探究碳纖維混凝土材料與其在路面工程中的應用

陳偉

摘要：本文將從碳纖維與混凝土材料結合而成的新型材料——碳纖維混凝土基本知識出發，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際應用，以便為相關行業以及相關人員開展工作提供一定的幫助，今后在路面工程實際工作中更好的運用，加以借鑒參考。

關鍵詞：碳纖維；混凝土；路面工程；概述；實際應用引言

隨著社會的不斷進步，科學技術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，可以加強混凝土技術的性能，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，為社會主義現代化建設奠定了堅實的基礎。

1碳纖維混凝土材料概述

碳纖維混凝土，簡稱CFRC，是由上世紀七十年代英國研制而成，并成功應用于建筑行業，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添加劑組成，是一種集多種功能與結構性能為一體的復合材料。碳纖維混凝土材料較之其他普通混凝土材料，不僅提高了抗壓強度，還提升了韌性，不僅具有較好的力學性能，還具備良好的結構性能，如耐磨性、耐干縮性、抗滲性以及抗化學腐蝕性等。就目前市場上來看，碳纖維混凝土材料應用最為廣泛的就是短切瀝青基碳纖維混弄土，而最具發展潛力的就是PAN基碳纖維混凝土，這兩種都具有優良的性能，受到建筑工程領域的青睞。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沿海地區自然資源的工程。

2碳纖維混凝土在路面工程中應用的現狀

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常會出現裂痕等一些路面問題，降低了車輛以及公眾在使用道路時的舒適度，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，導致了碳纖維混凝土在路面施工中增加了企業成本的投入，在我國路面建設中使用范圍還比較小，沒有實現普遍應用，但隨著我國高性能碳纖維技術的不斷發展，碳纖維混弄土材料有很大的發展潛力，在路面工程施工中的應用也會越來越普遍。

3碳纖維混凝土在路面工程中的實際應用

3.1路面工程施工中碳纖維混凝土材料基本要求

在實際路面工程施工中，要對路面施工現象進行實地勘察，針對施工環境以及地質進行調研分析，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、具有較強的拉彎強度，使其在季節變化中以及長期使用過程中能夠承受較大拉彎應力，保證路面使用周期的穩定性；三、具有較強的抗溫性，在寒冷地區，要具有抗凍性，保證路面的質量，在炎熱潮濕地區，要具有抗高溫性與防水性，延長路面使用壽命；四，具有較強的抗滲性，對于水以及氣體的滲透具有一定的抗性，防止路面發生變化。

3.2路面工程施工中碳纖維混凝土材料結構性能

根據大量研究證明，碳纖維混凝土材料具有很強的結構性能，主要表現在以下方面：一、力學性能，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，提高混凝土的拉彎強度，但如果超出或者達不到這個量，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性能，在路面工程實際施工中，應注意碳纖維投放量，以保證碳纖維混凝土材料的優勢作用發揮大極致；二、沖擊性能，在大量的研究結果中，我們可以發現碳纖維的拉出，能夠吸收很多能量，具有很強的吸收能力，這也使得碳纖維混凝土材料具有較強的沖擊性能，即使在路面裂開時，也不會對其他路面產生影響，適合地質條件不穩定的路面工程，如地震頻發區等；三、抗疲勞性能，一些實驗證明，普通混凝土材料在荷載超出一定范圍就會開裂，并出現路面松碎現象，但碳纖維混凝土材料在這個范圍達到最大時，沒有出現這種現象，這足以證明碳纖維混凝土材料耐用性極強，具有很強的抗疲勞性，并在一定程度上節省了材料，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，減少了路面開裂現象，保障了路面的質量與使用壽命。

3結束語

路面不僅影響著人們的出行，還影響著國民經濟的發展，隨著時代的不斷變遷，傳統的混凝土材料已經無法適應當下社會發展的需要。碳纖維混凝土材料的出現，為路面建設提供了商性能的新型材料，其具有耐久性出眾等優點，在抗彎、抗裂方面尤為突出。在路面工程實際施工中，應根據實際施工條件，進行施工現場的詳細考察，并制定碳纖維混凝土施工方案，使其在路面工程建設中發揮出最大的優勢，保證路面使用過程的周期性與高質量性。