提高钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用

提高钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用

袁国程，李敏

身份证号:3713291990061118**   山东 临沂   276000

身份证号:3713221992090346**   山东 临沂   276000

摘要：混凝土在各个施工结构中其施工质量要求不断增加，混凝土施工质量和施工种类不断地变化。钢纤维混凝土作为混凝土施工中的新型方法，是通过在普通混凝土中掺入短钢纤维而形成的具有高度完整性和抗磨损性能的混凝土。由于其在公路施工中的各种优势，被广泛的应用在当前各种道路施工中。

关键词：钢纤维混凝土；道路面层施工；应用

前言：目前，国内公路主要路段机动车密集程度和荷载不断增加，城市公路大部分建成后，通车仅数年即发生了大量的裂缝；严重影响了高速公路的安全和可靠度。超重型汽车在快速移动时，往往会加重路面裂纹的发展状态，并伴随着跳车的发生，其原因是对混凝土的损伤。将钢纤维砼用于城市公路的养护、养护、建筑等方面，已是一种新的发展潮流，它可以有效地提高城市交通的品质，保障人民的交通安全。

1、钢纤维混凝土材料类型

钢纤维按制造技术可分为剪切钢纤维、切断钢纤维、切割钢纤维及熔融钢纤维等五种类型，切断钢纤维是目前国际上公认的抗弯性能最好的材料，但与混凝土结合的整体性能不佳。剪切型钢纤维是由较薄的钢材制成的，其最大抗拉强度可达700 MPa，其厚度一般为0.3-0.6毫米。型材的纤维是由较大厚度的钢材或铸锭制得的。熔融态钢纤维以钢液为主体，具有良好的弹性和拉伸强度，但在钢液降温时，由于钢液与大气的氧化作用，在其表面形成一层氧化物膜，严重影响了其与混凝土之间的结合。在将 SRC用于公路桥梁时，要按照设计需求对其进行适当的配比，对基体进行适当的筛选，对其抗拉强度、承载力等施工特性进行持续的优化与提高，确保施工的品质与效率。

2、钢纤维混凝土的具体优点

2.1强度较高

由于常规的砼结构存在着强度低、使用寿命短等缺点，容易引起路面开裂等问题，无法适应当前桥梁建设的需要。与普通混凝土相比，钢纤维砼具有更高的力学性能，它是通过掺入大量的短纤维和掺入到水泥中形成的。相同质量的商品型钢纤维砼与常规砼比较，其抗塑性和塑性变形较小。从工程实践的观点来看，这种方法能够减少公路桥梁开裂的几率，保证行车的安全性。但要指出的是，尽管该桥的承载力提高了，但其自重也随之增大。

2.2抗裂性较好

由于钢纤维砼与钢筋砼复合后，其抗裂能力也有很强的提高，将其应用于公路桥梁中；在荷载持续增加的情况下，钢纤维可以很好地承受荷载，对整个结构具有良好的限制效果，可以对由于荷载增加而产生的钢筋混凝土的变形进行有效的限制和限制。在实际应用中，还能避免建筑开裂，显示了其良好的阻裂特性。

2.3抗冲击性能

随着钢纤维量的增加，其抗冲性得到显著改善，并且在某一数量级时，其抗冲性与钢纤维量呈线性关系。由于其优异的塑性变形性能，可显著提高普通混凝土的脆性，且在产生冲击裂纹后，还可减缓裂纹的扩展。在动态载荷下，由于其具有较强的抗松脆性能，故其耐久性能显著提高，即使出现裂纹，也不会马上破裂；因此， SFRC在公路路面、桥面铺装和机场跑道等路面施工中具有良好的应用前景。

3、钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用

3.1控制混凝土配比

混凝土配合比对混凝土的使用和品质有很大的影响，因此必须对其进行严格的控制。首先根据路面结构的具体条件及使用条件，严格控制混凝土的坍落度及水灰比。一般以90-100 mm为宜，可大大减少渗漏现象。同时，以8小时为基准，以空气含量为基准，以8小时为基准，以空气含量为指标。其次，根据混凝土的强度等级需求，尽可能地选用硅酸盐类的水泥。在水泥砼中，一般选用颜色统一、强度高的砂石，并确保其中的泥土含量在1%以内。集料颗粒尺寸控制在5~30毫米范围内，并对其进行清洗，以确保其达到相应的规范要求。为了更好地选用超塑化剂，除了满足规范的各项指标之外，还应根据路面结构的需要，对掺入的掺合料进行严格的控制。为了防止混凝土的塌落度，应配合使用超塑化剂及水泥。对于外加剂，经常使用矿物质外加剂，以改善其性质。在一定程度上改善了混凝土的活性。另外，它还可以对混凝土进行高效的充填，从而提高其内部的密实度。

3.2钢纤维的投放和搅拌

为了避免在混合时发生结块，在投入料及制造时，采取了分散的加料方法，即先湿润后干燥。在下料时，要根据细集料的数量对钢纤维进行拌和，并将钢纤维均匀地掺入到混凝土中。在进行钢纤维砼的拌和时，通常是先投入沙子，然后投入钢纤维，然后混合均匀，然后投入碎石、水泥；通过这种分层下料工作，达到各个部分的混合均匀，避免了混合不均。同时，对混合器的选用也有一些规定，要达到最好的混合效果，就必须使用两个锥形反向混合器；保证最后的混合结果。

3.3摊铺与振捣

为了避免在浇注时发生的浇注接缝太大，必须保持其连续的施工，通常在浇注时，要将其厚度控制在15-20 cm之间，这样才能使整个道路浇筑的连续。在浇筑时，通常要使用摊铺机来进行工作，并且要针对具体的状况，采用手工作业的方法对道路进行平整，从而避免在道路的建设中产生高低差异等现象。由于将插在钢纤维砼中的振杆插在钢纤维砼中，会使得钢纤维网向振杆处汇集，形成丛集效应，因此为了保证钢纤维布的均匀分布；采用平台式振动器进行振捣。为了确保角部混凝土的密实，在施工过程中，采用沿施工路径向内插入振动棒，使得钢纤维布束在施工过程中，能有效地抵抗板材的收缩和温度应力，并能有效地进行荷载转移。振捣应以砼不再下陷、无泡沫、溅起泥沫为宜，并注意避免振捣过度。

3.4多层铺设

普通公路在采用钢筋混凝土结构时，大都采用二、三层结构。如果采用双层结构，则底层要铺上一般的水泥，而上层则要铺40-60%的钢纤维砼，使桥梁和公路更加坚固。若采用三层结构，则上层和下层采用 SFRC，中层采用素混凝土。一般来说，三楼的路面结构要比二楼的结构要复杂得多，所以在普通路面上采用双层结构。在机器高度高的地方进行三次灌注。

3.5钢纤维混凝土罩面

公路在服役过程中，会遭受外部环境的多种破坏，对于这种状况，可以在路面上掺入钢纤维砼；因此，在地面上铺上一层保护层，在某种意义上能够对道路进行保护，这种做法被称为钢纤维混凝土覆盖。这种应用在实践中也可以分为三种，即分离式，组合，直接，根据具体的路况而定。分段施工是将钢筋砼罩面与原有砼层分开，然后在砼中部掺入其它配料。粘结型是将原有的砼与砼罩面统一起来。直通式是将钢纤维砼覆盖于原有水泥地面上，并将其覆盖。

3.6钢纤维混凝土道路路面处理

为了确保公路建设方案的可行性和给行车带来更好的交通感受，需要建设单位组织专业技术人员对其进行现场养护；并根据有关规程对其进行维修。在具体的施工过程中，采用了相应的机器和设备，对暴露在水泥表面的钢筋进行清理。在公路沥青路面上开缝时，要采用割缝器适当地控制切口的深度，以防止切口太深、太浅。在养护方面，可参照素砼的养护方法，采用定时喷水的方法，确保砼处于湿润状况；并以一个星期为一个周期来进行维护。

结论：钢纤维砼作为一种新型的砼结构，已被广泛地运用于公路建设中，并获得了很好的经济效益；它不但可以极大地提高公路工程建设的品质，保证行驶的舒适度与安全，而且还可以提高公路的使用年限，因此，应当引起有关部门的关注。

参考文献

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[2]周明仕.纤维混凝土路面施工技术应用研究[J].智能城市,2020,6(02):162-163.

[3]梁玉青.钢纤维再生混凝土在路面工程中的应用研究[D].武汉：湖北工业大学，2020.