻融性与耐磨性良好以及横向缩缝少等诸多优点’使用寿命延长。　降低裂缝尖端的应力场强度因子。　４．１．１全截面钢纤维混凝土的路面厚度是普通混凝土的５０％一　２．钢纤维混凝土性能的影响因素　其中钢纤维掺量是０．８　１．２％。通常双车道路面不设纵缝，其横缝　钢纤维混凝土的性能主要受砂率、钢纤维掺量、钢纤维长径比、钢　６０％。　纤维类型、掺和料、粗骨料的最大粒径以及减水剂等因素影响。其中钢　间距为２Ｏ～３０米撮长可取５０米。４．１．２复合式钢纤维混凝土路面能够做成三层式或双层式。三层　纤维掺量、钢纤维类型以及钢纤维长径比对钢纤维混凝土性能的影响　上下两层为钢纤维混凝土，虽然　最大　如果以钢纤维混凝土作为路面材料，因为面层板很薄，地下排水　式的复合路面中间夹层为普通混凝土，结构十分合理．但是施工非常复杂　状况也会对钢纤维混凝土性能产生较大影响。　４．Ｉ．３在碾压混凝土中置人钢纤维，能够增强路面的韧性与强度，　３．钢纤维混凝土的施工技术　使碾压混凝土力学性能得到有效改善　３．１钢纤维混凝土配合比　４．１．４对已损路面进行修补罩面时可以用钢纤维细石混凝土或钢　钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄．其次　此时钢纤维的体积率最好为１％　２％，其长径比可以比　是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度。根据强度设计值以及施工配　纤维水泥砂浆，制强度提高系数．确定试配抗压强度与抗折强度，钢纤维混凝土抗折　钢纤维增强混凝土的略高些　４．１．５钢纤维混凝土用于铺设多年冻土地区的路面能够减少吸热。　强度设计值的确定：ｆｔｍ＝ｆｔｍ（１＋ａｒｍ　Ｐｆ】　∞。　并提高其抗冻性　其中．ｆｆｌｍ为钢纤维混凝土抗折强度设计值：ｆｔｍ为与钢纤维混凝　进而使冻土热平衡得到维持，４．１．６钢纤维混凝土罩面有三种结合方式，即分离式、直接式与结　土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设　它和已损混凝土不粘　计值：ａｔｍ为钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；Ｐｆ为钢纤维体　合式　分离式罩面层将隔离层设置在中间位置，结　每层都独立发挥作用；直接式通常用于受损较轻的混凝土路面，在　积率：］ＪＴｄｆ为钢纤维长径比　结合式罩面层和已损　根据试配抗压强度计算水灰比．根据试配抗压强度，确定钢纤维　混凝土面层上直接加铺一层钢纤维混凝土罩面：通过共同发挥作用来增强结构整体强度。　体积率．一般浇筑成型的结构范围在０．５％～２％之间：计算混合材料用　混凝土粘结为一个整体，４．２钢纤维混凝土在桥梁建设施工中的应用　量，确定试配配合比：按照试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位　４．２．１钢纤维混凝土用来充当桥面铺装层能够使桥面的耐久性、　体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比：根据强度试验结果　抗裂性以及舒适性显著增强，同时也能使桥梁的刚度、抗折强度增强，　调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。　并以使结构自重降低、减少铺装厚度以及改善桥梁的受力状况。　３．２钢纤维混凝土拌和　４．２．２以钢纤维混凝土为主梁可以使结构的受力性能得到明显改　为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团．在施工时每拌一次为搅　减轻自重，并对结构变形起到有效控制作用。轻型化与大跨度是今　拌量的８０％。采用滚动式搅拌机拌和．在搅拌混凝土过程中必须保证　善，这样不仅能够使上部材料用量减少，还能减少下　钢纤维均匀分布　为保证混凝土混合料的搅拌质量，采用先干后湿的　后梁结构的发展趋势．降低工程造价。　拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料一钢纤维（干拌１ｒａｉｎ）一细　部的墩台数量从而提高经济效益，４．２．３钢纤维混凝土可以对桩尖或桩顶进行局部增强　进而提高　集料一水泥（干拌ｈｎｉｎ）．其中钢纤维在拌和时分三次加入拌合机中．　在提高打击速度的同时减少锤击次数。通常钢纤维混凝　边拌和边加入钢纤维，再倒入黄砂、水泥，待全部料投入后重拌２ｍｉｎ～　桩的穿透力，３ｍｉｎ．最后加足水湿拌１ｒａｉｎ　土应用于桩尖和桩顶部位．从币澈桩顶抗冲击韧性增强．使桩顶在破　３－３钢纤维混凝土的浇捣　裂之前就能打人设计深度，使桩尖人土能力与打击速度提高。　钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇捣是施工中的重要环　５．结束语　节．直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动　钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入适量乱向分布的短钢纤维　性较差．在边角处容易产生蜂窝。因此，边角部分可先用捣棒捣实，然　而成的一种多相、多组分水泥基体新型复合材料．它克服了混凝土　后用夯梁板来回整平。　的多项弱点，改善了混凝土的物理、力学性能，已在建筑路桥等工程　３－４成型　领域得到广泛应用。相信随着钢纤维基础理论与生产技术的不断发　钢纤维混凝土具胡粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点．因此　钢纤维混凝土在路桥建设施工中的应用将进一步拓宽。●　钢纤维混凝土路桥宜采用真空吸水工艺，机械抹平以防止钢纤维外　展，下转第３６７页）　露．采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象．拆模后对纤　（◇建工论坛◇　科技嚣向导　２０１１年第２３期　建筑节能保温材料的应用现状　张娟高敏　（济源市建筑工程质量监督站河南济源４５４６５０）　【摘要】本文首先对国外和国内建筑节能保温材料的发展和应用现状进行了分析，然后从性能、效果和价格等方面对比了目前我国使用　的几种保温材料，然后分析了我国保温材料应用情况，最后为我国建筑节能保温材料的发展提出了一些建议。　【关键词】建筑节能；保温材料；应用现状；建议　杂建筑物的保温，施工工艺较复杂、综合成本高。同时．由于聚苯板的　导致其面层以外的后续施工质量　国外在保温材料工业的发展历史悠久．其中主要用于建筑节能用　憎水性与常规的亲水性材料不适应．轻易出现面层砂浆开裂、脱落、空鼓等质量问题，对建筑物　保温．如美国从１９８７年以来建筑保温材料的使用占所有保温材料的　不易保证，的外装饰如面砖、涂料的施工构成了很大的制约。随着建筑防火对材　８１％左右．瑞典及芬兰等西欧国家８０％以上的岩棉制品用于建筑节　对该材料应用提出了新课题。　能。２０世纪７０年代后．为了节约能源减少能源的消耗量，减少环境污　料要求越来越严格．３．３发泡水泥　染和温室效应，国外对保温材料在建筑行业中的应用更加重视。国外　发泡水泥．是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发　些发达国家早在上世纪７Ｏ年代末就就颁布了建筑节能法规．强制　泡．并将泡沫与水泥浆均匀混合．然后经过发泡机的泵送系统进行现　建筑业在新建建筑中执行节能标准．美国在１９７７年１２月官方正式颁　经自然养护所形成的一种含有大量封闭气孔的新　布了《新建筑物结构中的节能法规》，并在全国得到很明显的节能效　浇施工或模具成型．果。发达国家对建筑节能所采取的措施，取得了巨大的成效，使建筑能　型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料．突出特点是在混凝土内　部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化。与聚苯乙烯板　耗大幅度下降　虽然导热系数较高．但是发泡水泥与结构层的　在建筑保温材料的应用上．国外对以聚苯乙烯为主要原料的保温　等其他隔热材料相比．施工较方便、环保性较强。　材料的应用相对广泛，但绝大部分都是在板材领域。如聚苯板、钢丝网　附着性能较强．３．４聚苯颗粒保温料浆　架夹芯复合内外墙板、金属复合夹芯板等，由于板材的特点不适应外　聚苯颗粒保温料浆是由聚苯颗粒和保温胶粉料组成．两种材料分　形较复杂建筑物的保温　若在外形复杂建筑物上使用．施工工艺较复　杂、综合成本高。从而，不定形的浆体保温材料也得到了大量的应用，　别包装。胶粉料采用预混干拌技术在工厂将水泥与高分子材料、引气　使用时按配比加水在搅拌机中搅拌成浆　目前．国外发达国家在浆体保温材料研制开发方面．以轻质多功能复　剂等各种添加剂混均后包装．充分搅拌后形成塑性良好的膏状体．将其抹于　合浆体保温材料为主。它具有较低的导热系数、良好的使用安全性及　体后再加入聚苯颗粒．　耐久性等特点．同时．又具有其它优异的功能性．如无氟里昂阻燃型聚　墙体干燥后便形成保温性能优良的隔热层。该材料具有导热系数低．抗压强度高，粘接力强，附着力强，耐冻融等优点，而　氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等，　保温隔热性能好，１．国外保温材料发展现状分析　一且施工方便。但聚苯颗粒保温材料吸水率较其他材料高．使用时必须　加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组　２．国内保温材料应用现状分析　　改革开放以来．我国隔热保温料发展迅速。目前用于建筑节能保　成，可长期有效控制防护层裂缝的产生。聚苯颗粒保温料浆容易成型、温的材料种类较多，主要有：岩物棉板、聚苯乙烯泡沫塑料板、发泡水　可以适应结构复杂的建筑保温．弥补聚苯乙烯泡沫塑料板的不足．因　　泥、聚苯颗粒保温料浆等．已经初步形成规模的保温材料生产和技术　此它在建筑保温隔热材料的应用上占有重要地位。４．我国建筑保温材料在施工中的应用情况　体系。但是由于我国经济发展不平衡、资源分布不均匀．导致保温材料　我国幅员辽阔，生产力发展不平衡。保温原材料分布不均，建筑保　在我国的使用差异很大　我国的保温材料市场还普遍存在市场应用率　低、生产工艺水平和管理水平较低的问题。但可以看到．我国正大力发　温材料在各地的应用情况差异较大．但就其综合性能来讲．聚苯乙烯　成本低的优点应用较广．但施工性能　展建筑节能保温技术．研发生产质量稳定可靠的产品．加强管理水平　泡沫塑料板因具有保温效果好、强度低、与基体结合不牢的缺点突出，也成为该材料慰劳应用的一　组建专业工程队伍进行专业化施工．保温材料及技术正逐渐向高效　差、个障碍。作为新型复合保温材料的代表．聚苯颗粒保温料浆正得到不　率、高性能、高环保的方向发展　断的推广和应用，它结合了水泥的施工优点和高分子材料的保温优　３．我国保温材料的使用种类及特点　点。再配以引气剂、憎水剂等外加剂．综合性能尤为突出．应用前景非　３．１矿物棉　在选择保温材料时应综合考虑当地的经济发展水平、生　岩棉和玻璃棉有时统称为矿物棉．它们是一种优质的保温材料．　常广阔。因此，施工技术等因素，力求降低成本，减少能源消耗，提高保温效　在建筑中应用最为广泛。岩棉是一种天然矿物，具有不燃、不霉、不蛀、　产原料、提高施工效率，减少环境污染和温室效应。　保温、隔热、隔音等性能。能够做到与结构寿命同步，价格较低。但岩棉　果，可以满足不同条件的使用需求　的质量优劣相差很大，保温性能好的密度低，其抗拉强度也低，耐久性　５．存在问题及建议　５．１产品质量不稳定、科研投入较低　我国保温材料在建筑行业的应用技术研究与开发多年来进展缓　慢。严重影响了保温材料质量的提高和保温材料行业的健康发展　应　加大该行业的科研投入．提高保温材料的产品质量．加强新型隔热保　温材料和其他新型建材产品设计施工技术应用　５．２政策法规不完善、强制性不足　国家要持续发展　必须加大建筑节能的工作研究．制定和颁布相　应的建筑节能法规，加大建筑保温行业的执法力度。强制建筑企业使　比较差。玻璃棉与岩棉在性能上相似，但其手感好于岩棉，可改善工人　的劳动条件．但价格比岩棉要高　３．２聚苯乙烯泡沫塑料板　聚苯乙烯泡沫塑料板是以聚苯乙烯树脂为主要原料．经发泡剂发　泡而制成的内部具有无数封闭微孔的材料。该材料具有表观密度小、　导热系数小、吸水率低、隔音性能好、机械强度高而且尺寸精度高、结　构均匀等优点，主要应用有聚苯板、钢丝网架夹芯复合内外墙板、金属　复合夹芯板等　虽然聚苯板作为保温材料在使用中具有良好的保温效　果．但由于板材的特点使得聚苯板在施工中与主体连接时是以点固定　用新型保温材料，从而减少能源消耗，减少温室效应的影响。　为主、面固定为辅，板材之间要进行必要拼接、黏结，不适应外形较复　市建设与商业网点’２００９，（２８１．　［１］陈乃龙．浅析钢纤维混凝土施工技术在公路桥梁工程中的应用ｌＪ１．建材与装　［３］邹盂义．路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析叨广东科技，２０１０，（０６）．　饰：上旬．市场营销，２０１０，（０２）．　［４］方明准．路桥钢纤维混凝土施工技术的探讨叨．建材与装饰（下旬刊）＇２００８，（０５）．　［２］李国华，晏道雄，王治全．简议钢纤维混凝土在路桥施工中技术应用分析明．城　（上接第３９５页）【参考文献】　３６７