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淺談鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施論文
摘要：筆者結(jié)合鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)實(shí)踐，淺談鋼纖維混凝土路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞：施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施
鋼纖維混凝土是將鋼纖維摻入到普通混凝土中制得的一種復(fù)合型混凝土，是一種新型路用材料。鋼纖維混凝土路面在動(dòng)荷載下具有良好的抗沖擊力、抗彎、抗拉、耐磨性能，疲勞壽命長(zhǎng)，并具有良好的阻止和抑制因溫度應(yīng)力引起裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展的能力。此外鋼纖維混凝土的抗凍性能良好。在普通混凝土中摻入一定劑量的鋼纖維，可以明顯減薄路面結(jié)構(gòu)層厚度，改善路用性能，節(jié)約成本。
一、鋼纖維混凝土原材料的選擇及配合比設(shè)計(jì)
（一）水泥
一般可采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥。水泥的技術(shù)指標(biāo)要求：
�。�1）氧化鎂含量：≤5%
（2）三氧化硫含量：≤3.5%
（3）細(xì)度指標(biāo)：80μm方孔篩余＞10%
�。�4）初凝時(shí)間不得早于45min
�。�5）終凝時(shí)間不得遲于10h。因鋼纖維混凝土路面特殊的工作條件、厚度小，故路面混凝土應(yīng)盡可能采用強(qiáng)度高、干縮性小、抗磨性及抗凍性好的水泥。
（二）集料
粗骨料（粒徑大于7mm），宜采用石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、表面粗糙，近立方體顆粒的碎石，最大粒徑不宜大于20mm和鋼纖維長(zhǎng)度的2/3.（鋼纖維長(zhǎng)度一般為3-4cm），含泥量不大于1%，細(xì)長(zhǎng)、扁平顆粒及風(fēng)化石、針片狀含量不大于10%，不宜采用石灰?guī)r碎石，必要時(shí)應(yīng)將含有土顆粒的碎石用水沖洗。
細(xì)集料（粒徑小于5mm）宜采用天然中粗砂或機(jī)制砂，沙粒必須堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì)、顆粒均勻，細(xì)度模數(shù)為2.0-3.0，含泥量不大于3%，含泥量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的砂必須過(guò)篩。細(xì)集料的潔凈程度，天然砂以不小于0.075mm含量的百分比表示，機(jī)制砂以砂當(dāng)量或亞甲藍(lán)值表示，其質(zhì)量必須滿足規(guī)范要求。
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同普通混凝土一樣，無(wú)污染的自然水或自來(lái)水，混凝土用水量約為130-180kg/m3，為保證混凝土具有足夠的強(qiáng)度和密實(shí)度，水灰比宜為0.4-0.55，水灰比低時(shí)，混凝土和易性差，可增加減水劑或塑化劑，為使路面提早開(kāi)放交通，可在混凝土中摻加適量早強(qiáng)劑，為提高混凝土的和易性、抗凍性，可摻入適量加氣劑。
（四）鋼纖維類(lèi)型及尺寸
采用的鋼纖維為碳鋼纖維，路面用鋼纖維宜用：熔抽型、剪切性。其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于550Mpa，纖維直徑一般為0.4-0.7mm，長(zhǎng)度一般為直徑的50-70倍。
（五）配合比設(shè)計(jì)
鋼纖維混凝土的配合比是指鋼纖維混凝土中各組成材料之間的比例關(guān)系。其設(shè)計(jì)的基本目的是將其組成的材料(包括鋼纖維、水泥、水、粗細(xì)骨料及外加劑等)合理配合，使所設(shè)計(jì)配置的鋼纖維混凝土滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量驗(yàn)收的強(qiáng)度要求，在路面工程的實(shí)際運(yùn)用中，鋼纖維混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)直接基于鋼纖維混凝土的性能與使用進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在使用鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)中，以鋼纖維混凝土的抗折強(qiáng)度作為配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)，尋求制約鋼纖維混凝土抗折強(qiáng)度的主要因素，如鋼纖維摻入量，鋼纖維長(zhǎng)徑比，水泥標(biāo)號(hào)與水灰比之間的比例關(guān)系，通過(guò)上述因素的調(diào)整，控制鋼纖維的抗折強(qiáng)度。
鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足路面設(shè)計(jì)要求的拌和性能及硬化后的性能、鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求決定，通常為抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彎曲韌度等，通常路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)以抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度為主要強(qiáng)度指標(biāo)，為提高鋼纖維混凝土的韌性，應(yīng)盡可能選用與混凝土基體粘結(jié)強(qiáng)度較高的鋼纖維。路面鋼纖維混凝土配合比的強(qiáng)度試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)路面等級(jí)和工程要求分別進(jìn)行抗壓與抗折試驗(yàn)。
二、施工技術(shù)
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拌和是保證鋼纖維混凝土在混凝土基體中均勻分布的重要環(huán)節(jié)，因此，鋼纖維混凝土路面施工須采用機(jī)械攪拌，一般采用強(qiáng)制式或反錐式攪拌機(jī)，為保證鋼纖維混凝土攪拌均勻，防止鋼纖維結(jié)團(tuán)，采取先干后濕的工藝。其投料順序?yàn)椋荷啊摾w維—石子—水泥的順序投料。首先在攪拌機(jī)里干拌1-2min，在加水濕拌2min左右。總攪拌時(shí)間控制在6min內(nèi)。攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)形成纖維結(jié)團(tuán)，且每次的攪拌量控制在攪拌機(jī)容量的1/3以下。
（二）運(yùn)料
鋼纖維混凝土運(yùn)輸采用自卸運(yùn)輸車(chē)，由于鋼纖維混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中受到振動(dòng)，使鋼纖維下沉、坍落度和含氣量都會(huì)有損失，影響鋼纖維混凝土的均勻性，因此，應(yīng)盡量縮短運(yùn)送的時(shí)間和距離，運(yùn)輸中要防止鋼纖維混凝土受污染，運(yùn)輸?shù)淖铋L(zhǎng)時(shí)間以試驗(yàn)提供的水泥初凝時(shí)間并給予施工留有足夠的操作時(shí)間為限。 （三）澆筑
當(dāng)混合料運(yùn)送至指定地點(diǎn)后，一般直接倒入安裝好模板的路槽內(nèi)，并用人工找平，落料時(shí)應(yīng)避免同一處大堆落下，在規(guī)定的連續(xù)施工區(qū)段內(nèi)，必須連續(xù)進(jìn)行，不能中斷，否則會(huì)造成鋼纖維沿接縫隙表面排列，不能產(chǎn)生增強(qiáng)作用，易產(chǎn)生裂縫。
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鋼纖維混凝土的振搗機(jī)具宜用平板振搗器。若板厚在0.2m以內(nèi)可一次攤鋪成型，振動(dòng)時(shí)間一般以表面振出砂漿、混合料不再下沉為度，嚴(yán)禁漏振，再用兩端置于外側(cè)模板的振動(dòng)梁，沿?cái)備伔较蛘駝?dòng)壓平，振動(dòng)過(guò)程中，多余混合料被刮出，低凹處應(yīng)隨時(shí)補(bǔ)足，最后用置于兩側(cè)模板上的無(wú)縫鋼管滾筒，沿縱向滾壓提漿，以確保路面的平整度。
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為防止鋼纖維外露或豎直伸出表面，以保證車(chē)輛及行人安全，在整平前可用凸棱的金屬壓滾或其它方法，將豎起或外露的鋼纖維壓入后再整平，抹面和壓紋時(shí)也不得將鋼纖維帶出，抹平的表面應(yīng)在初凝前進(jìn)行壓紋和拉毛，壓紋和拉毛工具，宜使用壓滾和刷子，不得使用竹掃帚。路面切縫宜采用割縫機(jī)割出要求深度的槽口，割槽時(shí)間不宜過(guò)早或過(guò)遲，在鋼纖維抹面后12-48小時(shí)左右，抗壓強(qiáng)度達(dá)到5-10Mpa作為切縫時(shí)間。
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鋼纖維混凝土與普通混凝土一樣，應(yīng)及時(shí)養(yǎng)生。當(dāng)混凝土抹面2小時(shí)后，當(dāng)其表面具有一定硬度，用手指輕壓不出現(xiàn)痕跡時(shí)，可以開(kāi)始養(yǎng)生�？刹捎貌荽�、麻袋或濕砂（約20-30mm）覆蓋于混凝土表面，每天均勻?yàn)⑺當(dāng)?shù)次，使其保持潮濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)不得低于7天。也可用不透水的薄膜粘附于表面，從而阻止混凝土中水分蒸發(fā)，以保證鋼纖維混凝土的水化作用正常進(jìn)行。
三、鋼纖維混凝土的質(zhì)量控制
為保證鋼纖維混凝土的施工質(zhì)量，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
1.對(duì)每一批進(jìn)場(chǎng)的原材料都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，必須使用合格的原材料；
2.事先應(yīng)檢測(cè)土基的密實(shí)度，基層的強(qiáng)度、剛度和均勻性；
3.現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定砂、石料的含水量，根據(jù)試驗(yàn)配合比，以適當(dāng)調(diào)整施工配合比；
4.攤鋪前，應(yīng)檢查基層的平整度、路拱橫坡、模板標(biāo)高等；
5.試件制作。每鋪筑400方的鋼纖維混凝土，應(yīng)制作2組抗折試件（以作7天和28天強(qiáng)度試驗(yàn)強(qiáng)度）每增鋪1000-2000m3鋼纖維混凝土，增做一組試件，備作驗(yàn)收或檢查后期強(qiáng)度時(shí)用，試件在現(xiàn)場(chǎng)與路面相同條件下進(jìn)行濕法養(yǎng)生，施工中應(yīng)及時(shí)測(cè)定7天齡期試件強(qiáng)度，檢查是否達(dá)到28天齡期強(qiáng)度的70%以上，否則，查明原因，立即采取措施，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
四、鋼纖維混凝土路面接縫設(shè)置
因鋼纖維抗拉性能好，阻裂能力和抗收縮性能好，在施工條件許可時(shí)，一般7-9m寬的路面勿需設(shè)縱縫，可用整幅施工，橫向縮縫按15-20m間距設(shè)置。
鋼纖維混凝土由于其自身就具有的優(yōu)異性能，目前已得到廣泛應(yīng)用，但是鋼纖維混凝土路面的施工較普通混凝土路面復(fù)雜，如果在施工過(guò)程中控制不好，很容易出現(xiàn)鋼纖維結(jié)團(tuán)，拌合物工作性差等問(wèn)題，反而降低了路面質(zhì)量。所以在使用鋼纖維混凝土?xí)r，一定要嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量、拌和、運(yùn)料、澆筑、振搗、養(yǎng)生等施工環(huán)節(jié)，只有這樣才能有效發(fā)揮鋼纖維混凝土的優(yōu)越性能，提高其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)民發(fā)展服務(wù)。
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