探究碳纖維混凝土材料與其在路面工程中的應(yīng)用

陳偉

摘要：本文將從碳纖維與混凝土材料結(jié)合而成的新型材料——碳纖維混凝土基本知識出發(fā)，研究了碳纖維混凝土的特性，分析了碳纖維混凝土在路面工程中的實(shí)際應(yīng)用，以便為相關(guān)行業(yè)以及相關(guān)人員開展工作提供一定的幫助，今后在路面工程實(shí)際工作中更好的運(yùn)用，加以借鑒參考。

關(guān)鍵詞：碳纖維；混凝土；路面工程；概述；實(shí)際應(yīng)用引言

隨著社會的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的研究也步入到新階段，對于混凝土材料的研究更是突破了原有材料的不足，將碳纖維融入到混凝土材料中，可以加強(qiáng)混凝土技術(shù)的性能，起到了積極的作用。在路面工程施工中，碳纖維混凝土材料不僅提高了工程的質(zhì)量，還滿足了人們對工程的要求，更為人們出行提供了保障與便利，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1碳纖維混凝土材料概述

碳纖維混凝土，簡稱CFRC，是由上世紀(jì)七十年代英國研制而成，并成功應(yīng)用于建筑行業(yè)，從而得到大范圍的推廣與使用。其主要由普通混凝土添加少量一定形狀碳纖維和超細(xì)添加劑組成，是一種集多種功能與結(jié)構(gòu)性能為一體的復(fù)合材料。碳纖維混凝土材料較之其他普通混凝土材料，不僅提高了抗壓強(qiáng)度，還提升了韌性，不僅具有較好的力學(xué)性能，還具備良好的結(jié)構(gòu)性能，如耐磨性、耐干縮性、抗?jié)B性以及抗化學(xué)腐蝕性等。就目前市場上來看，碳纖維混凝土材料應(yīng)用最為廣泛的就是短切瀝青基碳纖維混弄土，而最具發(fā)展?jié)摿Φ木褪荘AN基碳纖維混凝土，這兩種都具有優(yōu)良的性能，受到建筑工程領(lǐng)域的青睞。人工巖是一種將水泥混凝土與碳纖維攪拌在一起而形成的碳纖維增強(qiáng)混凝土，這種碳纖維混凝土材料主要用于造景工程或者保護(hù)沿海地區(qū)自然資源的工程。

2碳纖維混凝土在路面工程中應(yīng)用的現(xiàn)狀

在我國目前的路面工程施工中，大部分還采用瀝青混凝土材料與水泥混凝土材料，但在長期使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂痕等一些路面問題，降低了車輛以及公眾在使用道路時(shí)的舒適度，影響人們的社會活動。碳纖維混凝土材料的使用，大大改善了前兩種材料的不足，提升了路面使用的年限與舒適度。在我國發(fā)展較為成熟的碳纖維混凝土材料有鋼纖維混凝土和聚丙烯纖維混凝土，在路面施工中也得到了廣泛推廣，并取得了很好的成效。但是由于碳纖維材料的成本較高，導(dǎo)致了碳纖維混凝土在路面施工中增加了企業(yè)成本的投入，在我國路面建設(shè)中使用范圍還比較小，沒有實(shí)現(xiàn)普遍應(yīng)用，但隨著我國高性能碳纖維技術(shù)的不斷發(fā)展，碳纖維混弄土材料有很大的發(fā)展?jié)摿Γ诼访婀こ淌┕ぶ械膽?yīng)用也會越來越普遍。

3碳纖維混凝土在路面工程中的實(shí)際應(yīng)用

3.1路面工程施工中碳纖維混凝土材料基本要求

在實(shí)際路面工程施工中，要對路面施工現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)地勘察，針對施工環(huán)境以及地質(zhì)進(jìn)行調(diào)研分析，制定碳纖維混凝土材料使用方案。任何路面工程施工對于碳纖維混凝土材料都是有一定要求的，基本要求表現(xiàn)為以下方面：一、具有良好的使用性能，制成的碳纖維混凝土材料要有適宜的塌落度、流動性、粘聚性，使其在施工過程中便于路面的攤鋪工作與整平工作。引；二、具有較強(qiáng)的拉彎強(qiáng)度，使其在季節(jié)變化中以及長期使用過程中能夠承受較大拉彎應(yīng)力，保證路面使用周期的穩(wěn)定性；三、具有較強(qiáng)的抗溫性，在寒冷地區(qū)，要具有抗凍性，保證路面的質(zhì)量，在炎熱潮濕地區(qū)，要具有抗高溫性與防水性，延長路面使用壽命；四，具有較強(qiáng)的抗?jié)B性，對于水以及氣體的滲透具有一定的抗性，防止路面發(fā)生變化。

3.2路面工程施工中碳纖維混凝土材料結(jié)構(gòu)性能

根據(jù)大量研究證明，碳纖維混凝土材料具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性能，主要表現(xiàn)在以下方面：一、力學(xué)性能，在混凝土中投放一定量的碳纖維，可以使混凝土的抗壓性能增強(qiáng)，提高混凝土的拉彎強(qiáng)度，但如果超出或者達(dá)不到這個(gè)量，就會明顯降低混凝土這種性能，因此，碳纖維混凝土材料具有一定的力學(xué)性能，在路面工程實(shí)際施工中，應(yīng)注意碳纖維投放量，以保證碳纖維混凝土材料的優(yōu)勢作用發(fā)揮大極致；二、沖擊性能，在大量的研究結(jié)果中，我們可以發(fā)現(xiàn)碳纖維的拉出，能夠吸收很多能量，具有很強(qiáng)的吸收能力，這也使得碳纖維混凝土材料具有較強(qiáng)的沖擊性能，即使在路面裂開時(shí)，也不會對其他路面產(chǎn)生影響，適合地質(zhì)條件不穩(wěn)定的路面工程，如地震頻發(fā)區(qū)等；三、抗疲勞性能，一些實(shí)驗(yàn)證明，普通混凝土材料在荷載超出一定范圍就會開裂，并出現(xiàn)路面松碎現(xiàn)象，但碳纖維混凝土材料在這個(gè)范圍達(dá)到最大時(shí)，沒有出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這足以證明碳纖維混凝土材料耐用性極強(qiáng)，具有很強(qiáng)的抗疲勞性，并在一定程度上節(jié)省了材料，降低了工程成本；四、抗收縮性，由于碳纖維對混凝土的影響，使得混凝土中的干燥、碳化收縮率大大降低。引，使得碳纖維混凝土材料具有良好的抗收縮性，減少了路面開裂現(xiàn)象，保障了路面的質(zhì)量與使用壽命。

3結(jié)束語

路面不僅影響著人們的出行，還影響著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著時(shí)代的不斷變遷，傳統(tǒng)的混凝土材料已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)下社會發(fā)展的需要。碳纖維混凝土材料的出現(xiàn)，為路面建設(shè)提供了商性能的新型材料，其具有耐久性出眾等優(yōu)點(diǎn)，在抗彎、抗裂方面尤為突出。在路面工程實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工條件，進(jìn)行施工現(xiàn)場的詳細(xì)考察，并制定碳纖維混凝土施工方案，使其在路面工程建設(shè)中發(fā)揮出最大的優(yōu)勢，保證路面使用過程的周期性與高質(zhì)量性。