混凝土路面修补工程中钢纤维混凝土材料的应用

摘要： 钢纤维混凝土具有较强的抗裂性、抗冲击韧性以及耐疲劳极限等特性。本文详细介绍了钢纤维混凝土材料的性能以及在公路道路路面及桥面工程中的应用，为使钢纤维混凝土材料在道路工程中的应用提供理论依据与工程实践。

Abstract： Steel fiber reinforced concrete has characteristics of strong crack resistance， resistance to impact toughness and resistance to the fatigue limit. This paper describes the properties of steel fiber reinforced concrete material and the application of highway road surface and deck construction， which provides a theoretical basis and engineering practice for the application of steel fiber reinforced concrete material in road works.

关键词： 公路路面；钢纤维混凝土；路面修补

Key words： highway pavement；steel fiber concrete；pavement repair

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0142—02

0 引言

随着经济的发展，路面的损坏程度随着汽车运力和流动密度及载荷的增大而日益加剧。对于传统的水泥路面的损坏，需要修补的费用高，工期长，容易影响交通和人们的需求。与普通混凝土材料相比，钢纤维混凝土能够明显地改善路面的抗扭、抗剪、抗磨和抗裂的性能，可以增强断裂韧性和抗冲击性，显著提高结构的疲劳性能以及耐久性能，在施工中等到广泛的应用。

1 钢纤维混凝土材料性质分析

钢纤维混凝土就是按照一定的配比方法，依据公路的使用级别，将一定数量的体积比较小的钢纤维复合材料掺配在一般普通混凝土中。根据根据已有的实验结果，钢纤维混凝土与普通混凝土相比，力学性能明显提高，对普通路面的修补具有重要的额作用，能够明显的改善道路的使用功能，抗拉强度是普通路面的2倍左右，抗弯强度是2.5～3.5倍，抗冲击强度的效果更为明显，可达混凝土的5倍以上，甚至可达20倍之多，这种优越的性能在施工上已经得到广泛的应用。

1.1 钢纤维的类型 钢纤维按材质可分为通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维，但是通碳钢钢纤维的用途最为广泛；按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形等多种形状；按截面形状分有圆形、矩形和不规则形等；按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型等类型；按道路的施工用途分为浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维。

1.2 钢纤维的特征参数 为实现钢纤维的增强效果和满足道路施工的要求，一般情况下，钢纤维的特征参数为：钢纤维长度为15～60mm，直径或等效直径为0.3～1.2mm，长径比为30～100，纤维的体积掺t为0.5%～2%，在施工的用途上以满足施工的要求为主，不能出现不符合系统的要求。

1.3 钢纤维混凝土材料的性能指标 主要体现在强度和重量比值大，具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度。抗拉强度提高25%～50%，抗弯强度提高40%～80%，抗剪强度提高50%～100%，这能够明显的体现系统的优越性能。

1.4 钢纤维混凝土浇捣 钢纤维混凝土浇捣质量的好与坏，将会影响钢纤维混凝土的自身属性，使其整体性和致密性下降，直接影响道路的使用性能。不同之处就是其流动性较差，在边角处容易产生蜂窝，因此，钢纤维混凝土浇捣可以采取不同的办法来进行，边角部分可先用捣棒捣实，然后用夯梁板来回找平，注意清除冒出路面的钢纤维，和不符合路面要求的钢纤维。

2 钢纤维混凝土在旧路面修补工程中的应用

在这里，以施工的某二级公路水泥混凝土路面为例，在修补前，公路遭到损坏呈破碎、断裂状，现用钢纤维混凝土进行修补路面，拟采用10cm厚，C30钢纤维混凝土对路面进行修补。其施工处理的方法采用基层处理及路面浇注，钢纤维混凝土搅拌钢纤维的投人以及混凝土振捣的控制。

2.1 施工所需原材料

2.1.1 普通的435#硅酸盐水泥；含泥量

2.1.2 钢纤维混凝土的配合比设计。依据道路的施工要求，钢纤维混凝土的配合比设计按照抗折强度和抗压强度为主要指标进行设计。设计抗折强度7.3MPa、抗压强度41MPa，配比方案经试验确定，通过实验之后选用合适的配比进行施工。

2.2 道路施工的工艺

2.2.1 路面浇筑和基层处理。在浇筑钢纤维混凝土前，首先对原有的路面基层进行处理，提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度，保证施工后的路面能够正常的使用。对旧混凝土板进行施工处理时，必须满足原路面设计要求，不能破坏路面的原有结构。一用C16贫混凝土来处理被清除后的基坑。按照施工的要求，浇筑路面的时间为混凝土半干状态时，先用C16普通混凝土浇筑至路面面层厚度13cm时，即对路面进行平整处理，然后再浇筑钢纤维混凝土。

2.2.2 搅拌钢纤维混凝土。用滚筒式搅拌机搅拌钢纤维混凝土，为均匀分散钢纤维在混凝土中，采用2次投料多次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌2min，再加人水泥和砂子，再干拌2min，最后注水湿拌3min左右，搅拌的总时间应该控制在10min内，否则将不利于施工。