道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用论文

道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨

【摘要】随着经济的发展，我国的城市化建设也进入了高速发展时期。国家和民众对建筑工程的质量要求也走上了新的台阶。钢纤维混凝土，即在施工过程中，向普通混凝土里加入定量的钢纤维。这些可以使得混凝土的拉伸强度和承载能力得到有效改善。目前，钢纤维混凝土已经被广泛地运用到了在我国的基础设施建设中。【关键字】道路桥梁施工，钢纤维，混凝土技术，应用探讨

中图分类号：u448.14文献标识码： a 文章编号：

一．前言

随着我国城市化建设的迅速发展，我国居民对建筑工程质量要求越来越高，为了增强混凝土的强度，在工程施工中一般在普通的混凝土中加入一定量的钢纤维混合成钢纤维混凝土，以此来改善混凝土的拉伸强度，增加其承载能力，钢纤维混凝土在我国的基础建设工程中已经得到了广泛应用。

二．钢纤维和钢纤维混凝土的性能概况

1.钢纤维基本性能

钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维4种。切断钢纤维抗拉强度高，但与水泥沙浆的界面粘结性较差。对钢纤维表面进行变形处理，制成表面有刻痕的、末端带钩的、波纹形的钢纤维，或者圆截面与扁平截面交替的呈规律性变化的钢纤维可以改善其力学性能。当用废钢丝绳切断而成时，必须进行除油污和除锈处理。剪切钢纤维由剪切冷轧薄板制得，厚

0.2～0.5mm，宽 0.25 ～o.9mm，抗拉强度为 450 ～800mpa，与水泥砂浆的粘结性比切断钢纤维好。

切削钢纤维由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得，强度比原材料有较大提高，截面呈三角形，与水泥混凝土的粘结较好。熔抽钢纤维由熔融的钢水甩制而成，纤维强度因熔钢成分与热处理条件而异，表面不规则且有一层强度很低的氧化层。氧化层盼存在降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。钢纤维的弹性模量与抗拉强度都比较高，大约为水泥基材的5 倍以上。同时钢纤维也可以制成各种变截面形状，以增加与水泥基材之间的握裹力。

2.钢纤维增强混凝土强度机理

钢纤维在混凝土中的主要作用，在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期，水泥基料与钢纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者：当基料发生开裂后，横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载，并产生较大的变形，直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出，以至复合材料破坏。

3.影响钢纤维混凝土性能的主要因素

钢纤维混凝土性能受钢纤维类型、钢纤维掺量、钢纤维长径比、砂率、粗骨料最大粒径、减水剂、掺和料等因素的影响。其中钢纤维类型、钢纤维掺量和钢纤维长径比是影响钢纤维混凝土性能的主要因素。当钢纤维混凝土用于路面材料时，由于面层板较薄，因而受地下排水状况的影响较大。

三．钢纤维在道路桥梁施工中的应用

由于钢纤维混凝土在道路桥梁工程中具有减少道路铺设的厚度、良好的耐磨性和抗寒、解冻快等各种优点，能够大大提高道路桥梁的使用寿命，所以钢纤维混凝土在道路桥梁工程中有广泛的使用。主要有以下几个特性:

1.在运用钢纤维的混凝土道路桥面，它的厚度是普通混凝土道路桥面厚度的 50% ～60%，在这种混凝土路面中，钢纤维掺量大约为0． 8% ～1. 2% 。在双车道的道路桥面中一般没有纵缝，横缝之间的间距大约为 20 ～30m，最长可设为 50m。

2.在一般的道路桥梁钢纤维混凝土设计中，路面一般做两层结构或者三层结构。如果采用两层结构，上层采用 40% ～ 60% 的钢纤维混凝土，下层采用普通混凝土。如果是三层结构，通常上下层采用钢纤维混凝土，中间是普通的混凝土。一般来说三层的钢纤维混凝土道路桥面施工比较复杂、施工难度较高，一般是在机械水平较高的地区使用。

3.碾压钢纤维混凝土的性能。碾压钢纤维混凝土是将钢纤维按照一定的比例与碾压混凝土相互混合，这种新型的复合物就叫做碾压钢纤维混凝土，可以有效地加强道路路面的强度和弹性，提高混凝土的物理特性。

4.钢纤维混凝土罩面在道路桥梁施工中的应用。道路桥梁在日常的使用过程中会受到外界的各种损坏，可以将钢纤维混凝土加入到路面当中，形成一定的保护层，这就是钢纤维混凝土罩面。钢纤维

混凝土罩面可以分为: 分离式罩面、分结合式罩面和直接式罩面三种。

5.具有防寒抗冻性能，在高寒地区低温的情况下，将钢纤维混凝土应用在路桥设计中，可以减少路面的吸热，维持当地冻土的热度平衡，并提高抗冻性。

四．钢纤维混凝土在道路桥梁工程中的设计

钢纤维混凝土搭配比例可以按照实际情况自主选择，采用现场实验，通过实验结果最后确定混凝土和钢纤维的比例。材料可以选择与基材强度相适应的钢纤维产品，钢纤维的抗拉强度应该在

500mpa以上。圆直和熔抽钢纤维可以配置中低标号混凝土，剪切钢纤维可以使用高标号混凝土。

在这种情况下，钢纤维配置比例一般在 0． 5% ～ 2． 0%，对于道路路面及道路桥梁面结构，由于长期的使用，必须使用高值。为了使钢纤维混凝土的性能能够满足实际需要，应对钢纤维的长径和钢纤维的最小直径做合理的控制。钢纤维最小直径应该不能小于0. 40mm，在一般的道路桥梁施工中应控制在 0．45 ～0．70mm; 钢纤维的本身长度不能过长，长径可以控制在 50 ～80 之间。

钢纤维细石混凝土砂配置率应比相同标号的普通混凝土要高。为了保证钢纤维与混凝土的良好结合，通常使用粒径较小的主骨料，在选择的时候最大粒径一般在 10 ～20mm 之间。在一般的路面施工中为了改善使用混合料的和易性，减少施工过程中水泥的用量和降低工程成本，一般使用减水剂或其它外掺剂。

五．道路桥梁钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土在道路桥梁工程中的施工，通常可以根据施工方法的不同划分成三大类: 浇注钢纤维混凝土施工、喷射钢纤维混凝土施工和灌浆钢纤维混凝土施工。钢纤维混凝土施工质量保障的前提是材料的选用要优良，施工技术的水平要更好。一般来说如果使用良好的符合现场实际工程的材料，加上运用正确的道路施工技术，那么这种道路的寿命将比普通的混凝土延长很多。在施工过程中，对于钢纤维的分布要均匀，这是钢纤维混凝土施工技术的关键环节之一。下面就对钢纤维混凝土施工中的一些要点进行分析:

1.在道路桥梁钢纤维混凝土施工中，钢纤维加入过程中会出现钢纤维结团的问题，所以施工时采用分散机对投入的钢纤维进行充分地分散后，再进行钢纤维混凝土的搅拌。分散机的功率可以控制在0．75 ～ 1．0kw，分散力控制在 20 ～ 60kg/min，这种条件下有助于使钢纤维的分散效果达到最好。

2.钢纤维混凝土材料投入的顺序与搅拌时间的控制是为了更好

地防止钢纤维结团，在一般道路施工过程中需分级投料，一般先干料搅拌后再湿料搅拌。按照砂→钢纤维→碎石→水泥的顺序进行投入，先用搅拌机干拌 1min 后再注入水和外加剂湿拌 2min。六．结束语

钢纤维混凝土是一种新型优质的工程材料，它经过较长时间的发展，从初期的不成熟不稳定向现在的高科技高技术水平转变，它的各种性能也得到不断地提升，以施工方便、造价成本低、性能稳定、