鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補工程中的應用

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鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補工程中的應用
摘要:先容了鋼纖維混凝土材料在舊混凝土路面修補的情況,並在
分析配比試驗強度的基礎上,通過某工程實例,證實鋼纖維混凝土實際
應用於舊混凝土路面修補工程的可行性。鋼纖維混凝土是一種性能優良
的新型複合材料。與普通混凝土相比,其抗拉、抗彎、抗裂及耐磨、耐
衝擊、耐疲憊、韌性等性能都有明顯進步,它不僅可使面層減薄,縮縫
間距加大,改善路面的使用性能,延長路面使用壽命,而且還可節省工
程造價,縮短施工工期。
關鍵詞:鋼纖維混凝土;普通混凝土;舊混凝土路面;修補工程;應用 隨着國民經濟建設和公路交通事業的飛速發展,城市道路和國道幹
線公路上的車輛荷載及密度越來越大,行駛速度越來越快,致使路面的
損壞也日趨嚴重起來。特別是對損壞的水泥混凝土路面而言,它不僅翻
投資大,且施工週期較長,嚴重
影響交通暢通及行車安全。如用普通水泥混凝土修復路面雖有強度高,
板塊性好,有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點,但它的
最大缺陷是脆性大、易開裂、抗温性差,路面板塊輕易受彎折而產生斷
裂,所以就要求路面面板應有足夠的抗彎、抗拉強度和厚度。用鋼纖維
混凝土修築路面,就是意將鋼纖維均勻地分散於基體混凝土中(與混凝
土一起攪拌),並通過分散的鋼纖維,減小因荷載在基體混凝土引起的
細裂縫端部的應力集中,從而控制混凝土裂縫的擴展,進步整個複合材
料的抗裂性。同時由於混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界面粘結
力,因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面,使鋼纖維混
凝土作為一個均勻的整體抵抗外力的作用,明顯進步了混凝土原有的抗
拉、抗彎強度和斷裂延伸率。特別是進步了混凝土的韌性和抗衝擊性。
實踐證實,採用鋼纖維混凝土這一新型高強複合材料對路面修理,既可
進步路面的抗裂性、抗彎曲、耐衝擊和耐疲憊性,而且可改善路面的使
用性能,延長使用壽命從而減少老路開挖,對節省工程造價等具有重要
的經濟效益和社會效益;為進步道路補強與改造提供了良好的途徑。
1基本要求
1.1鋼纖維混凝土材料
鋼纖維混凝土就是在一般普通混凝土中摻配一定數目的短而細的鋼纖維
所組成的一種新型高強複合材料。由於鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的產
生,不但具有普通混凝土的優良性能,而且具有良好的'抗折、抗衝擊、
抗疲憊以及收縮率小、韌性好、耐磨耗能力強等特性。可使路面厚度減
薄50%以上,縮縫間距可增至15m~30m,不用設脹縫和縱縫。鋼纖維混
凝土用鋼纖維類型有圓直型、熔抽型和剪切型鋼纖維。其長度分為各種
不同規格,最佳長徑比為40~70,截面直徑在0.4mm~0.7mm範圍內,
抗拉強度不低於380mpa。在施工時鋼纖維在混凝土中的摻進量為1.0%
~2.0%(體積比),但最大摻量不宜超過2.0%。水泥採用425#~
525#普通硅酸鹽水泥,以保證混合料具有較高的強度和耐磨性能。鋼
纖維混凝土用的粗骨料最大粒徑為鋼纖維長度的2?3。不宜大於20mm。
細集料採用中粗砂,均勻粒徑0.35mm~0.45mm,鬆裝密度1.37g/cm3。
砂率採用45%~50%。
1.2鋼纖維混凝土配合比
鋼纖維混凝土混合料配合比的要求首先應使路面厚度減薄,其次是保證
鋼纖維混凝土有較高的抗彎強度,以滿足結構設計對強度等級的要求即抗壓強度與
抗折強度,以及施工的和易性。鋼纖維混凝土配合比設計基本按以下步驟進行。
(1)根據強度設計值以及施工配製強度進步係數,確定試配抗壓
強度與抗折強度;鋼纖維混凝土抗折強度設計值的確定:
fftm=ftm(1+atmpflf/df)
式中fftm―――鋼纖維混凝土抗折強度設計值;
ftm―――與鋼纖維混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度