钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用
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浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用摘要:在工程实际中,常用的增强纤维有很多种,在承重结构中,尤其以钢纤维增强混凝土发展最快。
钢纤维混凝土是以水泥为凝胶材料,掺加适量钢纤维,可采用普通浇注方法,也可采用喷射方法施工的特种混凝土,这种混凝土能大大改善普通混凝土的性能。
由于钢纤维能有效地提高混凝土的韧性与强度,并能成批生产,价格也较便宜,施工比较方便,故受到工程界的普遍关注。
本文在保证钢纤维混凝土优良性能和尽量降低钢纤维混凝土综合造价的基础上,通过钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用为实际工程服务。
关键词:钢纤维混凝土;桥面;铺装中图分类号:TV431+.3 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2011)04-0135-01一、引言在混凝土中掺加适量钢纤维可以形成乱向分布的三维网状结构,能有效抑制混凝土干缩,能大幅度提高混凝土抗折疲劳性能,从而有效防止重复荷载作用产生的裂缝,同时钢纤维混凝土桥面铺装层具有优良的抗冲击、抗磨损、抗疲劳等特性,高温抗车辙、低温抗裂的能力,由于钢纤维混凝土这种优良的力学性能,在世界发达国家和地区已得到广泛使用。
二、钢纤维混凝土的性能钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,简称SFRC)是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。
混凝土材料本身就是一种复合材料,是由粗、细骨料,胶合料和其他材料组成的。
钢纤维混凝土则是指将短的、不连续的钢纤维均匀乱向随机分布于混凝土或水泥砂浆基体中。
钢纤维混凝土以其优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐冲击、耐疲劳、高韧性等性能被广泛应用于建筑、公路路面、市政、桥梁工程和各种建筑制品等领域。
三、钢纤维混凝土在桥面铺装中的应用(一)工程概况A桥为某市环城高速公路上的一座装配式预应力混凝土空心板桥。
该桥共三跨,单跨跨径为13m,全长39m:上部采用装配式预应力混凝土空心板,桥面简易连续;下部桥台采用肋板式、柱式台,桥墩为柱式墩,基础均为灌注;横向布置为12块预应力混凝土空心板,通过铰缝连接,空心板铰缝内预留钢筋,与相邻空心板的钢筋交叉绑扎;在空心板两端铰缝处设置施工中防侧向位移的抗拉锚栓,在墩台上设置横向抗震挡块。
钢纤维混凝土施工技术在桥面铺装施工中的应用摘要:随着社会的发展,我国经济的高速推进,土木行业得到了巨大的机遇。
要想富,先修路。
这是古人留下来的经验。
桥梁建筑方面,我国已经可以说走在了世界前列。
伴随着科学技术的提高,许多先进的桥梁建造技术也随之而生。
钢纤维作为一种性能十分优越的建筑材料,在许多工业领域都有应用。
桥梁的建造上如果运用钢纤维这种建材,发挥钢纤维的自身性能,必然会提升桥梁的质量。
本文就关于钢纤维在桥梁上的应用,做出如下阐述。
关键词:钢纤维;混凝土施工技术;市政工程;桥面铺装1.前言在我国城市化进程的加速中,桥梁是推进我国城市建设的重要组成单元,是交通运输中的基本元素,是我国交通运输中的重要组成部分,是运输路线的延伸,连接两地的重要手段,对于经济建设,城市化建设的作用都功不可没。
钢纤维作为一种高性能材料,能够在桥梁的桥面铺装使用过程中起到巨大的作用。
是一种十分好用的桥面铺装材料,极大的提升了桥梁路面的性能。
文章简单的从钢纤维的材料优势,在市政桥梁桥面铺装施工中的应用等方面做出论述,希望为钢纤维以及桥梁的发展起到一定的作用。
2.钢纤维混凝土的自身优势随着建筑业的发展迈进新时代,对桥梁建设质量、行车舒适度等提出了新标准、新要求。
近些年,不少地区都出现了桥梁的质量问题,因此桥梁的质量已经引起了社会的广泛关注,各建筑企业都必须做好建筑的安全质量工作。
在桥面铺装混凝土中引入钢纤维,具有多方面优势,可大幅提升路面使用性能。
2.1具有极佳的抗变形能力钢纤维混凝土因为采用了钢纤维,在抵抗外力的作用时,能够很大程度上发挥材料刚度的优势。
在长时间的外部荷载作用下,依然能够保持自身性能,保证质量安全,具有极强的抗变形能力。
2.2满足良好的强度要求桥面铺装投入使用后,最常见的问题就是需要长时间的进行重复荷载的作用。
由于在混凝土中掺加了钢纤维,提升了混凝土的各项性能,尤其是强度指标,极大程度的提高了混凝土路面的磨损度,使其即使破坏后依然能保持很好的性能。
分析市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用随着我国城市化水平的不断提高,市政道路工程建设快速发展。
但是由于各种原因,许多城市存在路桥养护工程中经常出现的反复修补的现象。
如何效地解决尴尬局面,本文结合笔者的工作经验和当前的发展水平,簡要分析了市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用。
标签:市政桥梁;桥面铺装;钢纤维混凝土;应用分析一、市政桥梁桥面铺面施工采用钢纤维混凝土的优势分析以往市政桥梁的混凝土桥面铺装层由于当前重型车辆的增多、交通量的增加,损坏非常严重,维修周期也越来越短。
不仅妨碍了交通安全,也给维修工作带来不便。
钢纤维混凝土是一种由水泥、粗细集料和掺入乱向分布的的短钢纤维组合而成的复合材料。
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有以下几个特点:(一)较好的力学性能。
由于钢纤维的存在,并且钢纤维在混凝土中的分布是短的、不连续且乱向分散的,增大了混凝土的压缩变形,提高了破坏时的韧性。
实验结果表明,钢纤维混凝土的单轴抗拉极限强度是普通混凝土的1.25~1.5倍,抗弯极限强度是普通混凝土的1.5~2.5倍,抗冲击韧性指标是普通混凝土的50~100倍。
(二)较好的抗裂性能。
混凝土中掺入钢纤维后可减少收缩和变型,并且荷载作用时,随着荷载继续增加,超过混凝土所能承受的压力时,应力通过混凝土与钢纤维的粘结力传递给钢纤维,混凝土受到钢纤维的约束作用限制了新裂缝的发生,并推迟了裂缝的扩展,因此钢纤维混凝土具有较好的韧性和抗裂性。
(三)较好的耐久性和抗冻性。
掺入钢纤维后,混凝土耐磨性能得到了很大提高。
此外,钢纤维在空气、污水等腐蚀环境中具有着良好的耐腐蚀性。
由于钢纤维本身随着温度变化具有较强的伸缩能力,因此钢纤维混凝土能良好的阻止和抑制因温度变化而造成道路桥梁桥面裂缝出现或扩张的现象。
二、市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用(一)钢纤维混凝土原材料的质量要求1、钢纤维。
钢纤维的增强主要取决于钢纤维混凝土基体界面的粘结强度。
市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用及施工技术桥梁作为市政公路建设过程中极为重要的部分,近年来,桥梁施工项目数量不断增加,桥梁施工的质量也不断提升。
钢纤维混凝土作为一种新型复合材料,在桥梁桥面铺装施工中得以广泛的应用,其有效的解决的了混凝土施工过程中裂缝的问题,对于桥梁工程质量的提升起到了极为重要的作用。
文章对市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的特性进行了分析,并进一步对市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用进行了具体的阐述。
标签:市政桥梁;桥面铺装;钢纤维混凝土;特性;应用1 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作为一种新型复合材料,最近几年才在施工中进行应用,其将适量的短钢纤维掺入到混凝土中,这样短纤维会在混凝土中进行随机分布,从而起到阻碍混凝土内部微裂缝的扩展,同时对于混凝土内部的宏观裂缝的产生和发展也能够起到较好的阻滞作用。
当有外力压力作用时,前期由水泥基料和钢纤维共同受力,但一旦混凝土裂开后则只有钢纤维来进行受力。
钢纤维混凝土具有较好的抗拉性和抗疲劳性,对于市政桥梁桥面施工质量的提升发挥了积极的作用。
桥梁不仅需要荷载路面的人流和车辆,同时还要承载自身的重量,而在承载过程中主要由桥梁上部的主梁承担这些荷载,通过对桥梁桥面进行铺装,可以有效的分散车轮的集中荷载,避免轮胎磨损和雨水腐蚀到主梁,从而起到保护主梁的目的。
所以进行桥梁铺装施工过程中需要尽量做到轻薄,结构简单,这样才不会给主梁增加负担。
桥面铺装层不仅作为桥梁的保护层,而且还做为桥面结构的共同受力层,所以需要铺装层要具有较强的强度、耐磨性和抗压性,所以利用钢纤混凝土不仅可以有效的降低车轮荷载疲劳,而且对于各种冲击作用所对桥面结构的破坏影响也有一定程度的减弱。
2 市政桥梁桥面铺装施工中钢纤维混凝土的应用2.1 施工材料的选择2.1.1 钢纤维的选择。
在钢纤维混凝土中,钢纤维发挥着非常重要的作用,一旦拔出钢纤维,则会导致钢纤维混凝土结构受到不同程度的破坏。
钢钎维混凝土在桥面铺装施工中的应用1 工程概况近年来,随着高速公路和城市快速路的迅猛发展,我国各相关行业对桥梁结构及路面工程的施工比较重视,技术也已相当成熟。
相对而言桥面铺装的设计方法和施工技术方面的研究就显得较薄弱,对于桥面铺装材料、铺装结构厚度、防水及排水措施以及施工工艺,只是给予指导性说明。
钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向的短纤维所形成的一种新型建筑材料(Steel Fiber Reinforced Concrete,简称SFRC)。
钢纤维混凝土中乱向分布的短钢纤维的主要作用是阻滞混凝土内部微裂缝的扩展和限制宏观裂缝的发生和发展,使其抗拉、抗折、抗剪强度及抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性能均有较大的改善。
然而,钢纤维混凝土在大面积板式受弯结构,特别是在桥面铺装工程中部分代替钢筋网的应用目前没有。
根据XXX环城高速公路有限公司与XX大学承担的科研项目“钢纤维混凝土的力学性能及在桥面铺装工程中的应用研究”任务书的要求,我项目部承担了钢纤维混凝土桥面铺装试验路段的施工任务,在我合同段XXX中桥左幅桥面进行钢钎维混凝土试验,该桥为3×13m预应力空心板梁,全长39m,半幅宽13m,桥面净宽11.5m,原设计为C40厚为10cm钢筋混凝土桥面。
试验要求梁板间铰缝、桥面铺装层采用钢钎维混凝土,并取消桥面钢筋网。
2 准备工作2.1 试验桥面铺装的材料准备桥面铺装采用河南省洛阳中合祥水泥厂生产的香山牌批P.O 42.5R水泥,指标合格;汝阳北汝河河砂,细度模数为2.98,级配连续、良好;偃师佛光碎石,粒径5~25mm,连续粒径,级配合格;河南偃师天翔外加剂厂的DT—S1超塑化剂(粉剂);武汉汉森钢纤维有限责任公司生产的SFB—28(I)普通剪切波浪型钢纤维,长28mm,长径比为57,强度等级为I级,抗拉强度≥380MPa。
2.2 试验桥面铺装施工配合比按照工程质量要求和课题组提供的目标配合比设计资料,对施工配合比进行设计,钢纤维混凝土的施工配合比如下:表1 施工配合比(3/mkg)石减水剂3 钢纤维混凝土桥面铺装的施工控制3.1 钢纤维混凝土桥面铺装的施工工艺流程钢纤维混凝土的施工不同于普通钢筋混凝土的施工,施工工艺有其特别之处。
钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装工程中的应用本文通过在桥梁桥面铺装中钢纤维聚合物混凝土的铺装设计和施工介绍,分析探讨了如何利用钢纤维聚合物混凝土的优异性能减少普通水泥混凝土桥面铺装的病害。
标签:桥面铺装;钢纤维;聚合物;混凝土;应用钢纤维混凝聚合物土是近年来迅速发展的一种水泥基复合材料,在混凝土中掺入适量的钢纤维能显著改善混凝土的力学性能。
钢纤维聚合物混凝土是由聚合物乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料,它具有比钢筋混凝土、钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度及冲击韧性,是在钢纤维钢筋混凝土基础上发展起来的一种新型复合建筑材料,具有稳定性好、变形性能强、抗拉强度大、透水性小和抗疲劳开裂优良等优点,适用于重荷载、大交通量、大跨度受力复杂的桥面铺装及桥面处治等情况,目前有的省市已进行应用并进行系统的研究,已取得了很好的应用效果。
一、钢纤维聚合物混凝土在桥面铺装设计上的要求钢纤维聚合物混凝土设计要根据设计文件对抗折强度、抗压强度的要求,选择质量优良、性能可靠的材料,试验严格确定各掺入材料的质量。
1.水泥:宜选用32.5#或42.5#普通硅酸盐水泥,其物理力学性能应满足要求。
2.砂:选用级配良好、含泥量合格的河砂。
3.碎石:碎石粒径比例其中1:3细长扁平颗粒含量不得大于15%,颗粒1-2cm,最好小于2cm。
4.钢纤维:选用的钢纤维长度应为30cm,长径比为60,并呈波浪型的钢纤维。
5.乳胶:推荐采用GXQM-1号乳胶7.粘结剂:粘结剂的粘结力不应小于2.5Mpa8.混凝土基准配合比:混凝土基准配合比应由试验确定,在试件成型过程中,考虑到上述水泥砂浆包裹骨料起到的减水作用,而聚合物乳胶中含有近50%的水,因此为了能同普通混凝土比较,对添加聚合物乳胶的混凝土,其基准配合比中将其多余的水扣除,其它用量同基准混凝土配比一样。
9.聚灰比:聚灰比是乳胶与水泥质量之比。
高聚灰比的聚合物混凝土具有相当大的干缩性能,而桥面通常由于其完整性和连续性方面的要求,在满足强度和使用要求的前提下,尽量减小桥面铺装层的收缩缝,所以桥面铺装材料不能使用高收缩性的混凝土,聚灰比一般选用5%。
钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用
姚焕友
哈尔滨金阳公路工程有限公司黑龙江哈尔滨150086
摘要:钢纤维混凝土与传统混凝土比具有更强的抗冲击、抗拉伸和抗压力的性能,是建筑桥梁、铺装桥面的新型特质混凝土。
本文从钢纤维混凝土施工的经验出发,描述了钢纤维混凝土的相关概念,说明了钢纤维混凝土制备时配合比的控制,提出了钢纤维混凝土在桥梁路面铺装工程中应注意的要点,并阐述了钢纤维混凝土的施工要点和养护工作的要点,希望为钢纤维混凝土技术的普及和推广起到铺垫的作用,并达到有效提升桥梁路面各种性能的目的。
关键词:钢纤维混凝土;桥梁路面铺装;配合比设计;施工要点;养护要点
中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:
前言
科技是第一生产力,建筑行业技术创新是行业进步的原动力之一,建筑科技可以有效提高建筑工程的施工效率,大大降低建筑工程的成本,是新时期建筑行业振兴的关键举措。
钢纤维混凝土是将钢纤维的韧度和强调有机地与混凝土相结合,有效增添了混凝结构的强度和各种性能,钢纤维混凝土与传统混凝土比具有更强的抗冲击、抗拉伸、抗压力的能力,并且钢纤维混凝土在同等性能的情况下更具有施工简便、成本低廉和便于维修的特点,而且经过实践检验,钢纤维混凝土的使用寿命明显长于普通混凝土,因此,钢纤维混凝土是建筑桥梁铺装桥面的新型特质混凝土。
建筑企业应该从企业生存和发展的高度认识建筑技术创新,抓住钢纤维混凝土技术这一崭新的课题,以此为切入点,推进建筑企业的技术更新和管理升级,在实际的钢纤维混凝土桥梁路面铺装的工作中,建筑工作者应该明晰钢纤维混凝土技术的相关概念,掌握钢纤维混凝土桥梁路面的铺装要点,熟悉钢纤维混凝土制备过程中配合比的控制,做好钢纤维混凝土施工和养护工作,提升钢纤维混凝土桥梁路面质量。
1钢纤维混凝土的界说
1.1钢纤维混凝土的定义
钢纤维混凝土是指:在混凝土的拌制过程中添加钢纤维,使钢纤维在混凝土中呈三维、匀质、随机、无序分布,是一种复合型混凝土材料
1.2钢纤维混凝土的特性
因为钢纤维混凝土中富含钢纤维,因此呈现很高的延性和韧性,在物理性能上具有优良的抗冻和耐磨性能,在建筑施工中能够适应连续施工和快速浇注的需要。
1.3钢纤维混凝土铺装桥梁路面的方法
其一钢纤维混凝土部分粘结式的铺装层方法,这是一种较为常见的方法,具有施工进度快,成本低等特点;其二钢纤维混凝土增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装方法,利用钢丝网加强混凝土桥面的强度,也称复合式铺装层。
2钢纤维混凝土制备时配合比的控制
钢纤维混凝土当水灰比及集料最大粒径变化不大时,钢纤维含量特征参数影响钢纤维混凝土的抗拉强度。
在相同钢纤维含量情况下,钢纤维混凝土强度随钢纤维的强度增大而增大。
随钢纤维直径增大而减小。
钢纤维混凝土抗剪强度随水灰比的减小而增大,随钢纤维体积率的增大而增大。
3桥梁路面施工中应用钢纤维混凝土的优势
3.1钢纤维混凝土有效降低桥梁路面的自重
钢纤维混凝土桥梁路面在相同荷载条件下铺装厚度可减少30%~50%,这样既减少了工程量又降低了桥梁恒载。
3.2钢纤维混凝土提高桥梁路面的强度
钢纤维混凝土桥面的伸缩缝具有较强的耐冲击性保证其与伸缩缝连接钢筋牢固粘结,
使伸缩缝发生的变形、位移、或翘曲都较小,大大提高了伸缩缝的使用寿命。
3.3钢纤维混凝土延长了桥梁路面的使用寿命
钢纤维混凝土桥面的老化和开裂要比普通混凝土缓慢得多,出现钢纤维混凝土剥落、坑槽现象很少,有效提高了车辆的行驶条件。
4钢纤维混凝土桥梁路面铺装的要点
4.1钢纤维混凝土投料顺序投料的顺序
钢纤维混凝土投料顺序投料的顺序为:碎石→钢纤维干拌1min→砂→水泥→钢纤维干拌。
4.2钢纤维混凝土的拌和方法
首先,上料干拌,观察钢纤维是否成团。
其次,分次投入钢纤维,直到不成团为止。
其三,干拌之后要加水、减水剂水溶液湿拌。
最后,严格控制混凝土坍落度。
4.3钢纤维混凝土的浇筑
首先,钢纤维混凝土摊铺,应保证钢纤维混凝土能均匀摊铺在桥面上。
其次,钢纤维混凝土振捣,振捣时间和强度应该符合设计规定。
最后,刮板整平钢纤维混凝土表面,确保混凝土中钢纤维不外漏表面。
4.4钢纤维混凝土的抗滑处理
由于普通混凝土桥面施工常用的压槽法和拉槽法难以达到高速公路抗滑构造深度要求,且易将钢纤维带出,我们采用刻槽法施工,具体做法是在钢纤维混凝土初硬后用刻槽机横向刻槽,槽距25mm,槽宽3mm,槽深3mm。
不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作细观抗滑构造。
4.5钢纤维混凝土桥梁路面的养护
由于钢纤维混凝土早期强度较高,故应加强早期湿润养护,为确保与沥青结合面的清洁,采用自来水养护,不覆盖草袋、砂等覆盖物,为防止气温过高,水分蒸发过快,采用塑料薄膜覆盖湿养。
待测试强度分别达到普通混凝土相应强度且不小于7d时方可安排施工车辆在桥面行驶。
结语
综上所述,钢纤维混凝土的桥梁路面铺装是一项新型的技术,首先,钢纤维混凝土对于很多建筑企业来说是一项新型工艺,企业和工作人员对钢纤维混凝土的特点和性能尚未完全了解。
其次,钢纤维混凝土对于桥梁路面铺装来说也是一项新尝试,看到了钢纤维混凝土的功能和桥梁路面要求的有效契合,但实际中的应用要点还有待开发。
最后,钢纤维混凝土对于建筑行业来说也是一项课题,如何将钢纤维混凝土技术作为突破口,提升行业的科技水平是一个重点的目标。
建筑工作者应该从自身的本职工作入手,明确钢纤维混凝土施工的的相关概念,控制好钢纤维混凝土制备时的配合比,做好钢纤维混凝土在桥梁路面铺装工程中关键环节的控制,用踏实的钢纤维混凝土施工和养护工作提升钢纤维混凝土桥梁路面的质量,达到有效推广和普及钢纤维混凝土技术,提高建筑企业的科技水平。
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钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用
作者:姚焕友
作者单位:哈尔滨金阳公路工程有限公司
刊名:
城市建设
英文刊名:Chengshi Jianshe yu Shangye Wangdian
年,卷(期):2012(16)
本文链接:/Periodical_csjsysywd201216325.aspx。