盧 強
廣東省基礎工程集團有限公司(510000)
鋼纖維混凝土是市政路橋建設中的一種新型材料,因其材料特性能夠提高市政路橋質量,所以鋼纖維混凝土的應用越來越廣泛。但是因為缺乏實踐經驗,當前部分市政路橋建設中鋼纖維混凝土施工技術還存在著一些問題,所以必須對其施工進行優化,從而促進市政路橋建設質量進一步提升。
鋼纖維混凝土是指在普通混凝土中加入亂向分布的短鋼纖維,從而形成一種新型多相復合材料。亂向分布的鋼纖維能夠有效阻止混凝土內部裂縫形成,阻止裂縫宏觀擴散,進而提高混凝土材料的抗拉性能、抗彎性能、抗沖擊性能以及抗疲勞性能,具有較好的延性[1]。通常情況下,沒有特殊要求的鋼纖維混凝土中,鋼纖維占比在1%~2%。相比于普通的混凝土而言,鋼纖維混凝土的抗拉性能能夠提高40%~80%,抗彎強度能夠提高60%~120%,抗剪強度能夠提升50%~100%,抗壓強度能夠提高25%左右,且抗壓韌性能夠得到大幅度提升。鋼纖維混凝土中的鋼纖維占比可以隨工程具體要求而作出改變。按照纖維增強機理的理論來看,鋼纖維加入混凝土后,其性能增強效果受到基體強度、纖維長徑比、纖維體積率、纖維與基體的黏結強度、纖維在基體中的分布影響。將鋼纖維混凝土應用在市政路橋建設中,當市政路橋的混凝土結構受到破壞時,大部分纖維被拔出,不會發生拉斷問題,從而提高了市政路橋混凝土結構綜合強度,降低了其破壞程度[2]。由此可見,鋼纖維混凝土能夠提高市政路橋工程質量,對市政路橋起到良好的保護作用。
鋼纖維混凝土能夠提高市政路橋混凝土結構的抗拉性能、抗剪性能、抗彎性能,使得市政路橋工程的綜合強度得到很大提升。與傳統市政路橋工程相比,鋼纖維混凝土的表現更加出色。在我國交通運輸規模不斷擴大的背景下,市政路橋需要承載更高的負荷,所以對于市政路橋的性能要求不斷提升。如果市政路橋結構性能較差,在應用過程中就會出現路面開裂、結構裂縫等問題,從而威脅行車安全,不利于我國交通運輸行業發展。而鋼纖維混凝土能夠有效改善市政路橋結構各個方面的性能,是鋼纖維混凝土的主要應用優勢。
使用壽命是評價市政路橋施工質量的重要指標,使用壽命與其質量有著直接關系。如果市政路橋結構性能較差,則使用壽命會相應縮短,并影響市政路橋安全性,同時還會增加后期維護等工作的成本投入。而鋼纖維混凝土材料能夠有效延長市政路橋使用壽命,是降低市政路橋施工成本的重要技術手段。
市政路橋在使用過程中,會因環境因素、車輛荷載以及其他多種因素出現損壞問題,一旦路橋結構出現損壞,車輛在通過時就會受到嚴重威脅。鋼纖維混凝土能夠提高市政路橋質量,路橋結構損壞時,受到鋼纖維的影響,損壞程度能夠控制在合理范圍之內,從而避免發生結構坍塌等嚴重的安全問題,使得通車安全得到充分保障,鋼纖維混凝土的優勢能夠得到全面發揮。
在鋼纖維混凝土應用過程中,技術人員必須對施工技術進行整體性優化。將鋼纖維加入到混凝土材料中,如果采用一次性投入大量鋼纖維的方式,可能會引起質量問題,比如攪拌不夠均勻出現纖維結團現象,從而導致鋼纖維分布不夠均勻,進而無法通過鋼纖維提高混凝土性能。因此,在將鋼纖維加入到混凝土材料中時,技術人員需要采用分散機對鋼纖維進行預處理,使其能夠保持均勻性,避免鋼纖維在混凝土中結塊的問題出現。分散機在使用時,通常情況下需要將功率設定在1kW左右,分散力設置保持在20~60kg/min。采用上述處理措施,能夠全面提高鋼纖維混凝土性能,避免性能提升不夠出現問題,從而為后續施工打下基礎,是鋼纖維混凝土在道橋施工應用中前期準備工作的重要技術保障[3]。
鋼纖維混凝土施工技術能夠有效提高路橋工程質量,具有廣闊的應用前景,但是在具體應用過程中,需要結合市政路橋建設的質量要求,對鋼纖維混凝土材料參數進行調整,保證鋼纖維混凝土參數符合建設要求。通過對鋼纖維材料、鋼纖維加入量等方面的調整,則能夠提高實際應用效果。鋼纖維混凝土相比于一般的混凝土材料而言,在抗拉性能、抗彎性能、抗剪性能等方面更加優秀,是提高市政路橋工程質量的重要方式,所以在對其參數進行調整時,技術人員必須明確市政路橋建設的質量要求、工程規模、質量影響等因素,不能盲目地對參數進行調整[4-5]。
攪拌是鋼纖維混凝土配置中的核心工序,是影響其質量的重要因素,所以必須嚴格對攪拌順序以及攪拌時間等操作進行控制,以便有效提高鋼纖維混凝土質量。施工人員必須明確鋼纖維混凝土攪拌投料順序,通常情況下需要對粗集料、細集料、鋼纖維以及混凝土等進行充分攪拌,攪拌時間控制在1~2min,之后加入水,濕潤攪拌2min,能夠有效提高各項材料的融合程度。鋼纖維混凝土對于攪拌順序和攪拌時間具有明確的規定和要求,施工人員必須嚴格按照相關標準規定開展工作,才能夠全面提升鋼纖維混凝土質量[6-7]。
澆筑和振搗是鋼纖維混凝土在市政路橋施工中的主要環節,需要施工人員根據市政路橋設計方案開展相關工作。通常情況下,施工人員在澆筑前需要對鋼纖維混凝土進行充分振搗,保證鋼纖維混凝土材料更加均勻。振搗過程中需要注意,不能出現明顯澆筑接頭問題,倒料時間需要控制在10~20 min,從而能夠提高鋼纖維混凝土振搗連續性。當前市政路橋工程對于施工質量要求較高,所以需要通過科學的振搗方式提高鋼纖維混凝土材料質量,嚴格控制振搗棒插入深度、振搗時間,從而保證鋼纖維混凝土材料得到均勻且充分地振搗,使鋼纖維混凝土的密度和各方面性能得到很大提升。
在市政路橋施工完成后,需要對鋼纖維混凝土結構進行養護,防止出現質量問題。針對鋼纖維混凝土結構的養護,首先需要控制溫度,因為如果溫度差異較大,會導致鋼纖維混凝土在溫度差應力的作用下出現裂縫、膨脹等質量問題,所以需要密切監測鋼纖維混凝土結構溫度,當溫度出現變化時采用灑水降溫或塑料薄膜覆蓋養護措施。同時,為了防止鋼纖維混凝土結構出現質量問題,需要對其進行抹光養護處理,如搓毛、提漿等處理作業,全面提高市政路橋綜合質量。
文章全面闡述了鋼纖維混凝土的基本特點以及在市政路橋中的應用優勢,同時提出鋼纖維混凝土的多項具體施工技術,希望能夠對我國市政路橋建設行業起到一定的借鑒和幫助作用,促進我國交通運輸行業發展。