钢纤维混凝土路面施工的应用

摘要：随着科学技术的不断发展，在各类路面工程中，钢纤维混凝土路面因其具有强大的技术和性能优势而被广泛运用。本文就目前钢纤维混凝土路面施工技术的应用展开实践讨论，分析钢纤维混凝土路面施工技术要点，并且简单论述施工的质量控制步骤。

关键词：钢纤维混凝土路面；施工；

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：

前言

钢纤维混凝土是指在普通混凝土中掺入短钢纤维，形成一种新型的多相复合材料。乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著改善了混凝土的抗拉性、抗弯性、抗冲击及抗疲劳性能的同时，使路面具有了较好的延性。在实际的路面施工工程中，使用了钢纤维混凝土后，在保证强度满足设计要求的前提下，降低路面的厚度，改善路用的性能，并且大大的降低施工成本。

1 配合比设计

为利于路面工程的实际运用，钢纤维混凝土的配合比设计应直接基于钢纤维混凝土的性能及使用进行设计，即在使用钢纤维混凝土配合比设计中，以钢纤维混凝土的抗折强度作为配合比设计指标，寻求制约钢纤维混凝土抗折强度的主要因素，如钢纤维掺入量，钢纤维长径比，水泥标号与水灰比之间的比例关系，通过上述诸因素的调整，控制钢纤维的抗折强度。

钢纤维混凝土配合比设计时，必须满足路面设计要求的拌和性能及硬化后的性能、钢纤维混凝土路面结构的设计要求决定，通常为抗压强度、抗折强度、弯曲韧度等，通常路面结构设计时以抗折强度、抗压强度为主要强度指标，为提高钢纤维混凝土的韧性，应尽可能选用与混凝土基体粘结强度较高的钢纤维。路面钢纤维混凝土配合比的强度试验，应根据路面等级和工程要求分别进行抗压与抗折试验。

2 原材料选择

钢纤维混凝土由水泥、集料、水、外掺剂等配比构成。若想配比出合格的钢纤维混凝土，在材料的选择和剂量上要严格要求。下面我们分别展开介绍：

水泥：符合标准的水泥才能应用到钢纤维混凝土中，比如硅酸盐水泥。因为在这种水泥中的氯化镁和三氧化硫的含量分别小于等于5%和3.5%，此外，硅酸盐水泥极细，它的80μm方孔筛余仅大于10%，在凝固的时间上也有要求，其中初凝时间小于45min，而终凝时间必须大于10h，而且在低温环境下依旧可以发挥良好的性能。之所以对水泥的选择上要求多是因为钢纤维混凝土路面的厚度较小，加之建成后的混凝土路面的工作条件不同于普通的混凝土路面，所以要进行严格的甄选。

集料：分为粗骨科和细集料。其中，粗骨料指的是粒径大于7mm的颗粒碎石。这种几乎是立方体的碎石的质地较为坚硬，整体洁净没有被风化的细小颗粒但是表面比较粗糙，粗骨料的粒径要严格控制在20mm以内，长度在钢纤维长度的2/3.，含泥量要小于百分之一，细长、扁平颗粒及风化石、针片状含量不大于10%，选用材料时最好不要使用石灰岩碎石，如果条件没有达到洁净标准还需要对表面的土颗粒进行清洗。而细集料指的是粒径小于5mm的天然中粗砂或机制砂，这些沙粒的质地坚硬、表面洁净干燥、杂质极少、颗粒均匀，细度模数为2.0-3.0，含泥量小于百分之三，如果细集科的含泥量超过标准则应对之进行过筛。细集料的洁净程度，天然砂以不小于0.075mm含量的百分比表示，机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示，其质量必须满足规范要求。

水、外加剂：钢纤维混凝土也需要用没有污染的水进行搅拌。混凝土用水量大约为130-180kg/m3，水和灰的配比比例控制在0.4-0.55时是最好的配比状态，这样比例下的钢纤维混凝土具有最强的硬度和密度，保障了以后路面的应用。如果在配比时没有准确的掌握配比比例，比如水比灰多时可以增加减水剂或塑化剂，想要使路面更快凝固，投入到工作中去，则可以在其中加入合适剂量的早强剂等等一系列试剂。

钢纤维：混凝土的钢纤维一般使用的是抗大强度大于等于550Mpa而直径间于0.4mm至0.7mm、长度大约在20mm至49mm之间的碳钢纤维，这种条件下的碳钢纤维具有强熔抽性和剪切性。

3 拌合及运输

钢纤维混凝土的拌和应采用机械进行，以强制式搅拌机为宜。每次投入搅拌机的各种材料的数量，应按施工配合比及一次搅拌量确定。投料次序和方法应以钢纤维不结团并保证合理的生产率为原则。宜采用粗细骨料、钢纤维、水泥先干拌而后加水湿拌的方法，也可采用先投放粗细骨料、水泥、水，在拌和过程中分散加人钢纤维的方法。

根据需要，可使用钢纤维分散机投放钢纤维。当采用先干拌后加水方法时，干料的投料顺序为：粗骨料—1/2钢纤维—水泥—砂—1/2钢纤维或砂—1/2钢纤维—水泥—粗骨料—1/2钢纤维。

搅拌时间应通过试验、质量检测确定，通常为2~3min。采用先干拌后加水湿拌方法时，干拌时间不宜少于lmin。

当采用落体式搅拌机时，应先将细骨料(砂)与钢纤维先人工拌匀备用。落体式搅拌机的一次搅拌量一般不宜大于搅拌机额定搅拌量的80%。

钢纤维拌和物的运输宜采用易于卸料的搅拌运输车、翻斗车、自动卸料车。运输时间不宜过长，若有离析现象应作二次搅拌。钢纤维混凝土从出料运至铺筑地点进行摊铺、振捣、做面直至浇筑完毕的允许最长时间：施工气温低于30℃时为80min，高于30℃时为60min。

4 摊铺和养护

在进行钢纤维混凝土的浇筑过程中，要注意不能够产生浇筑接头，每次的倒料都应该相压至少15cm，从而保证钢纤维混凝土的连续性，使其更加坚固和抗拉。由于大多数施工都是采用插入式振动棒操作，所以极易使钢纤维聚集，因此为了能够使钢纤维能够均匀分布，尽量要采取平板振动器。振捣的过程中要注意控制振捣时间，以防止过振，这样才能够保证钢纤维混凝土的使用质量和施工质量。

施工基本完成后，要对路面进行检查，把露在外面的钢纤维压入到混凝土之中，之后在混凝土的表面用滚式压纹机沿路线横断面方向压纹。

路面的基本施工完成后还要对路面进行切缝，切缝机的切缝要让施工缝与胀缝或缩缝设计位置吻合。钢纤维混凝土路面主要是利用洒水工作进行养护，用来保持路面潮湿，养生时间可以设置在10d～15d左右，直到混凝土的强度可以达到规定的强度。在完成路面的浇筑之后，应该加强养护措施，在养护中，最重要和最基本的工作是保持路面的湿润。

5 结语

钢纤维混凝土相对普通的混凝土具有粉尘少、作业安全、水灰比小、透水性低、不需要防腐蚀处理、等优势，在道路施工工被广泛使用，具有广泛的发展前景。

参考文献：

［1］吴小萍, 王吉侠. 扩张网钢纤维混凝土在桥面工程中的应用， 公路, 1997l

［2］张永胜． 钢纤维混凝土路面施工技术探讨［J］，公路工程，2008(8)；121-124．

［3］王维．山区高速公路水泥混凝土路面适应性探讨［J］，中南公路工程，2006(6):108-111．