金 琛
(山西路橋第一工程有限責任公司)
鋼纖維主要是指使用鋼材制成的短纖維,并按照規定的樣式將鋼纖維壓成兩端彎鉤形,并具有一定的強度。鋼纖維混凝土在混凝土中的摻加,可以有效防止混凝土裂縫的形成和擴散,即使混凝土在開裂之后也能得到有效的控制。鋼纖維混凝土材料是一種較為新型的水泥基復合材料,它擁有比普通的混凝土更加強的抗壓性能,在混凝土中所摻入的鋼纖維,能夠將其抗拉強度提高25%~50%,能夠將其抗彎強度增加40%~80%,同時其抗剪力的強度提高最為明顯,可提高到50%~100%。摻入鋼纖維后,橋面抗沖擊的韌性、抗彎性和抗拉韌性可以提高幾倍甚至幾十倍,因而其耐久性也有顯著的提高,總之,其各種性能摻數比普通的混凝土材料都高很多。鋼纖維與鋼筋相比,其優勢在于,它能夠很好的控制固化收縮,從而增加接縫間距,鋼纖維的分布比較均勻,使混凝土的強化程度較均勻;鋪裝時不用進行剪切和網片鋪設,也不用在網面上覆蓋保護層,相應減少了混凝土的厚度。節約了大量的工期和工程造價;鋼纖維混凝土具有較高的物理特性和力學性能,目前鋼纖維混凝土的應用范圍已經比較廣泛,其中應用率較高的是公路橋梁的橋面鋪裝和機場跑道等工程。在橋面鋪裝過程中,能夠全面改善混凝土的先天結構、分散橋面裂縫,進而提高橋面的整體質量,使橋梁的應用情況和運營狀態得到良好發揮。
(1)水泥。水泥可選用普通的硅酸鹽水泥或者硅酸鹽水泥,水泥的質量要符合標準,要具有合格的質量證明,在堆放和運輸過程中要注意防水、防潮。
(2)鋼纖維。鋼纖維的長度、直徑、表面形狀、截面性能和力學性能要符合設計要求和相關標準,并要經過壓痕形鋼纖維。鋼纖維在施工之前要進行原材料的試驗檢測,進場時要進行嚴格的檢驗,并進行防銹處理,有錨固端鋼纖維最短的長度要大于粗集料最大公路稱粒徑的1/3,最大長度不應該大于粗集料最大公稱料徑的兩倍。不能夠應用一些攪拌時容易成團的鋼纖維。
(3)骨料的選擇。粗骨的選擇對于鋼纖維混凝土來說十分重要,施工過程中,最大的粒徑不應該大于鋼纖維長度的1/2;鋼纖維混凝土的粘結性較小,所以采用表面積較小的中砂能夠有效增加水泥的粘結性,選擇時不能選用海砂,可以選擇中砂。
(4)水。水可以選用自來水或干凈的河水,使用時要保證水沒有受到污染,并且保持干凈。
(5)外加劑。外加劑可選用較為優質的減水劑,鋼纖維混凝土材料中可選用引氣減水劑。
(6)鋼纖維混凝土的配合比設計?;炷恋奶涠仁茕摾w維摻入量的影響較大,在施工過程中配合比設計要嚴格保證。鋼纖維混凝土的配合比設計要能夠滿足橋梁的承載和抗壓要求,混凝土要具備較好的和易性。砂和水的用量要嚴格按照設計要求進行配比。通常情況下水灰比應該為0.4~0.5之間。
在橋面鋪裝過程中,鋼纖維混凝土鋪裝所應用的機械設備主要有攪拌機、運輸車以及平板振搗機,其攪拌能力和運輸能力要能夠滿足混凝土澆筑要求。每種機械設備在施工之前都應該進行調試和檢測,以保證鋪裝施工的連續進行。
鋼纖維混凝土在拌和時,要保證鋼纖維的均勻分布,這是保證鋼纖維混凝土質量的關鍵,可使用強制型攪拌機進行拌和。攪拌時,每次的攪拌量要控制在攪拌機最大攪拌量的80%以內;在鋼纖維投放之前,要先將其抖散,防止投入后鋼纖維纏繞成團,投放時為保證其均勻分布,可先將鋼纖維與水泥及其他礦物投入到攪拌機內,攪拌一段時間,然后再加水攪拌。如果鋼纖維的體積在混合料中所占的比重較大,應該適當延長攪拌時間;鋼纖維混凝土的攪拌可采用拌合車來進行運輸,并使用混凝土泵車泵送,在運輸時要控制好混凝土的坍落度。
在橋面鋪裝之前,要對下承層進行相應的處理,主要方法是采用噴砂機進行打毛處理,增加下承層表面的粗糙度。打毛處理完成之,需要進行沖洗地,使承層表面濕潤。然后鋪設鋼筋網,鋼筋網要先綁在支架上,并與橋面之間保持一定的距離,盡量使鋼筋處在鋪裝的中間部位;混凝土在澆筑時可采用泵送的方式,避免采用振動的方式分散混凝土,可按照順序進行分段鋪裝?;炷猎跐仓r,可以橋面的伸縮縫為界面,進行單幅或者全幅的澆筑,澆筑時要觀察鋼纖維的分布,要保證其分布的均勻性和連續性,不能留施工縫,從一側向另一側進行澆筑推進,也可以采取兩個工作面同時進行的方法,由中間向兩側同時推進。鋼纖維混凝土的坍落度較小,所以施工時,盡量對運輸車輛的卸料間距控制好,進而控制好攤鋪的厚度。一邊布料,一邊用鐵鏟進行人工粗平,然后再采用攤鋪機進行攤鋪。振搗時,不能采用插入式振搗器,可采用平板振搗器來進行振搗,以防止鋼纖維的分布被破壞。振搗時,要接近邊角的位置可以使用插入式振搗機進行振搗,然后再使用平板振搗機。如果在振搗過程中發現有鋼纖維成團現象,要及時打散。當混凝土不再下沉和沒有氣泡冒出時,可以停止振搗。
橋梁工程中,對鋼纖維混凝土橋面的應用較為廣泛,所以鋼纖維混凝土的鋪裝技術應該不斷的提高。在施工過程中,鋼纖維的質量保證尤其重要,施工之前應該對鋼纖維進行嚴格的試驗檢測,另外還要保證鋼纖維混凝土的攪拌質量,要避免出現鋼纖維成團的現象。
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