钢纤维混凝土用在哪里 [谈钢纤维混凝土在公路桥梁桥面铺装工程中的应用]

来源:三维 发布时间:2019-05-15 04:06:56 点击:

  摘要:钢纤维混凝土是一种性能优良的建筑材料,它能显著提高混凝土的抗拉、弯拉强度和抗裂、抗冲击、抗疲劳、抗震、抗爆及韧性等项性能,因此适宜范围较广。本文从原材料、配合比、质量控制几方面对钢纤维混凝土在公路桥梁桥面铺装工程中的应用进行了探讨。
  关键词:钢纤维混凝土;桥面铺装;应用
  中图分类号:U443.33文献标识码: A 文章编号:
  1正确选材和试验
  1.1水泥
  经过对有供货能力的几家水泥进行了反复的物理力学性能试验,最终选定各项指标稳定,强度保证率较高的大连小野田水泥厂生产的P.052.5水泥。
  1.2细集料
  试验采用Ⅱ级级配。经对丹东爱河砂场河沙进行抽样试验,其级配符合细集料GB/T14684-2001Ⅱ级级配要求,含泥量≤2.0%,材质较稳定。
  1.3粗集料
  钢纤维混凝土采用的粗骨料的粒径不宜大于26.5mm,我们采用5-25mm碎石。经对通远堡石料母岩进行抽样检验,其饱水抗压强度为78.4Mpa。破碎后的5-25mm碎石压碎值为9.1%,级配符合GB/T14685-2001粗集料要求,其它指标均符合JTJ041-2000规范要求。
  1.4外加剂
  拌制钢纤维混凝土宜选用高效减水剂。外加剂性能应符合现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)的规定,并经试验验证后方可采用。经对几个厂家的外加剂进行多次试验,最终确定采用辽宁营口丰收外加剂厂的UNF-1型高效减水剂。
  1.5钢纤维
  钢纤维采用上海哈瑞克斯金属制品有限公司生产的钢锭铣削型钢纤维,型号为Ami04-32-600型。其外形特征为:表面自然发兰,外弧面光滑内弧面粗糙,经向扭曲,两端有锚固端。其长度:32.0mm±2.0mm;宽度:2.6mm±1.2mm;经向扭曲角度不小于20°。其抗拉强度不低于700N∕mm2,弯折性能能承受一次弯折90°不断裂。钢纤维表面不得粘混有油污和其它妨碍其与水泥砂浆粘结的杂质,钢纤维内含有的粘连片、铁屑及杂质的总重量不超过钢纤维重量的1%。我们规定每5t或少于5t的同规格钢纤维做为一个验收批,按有关试验规程进行检验验收。经试验,各项指标均符合JG/T3064-1999中的有关规定。
  2钢纤维混凝土配合比设计要求
  (1)钢纤维混凝土配合比设计应采用试验计算法,并按下述步骤进行:1)根据强度标准值或设计值以及施工配制强度提高系数,确定配制抗压强度与抗拉强度或配制抗压强度与弯拉强度。2)根据配制抗压强度计算水灰比。3)根据配制抗拉强度或弯拉强度,计算或通过试验确定钢纤维体积率。钢纤维钢筋混凝土桥面铺装,钢纤维体积率宜为0.45%~0.60%,不设钢筋网的或设钢筋网但重型车较多的应适当提高钢纤维体积率。4)根据施工要求的稠度确定单位体积用水量,钢纤维体积率每掺加0.30%,单位体积用水量相应增加3kg,如掺用外加剂或混合材料时,应考虑其影响,用水量增加值宜通过试验确定。5)确定合理砂率,钢纤维体积率每掺加0.30%,砂率相应增加2%。6)按绝对体积法计算材料用量,确定试配配合比。7)按试配配合比试拌,进行拌合物性能试验,调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用基准配合比。8)根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率及其掺和料比例,确定施工配合比。
  (2)钢纤维混凝土的水灰不宜大于0.50;对于以耐久性为主要要求的钢纤维混凝土,不宜大于0.45。配制高强钢纤维混凝土所用的水灰比宜控制在0.24~0.38范围内,并应掺高效减水剂。
  (3)每立方米钢纤维混凝土的水泥用量不宜小于360kg。当钢纤维体积率或基体强度等级较高时水泥用量可适当增加,但不宜大于550kg。
  (4)钢纤维混凝土的稠度可参照同类工程对普通混凝土所要求的稠度确定,其坍落度值可比相应普通混凝土要求值小20mm,其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同。
  (5)按计算的配合比进行试验时,首先应进行试拌,以检查拌合物的性能,检查坍落度或维勃稠度、粘聚性、保水性等是否满足施工要求,若不满足则应在保持钢纤维体积率不变的条件下,调整用水量或砂率直到满足要求为止,并据此确定用于强度试验的基准配合比。
  (6)钢纤维混凝土配合比的强度试验,应根据工程要求进行抗压强度抗和抗拉强度(或弯拉强度)试验。制作钢纤维混凝土试块时,应测定其拌合物的稠度和表观密度。
  (7)根据测得水灰比与抗压强度关系,求出配制抗压强度相对应的水灰比;根据钢纤维体积率与抗拉强度或弯拉强度的关系,求出试配抗拉强度或弯拉强度对应的钢纤维体积率。据此可参照现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55)确定施工配合比。
  3确定配合比
  根据钢纤维混凝土的配合比设计要求,并参照现行标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55),我们在宝天高速公路BT2合同段榆家湾特大桥C50钢纤维混凝土的配合比设计中所采取的相关参数如下:(1)确定坍落度为40~60mm,选定砂率为48%,单位用水量为154Kg。(2)按95%保证率计算试配强度为59.9Mpa。按照已确定的指标,进行试配。最终选定水泥用量为496.77kg/m3的配合比,可满足设计要求。
  4施工控制
  4.1钢纤维混凝土调平层施工工艺
  施工工艺为:标高测量→清洗桥面→绑扎钢筋→安装泄水管→铺设摊铺机轨道→桥面湿润后浇筑调平层混凝土→覆盖洒水养护
  4.2施工前的检查
  桥面混凝土铺装层施工前,首先必须对箱梁顶面进行彻底的清理,有松散的砼须凿除干净。然后按横、纵各5米详细设置控制网点,控制标高和平面位置,检查无误并报现场监理工程师认可后方可开始桥面铺装层施工。
  4.3搅拌
  钢纤维混凝土采用IS-500型强制拌和机,施工前对计量设备进行了检定。搅拌钢纤维混凝土的各种材料的重量,应按施工配合比和一次搅拌量计算确定,其称量偏差不得超过相关要求。钢纤维混凝土搅拌的投料次序和方法与普通混凝土相同,钢纤维可在任意时段加入。钢纤维混凝土的搅拌时间比普通混凝土延长10s~30s,并应通过现场搅拌试验确定。当钢纤维体积率较高,拌合物较干时,搅拌机一次拌合量不宜大于其额定搅拌量的80%。施工中按照公路桥涵施工技术规范并结合施工经验要求搅拌时间不小于3分钟。
  4.4运输、浇注和养护
  (1)钢纤维混凝土的运输与普通混凝土的运输规定相同,应避免运输过程中拌合物离析。
  (2)钢纤维混凝土的浇筑应保证钢纤维分布的均匀性和结构的连续性,在规定连续浇筑的区域内,浇筑施工不得中断。在浇筑过程中严禁因拌合料干涩而加水。
  (3)钢纤维混凝土应采用机械振捣,不得采用人工插捣。
  振捣时除应保证混凝土密实外,还应保证钢纤维均匀分布。施工中我们的做法是采用吊车将砼吊至施工面,人工初步摊铺,自行式摊铺机高频振捣成型,在砼初凝前用机械抹光机进行初次收浆,人工二次收浆后拉毛,在砼初凝后覆盖洒水养生。
  (4)钢纤维混凝土可采用与普通混凝土相同的养护方法。我们规定所有桥面铺装混凝土养生,全部采用透水土工布全覆盖养生,养生时间不低于7天。
  4.5质量检验
  (1)钢纤维混凝土的质量检验,除应对原材料、配合比、
  施工等主要环节按现行有关混凝土结构工程施工与验收规范的规定执行外,还应检验下列项目:①按上述1.5条的要求对钢纤维进行质量检验。②钢纤维的称量检验,每一工作班不得少于2次;同时,应采用水洗法在浇筑地点取样检验钢纤维体积率,每一班工作不得少于2次;该方法检验钢纤维体积率的误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±15%。
  (2)检验钢纤维混凝土质量,根据工程要求分别进行抗
  压强度与抗拉强度或抗压强度与弯拉强度试验。如工程部位有特殊要求时,还应做抗冻、抗渗、耐磨等项性能试验。钢纤维混凝土强度检验的试件制作、数量以及对强度的评定方法应参照现行有关混凝土工程施工验收规范及《混凝土强度检验评定标准》的规定执行。
  5结束语
  桥梁工程中,对钢纤维混凝土桥面的应用较为广泛,所以钢纤维混凝土的铺装技术应该不断的提高。在施工过程中,钢纤维的质量保证尤其重要,施工之前应该对钢纤维进行严格的试验检测,另外还要保证钢纤维混凝土的搅拌质量,要避免出现钢纤维成团的现象。
  参考文献:
  [1]上海市工程建设规范.钢锭铣削型钢纤维混凝土应用技术规程[M].
  [2]交通部.JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

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