道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨

2020-02-14 19:12年峰
建材与装饰 2020年19期
关键词:粘结性墩台钢纤维

年峰

(安徽省公路工程建设监理有限责任公司,安徽合肥 230000)

钢纤维混凝土技术是道路桥梁工程中应用的重要技术形式,可以有效提高施工的质量,在施工过程中应该注重对钢纤维的性能进行分析,钢纤维混凝土的性能比普通混凝土更加良好,在应用过程中具有高强度和适应能力,可以提高工程的质量和延长使用寿命。因此在道路桥梁工程中应用钢纤维混凝土时非常必要的,需要加深钢纤维混凝土在道路桥梁施工中的应用研究,提高性能,提升工程质量。

1 钢纤维和钢纤维混凝土性能

1.1 钢纤维性能分析

钢纤维其本身具有一定的弹性,并且在应用中抗拉能力较强,因此在使用中可以更好适应外界的环境变化,断裂的情况较少。钢纤维是一种金属纤维,具有金属的强度和硬度,适应性较强,在实际应用过程中对钢纤维会进行改造,更符合工程的建设要求,因此钢纤维的应用更具有可塑性,与水泥更好地结合,可以提升钢纤维混凝土的强度和质量。钢纤维根据不同的工程要求可以分成四种形式,分别是切断钢纤维、切削钢纤维、剪切钢纤维、熔抽钢纤维。

切断钢纤维的特点是抗拉能力强,在形成钢纤维混凝土后更具有抗拉强度。但是这种方法在实际应用中技术水平不足,导致钢纤维和混凝土之间难以实现有效的粘结,两者的结合程度不高,容易出现质量问题。为了让混凝土和钢纤维之间可以充分粘结,对钢纤维的形状进行变化。将光滑的钢纤维表面增加刻痕,可以有效改善粘结性不强的情况。废钢丝绳在应用之前需要对表面清理干净,清除油污和杂物,可以提高粘结性,确保钢纤维混凝土的正常使用。

剪切钢纤维是对冷轧钢板进行剪切,剪切钢纤维与切断钢纤维相比混凝土之间的粘结程度更高。切削钢纤维的应用更加广泛,相比前两种钢纤维模式不仅强度更高,同时粘结性更强,切削钢纤维是由旋转铣刀切削厚钢板制成,截面为三角形,和水泥混凝土有较好的粘结性,粘结程度更高。

熔抽钢纤维对于钢纤维的制造方式不同,因此钢纤维中的含碳量、凝固方式等与其他钢纤维具有很大的差异。熔抽钢纤维的表面不够平整和规则,并且在应用过程中会产生化学反应,形成氧化亚铁在钢纤维的表面,这种氧化亚铁物质影响钢纤维和混凝土的粘结。

1.2 钢纤维混凝土性能

制作钢纤维混凝土是将钢纤维与普通混凝土相融合,将二者均匀搅拌,确保混凝土中分布钢纤维,经过凝固之后就形成钢纤维混凝土。钢纤维混凝土的性能与比普通混凝土更高,强度和硬度更大,在应用过程中承载能力更强,可以有效提高建筑的质量。混凝土的抗拉强度影响混凝土的质量,因此加入钢纤维可以有效提升极限抗拉强度和抗弯强度,混凝土在应用中受到外界冲击不会出现裂缝和变形的情况,提高安全性。钢纤维混凝土抗冻性强,对于北方等地,冬季的温度低,容易出现霜冻现象,采用钢纤维混凝土可以提高抗冻性。混凝土的弹性模量在融入钢纤维之后会得到明显的提升。普通混凝土在经过长时间的使用后会出现变形以及收缩的情况,主要是因为外界温度以及环境的变化导致的,在加入钢纤维之后可以改善这种情况提高韧性,延长使用寿命,提高混凝土的耐磨性以及抗剪性,因此钢纤维混凝土的性能良好,相较于普通混凝土具有很多应用优势,因此需要加强应用和推广。

2 道路桥梁建设中钢纤维混凝土技术的应用

2.1 钢纤维混凝土在桥梁建设中的应用

(1)桥面铺装。钢纤维混凝土的强度以及刚度更高,因此在桥面中的应用更具有优势。桥梁在建设过程中对于强度以及重量等的要求都比较高,为了提高桥梁的质量应该对重量进行控制,钢纤维混凝土相较于普通混凝土重量更轻,可以减少桥梁的负担。钢纤维混凝土的承载能力较强,提高了桥梁的承载力,适应外界环境的变化,减少裂缝等桥梁质量问题,提高安全系数。桥梁在应用中桩顶会受到外界冲击而出现裂痕,因此为了缓解桩顶受到的冲击力,提高韧性,需要采用钢纤维混凝土,保证桥梁的稳固。

(2)桥梁墩台在加固中的应用。桥梁墩台的强度需要提升,因此在墩台加固的过程中需要应用钢纤维混凝土,桥梁墩台的加固一般采用切削钢纤维,不仅强度和厚度符合要求,同时与混凝土的粘结性较强,有效提高墩台强度。在出现地震等自然灾害时钢纤维混凝土可以有效对外界冲击力进行缓冲,减少墩台受到的冲击,提高稳定性,避免表面材料脱落问题。

2.2 钢纤维混凝土在路面施工技术的应用

(1)路面施工技术的应用。钢纤维混凝土在路面施工中可以减薄铺装厚度、提升耐磨性和抗冻性等特点,横向缩缝减少,因此在施工中会采用钢纤维混凝土来提高强度。采用两层式施工或三层式施工形式,两层式施工全部使用钢纤维混凝土,三层式施工是在第一层以及第三层使用钢纤维混凝土,采用不同的施工方式可以根据工程的实际要求以及周围影响等进行合理选择,确保施工方法符合要求。

(2)碾压施工中技术应用,为了提高路面的平整度以及密实程度,需要对路面进行碾压,普通混凝土因为粘结性不强,因此在碾压之后的效果不够好,难以达到过程要求。应用钢纤维混凝土,在碾压之后可以提高粘结程度,更好的应对外界环境的冲击,提高了韧性,荷载能力更强,减少出现裂缝以及变形的情况,保证道路的质量。因此为了延长道路的使用寿命,降低维修成本,需要对材料进行合理选择。

(3)罩面过程的技术应用,混凝土罩面中应用钢纤维混凝土有效提高路面的质量。混凝土罩面在施工中有三种形式:①直接式,这种方法的应用范围更广,对路面产生的副作用较小,因此应用次数较多。②结合式,有效提升了混凝土与路面的粘结度。③分离式,将混凝土和路面相分离,在中间添加隔离层可以有效达到施工要求。

(4)隧道衬砌和边坡防护,道路在施工过程中受到外界因素的影响,比如地形、水文、地质、温度等等自然因素,虽然在施工中会尽量减少在地形不佳的位置施工,但是这种情况难以避免,因此需要灵活调整施工方案。在地形不佳的位置施工会影响路基质量,岩石脱落问题频发。因此需要对边坡进行防护,提高边坡的稳定性,避免出现意外事故。钢纤维混凝土可以对边坡加固,将钢纤维加入到衬砌中可以提高衬砌的性能,增强稳固性,对隧道进行保护。有效防范风险,保持路基结构的稳定,减少岩石脱落问题的产生。

3 结语

综上所述,钢纤维混凝土是一种水泥基复合材料,这种材料在应用过程中具有良好的性能,提高道路桥梁的稳定性和承载力,对于外界的适应能力较强,在应用过程中可以根据工程需求开展不同的设计。在科技以及材料不断更新和发展的过程中,对于钢纤维的研究不断加深,理论知识更加丰富,应用范围更加广泛,因此企业在施工中要加大对钢纤维混凝土的应用,提高工程质量。

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