钢纤维混凝土在路面中的应用
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【摘要】本文简要介绍钢纤维混凝土路面的施工方法及应注意的问题
【关键词】钢纤维混凝土拌和浇筑
钢纤维混凝土（Steel fiber reinforced concrete 简称SFRC）是最近20年发展起来的一种复合型材料，具有良好的性能。应用于道路路面工程，可以充分发挥其弯拉强度高，抗裂，抗疲劳， 耐磨，抗冲击性能好的特点，可取代钢筋,减薄道面厚度，加大缩缝间距，缩短施工周期，提高工程质量,降低工程维修费用，延长工程使用寿命。铣削钢纤维道面混凝土具有普通混凝土一样的施工性能，即使钢纤维在混凝土中掺量达到120千克/立方米时，也能分布均匀，不结团，并能满足商品混凝土搅拌站组织生产和现场泵送施工要求。铣销钢纤维混凝土具有良好的材料性能，与普通混凝土相比，其抗压1强度提高5%到20%；弯拉强度提高20%-50%；抗拉强度提高20%到40%；耐磨性能提高约40%。在人工快速试验条件下，铣销钢纤维掺量为30千克/立方米时，收缩裂缝的总量是参比试件的40%到50%，在冲击荷载作用下，铣销钢纤维混凝土的抗裂性能是普通混凝土的3到4倍，当疲劳次数为100万次时，其弯拉强度是普通混凝土的1.62到2.5倍。
一、 钢纤维混凝土的性能及应用
钢纤维混凝土强度主要取决于基体强度（fm），纤维的长径比（lf/df），纤维的体积率（ρf），纤维与基体间的粘结强度（τ），以及纤维在基体中的分布和取向的影响（η），钢纤维混凝土的强度ff，半经验半理论公式如下：
ff＝F（fm；lfdf•f•ρf•τ•η）
钢纤维混凝土因其优良的力学性能，可以减薄铺装层厚度并相应降低标高；不设或少设纵缝、横向缩缝提高了路面性能和行车舒适性，延长路面使用寿命，减少维护费用等诸多优点。
钢纤维混凝土在旧路基上使用，在充分利用其优越的性能同时还能减少铺装后厚度，满足标高限制时使用，提高抗冻、美观等作用。
二、 工程概况
甬（宁波）－金（金华）高速公路义乌段岩坑尖隧道群的长隧道内路面，原设计为水泥砼路面，但考虑到隧道外为沥青砼路面，汽车在两种路面上行驶时因摩擦系数发生改变，容易发生交通事故。最后经过专家论证，采用20cm钢纤维混凝土加4cm沥青砼的复合路面，以保证路面的强度、舒适和安全等要求。
1、 配合比确定：由于本工程为高速公路，交通比较繁重，要求混凝土具有较高的抗弯拉抗折、抗疲劳强度。经专家、设计等多方决定采用抗压强度40Mpa，抗折强度为7Mpa，20cm厚的钢纤维混凝土路面，实际施工配合比确定为：水泥∶水∶砂子∶石子∶钢纤维=1∶0.48∶2.5∶2.05∶0.219。
2、 材料选用：钢纤维混凝土用水泥为525号普通硅酸盐水泥。石子粒径5～15mm，含泥量<1%，质地坚硬。细骨料为中粗砂粒径0.3～0.5mm，含泥量＜2%，砂率为50%。钢纤维为Q／320223AAA001-89低碳结构钢扭曲型，型号DN-28，用孔眼为20mm×20mm的筛网过筛。
三、 下承层准备
将找平层上的杂物清理干净，对过高的部分进行凿除，然后对路面进行清洗，并进行测量放样、立模。
四、 混合料拌和及运输
钢纤维砼拌和料中，由于掺入一定量的钢纤维，构成为水、分散粘体和短线体的材料体系，其性能与普通混凝土有较大变化。为使钢纤维在混凝土中分散均匀，采用二次投料三次搅拌法。先将石子和钢纤维干拌1min，加入砂子、水泥再干拌1min，最后注水搅拌。总搅拌时间不超过6min，超搅拌会形成湿纤维团。每次搅拌量应在搅拌机公称容量的1／3以下为宜。
混凝土运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不应超过1.5m，以防混凝土离析。
五、 钢纤维混凝土浇筑
模板采用12号角钢支设，并应支设稳固，接头紧密平顺，不得有离缝、错茬、不平等现象。模板面应涂隔离剂，模板与基层在浇筑前应洒水湿润。
钢纤维混凝土采用人工摊铺。摊铺后用平板振动器振捣，振捣的持续时间应以混凝土停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，且不宜过振。振捣时辅以人工找平，并随时检查模板，如有下沉、变形或松动，应及时纠正。
混凝土整平采用振动梁振捣拖平，再用铁滚筒进一步整平，不得有钢纤维外露现象，做面分两次进行，先找平抹平，待混凝土表面无泌水时，再做第2次抹平，抹平后沿模坡方向拉毛，拉毛深度1～2mm。
钢纤维混凝土路面设有多种接缝。胀缝与路中心线垂直，缝壁必须垂直，缝隙宽度必须一致，缝中不得连浆，缝隙内应浇灌填缝料，并设置传力杆和拉杆。当混凝土达到强度25%～30%时，采用切缝机进行缩缝切割，切缝深3cm，缩缝每16m设置一道。
施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合，施工缝应与路中心线垂直，并设置传力杆。
对已浇混凝土板的纵缝缝壁涂刷沥青，浇筑邻板与其形成平头缝，纵缝不设传力杆。对胀缝、缩缝均采用10号石油沥青，灌式填缝。
混凝土做面完毕后，应及时采用湿法养护；终凝后覆盖草袋，每天均匀洒水，保持潮湿状态，养护14～21d。
六、 结束语
钢纤维混凝土施工比普通混凝土施工有较大的难度，但其优良的力学性能可以弥补普通砼由于施工上的一些不足而引起的早期裂缝。通过近一年的通车运行，特别是重车运行，未发现有断板、裂缝等病害，行车也较普通混凝土路面舒适。其造价初期一次性费用略高，但能够改善路面的使用性能、延长使用寿命、降低工程使用的综合费用，具有显著的经济效益和社会效益。
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