白建珍

(山西平陽路橋有限公司，山西臨汾 041000)

隨著高速公路的日新發(fā)展，以及交通量及荷載的影響對(duì)道路路面的各個(gè)方面的性能要求越來越高，在高速公路橋面鋪裝中摻加纖維，即稱為鋼纖維混凝土，以增強(qiáng)混凝土的抗磨耗、提高橋面鋪裝的使用壽命已日趨明顯，鋼纖維混凝土在橋面鋪裝中得到了越來越多的運(yùn)用，下面就臨吉高速公路實(shí)踐中的應(yīng)用情況，從鋼纖維的摻加、配合比設(shè)計(jì)、施工中的一些運(yùn)用情況作一簡(jiǎn)要的介紹。

1 摻加鋼纖維的種類選擇

鋼纖維混凝土是將纖維按特定方向和位置排布于水泥漿、砂漿或混凝土中或隨機(jī)均勻地?fù)饺胨酀{、砂漿或混凝土中所形成的復(fù)合材料。

鋼纖維按照制作方法一般分為:高強(qiáng)鋼絲切斷型、剪切異型(端鉤形、大頭形、壓痕形)、鋼錠銑削型、熔抽型(直形、大頭形)等類型，其選用的規(guī)格一般按表1選取。

表1 鋼纖維選用規(guī)格

在高速公路橋面中一般選用銑削型鋼纖維，采用銑削型鋼纖維混凝土和易性好，在混凝土中分布均勻，不結(jié)團(tuán)，不裸露。我們實(shí)際采用的鋼纖維型號(hào)為AMi04 32 600，長度一般為32 mm，長徑比為35～40，抗拉強(qiáng)度不小于700 MPa，其纖維表面拋蘭防銹處理，一面光滑，一面粗糙，徑向扭曲，兩端有錨固端。

2 鋼纖維混凝土的性能改善情況

1)在摻入鋼纖維后，可提高原普通混凝土的性能，對(duì)于銑削型鋼纖維有如下技術(shù)及應(yīng)用特點(diǎn):混凝土開裂前發(fā)揮作用，抗裂效果顯著，提高混凝土的開裂強(qiáng)度，與混凝土粘結(jié)好，阻止混凝土內(nèi)部微裂縫貫通和發(fā)展，在摻入鋼纖維后，混凝土的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)均有提高，其抗壓強(qiáng)度可提高5%～20%，抗拉強(qiáng)度可提高20%～40%，彎拉強(qiáng)度可提高20%～50%，耐磨性能提高約40%，抗裂性能提高3倍～4倍(沖擊荷載下)，彎拉疲勞強(qiáng)度提高1.65倍～2.25倍，其耐磨強(qiáng)度及耐久性和抗高溫能力也得到明顯的提高。

2)有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì):減少原設(shè)計(jì)板厚(70%)，可省去素混凝土找平層，省去傳統(tǒng)鋼筋網(wǎng)綁扎和定位的工時(shí)，收縮縫間距加大、切縫處美觀整齊，可使用大型攤土機(jī)施工，大大提高施工速度。

3 鋼纖維配合比設(shè)計(jì)

1)在配合比設(shè)計(jì)時(shí)主要從以下兩個(gè)方面考慮:a.施工性能:鋼纖維分散性、拌合物的和易性、流動(dòng)性。b.鋼纖維混凝土力學(xué)性能:阻裂、增強(qiáng)、增韌，光、直、粗、短對(duì)施工性能有利，麻、鉤、細(xì)、長對(duì)阻裂、增強(qiáng)、增韌有利。一般要求如下:骨料粒徑一般不大于20 mm，鋼纖維長度2/3;骨料最大粒徑40 mm時(shí)，鋼纖維長度宜為60 mm～65 mm;單位用水量比普通混凝土適當(dāng)提高;砂率比普通混凝土適當(dāng)提高;根據(jù)抗壓強(qiáng)度要求確定水灰比(與普通混凝土相同);根據(jù)抗拉強(qiáng)度或彎拉強(qiáng)度或彎曲韌性確定鋼纖維摻量。

2)步驟如下:鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按絕對(duì)體積法計(jì)算，并按下述步驟進(jìn)行:a.根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值以及施工配制強(qiáng)度提高系數(shù)，確定試配抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度或試配抗壓強(qiáng)度與抗彎拉強(qiáng)度。b.根據(jù)試配抗壓強(qiáng)度計(jì)算水灰比。c.根據(jù)試配抗拉強(qiáng)度或抗彎拉強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度影響系數(shù)at或抗彎拉強(qiáng)度影響系數(shù)atm來計(jì)算或通過試驗(yàn)確定鋼纖維體積率。d.根據(jù)施工要求的稠度確定單位體積用水量，鋼纖維每摻加0.5%(體積率)，單位體積用水量相應(yīng)增加6 kg，如摻用外加劑應(yīng)考慮外加劑的影響。e.確定合理砂率，鋼纖維每摻加0.5%(體積率)，砂率相應(yīng)增加2%。f.按絕對(duì)體積法計(jì)算材料用量，確定試配配合比。g.按試配配合比進(jìn)行拌合物性能試驗(yàn)，調(diào)整單位體積用水量和砂率，確定強(qiáng)度試驗(yàn)用基準(zhǔn)配合比。h.根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整水灰比和鋼纖維體積率，確定施工配合比。

通過現(xiàn)場(chǎng)的多次調(diào)試和試配，確定了如表2所示的配合比用以指導(dǎo)施工。

表2 C50泵送混凝土配合比

4 鋼纖維施工

4.1 攪拌運(yùn)輸

銑削鋼纖維混凝土攪拌的投料次序和方法與普通混凝土相同，無需特殊工序或?qū)Ｓ脵C(jī)具，應(yīng)以保證一定的生產(chǎn)率為原則，在拌合過程中要防止鋼纖維結(jié)團(tuán)，先干拌后濕拌，并輔以人工分散撒入。

鋼纖維混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)較普通混凝土規(guī)定的攪拌時(shí)間延長10 s～30 s。

鋼纖維混凝土的運(yùn)輸可采用與普通混凝土相同的運(yùn)輸規(guī)定，由于鋼纖維混凝土在運(yùn)輸過程中受到振動(dòng)，使鋼纖維下沉，坍落度和含氣量都會(huì)有所損失，從而影響鋼纖維混凝土的均勻性，因此，選擇鋼纖維混凝土的攪拌場(chǎng)地時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量縮短運(yùn)輸距離，并保證澆筑時(shí)的卸料高度不得超過1.5 m，確?；炷列读线^程中不發(fā)生離析現(xiàn)象，同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注意運(yùn)輸時(shí)的溫度，避免造成混凝土的施工和易性下降，應(yīng)避免運(yùn)輸過程中拌合物離析。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)控制

一般使用自動(dòng)行走式的全幅振搗梁，要連續(xù)澆筑，防止出現(xiàn)施工冷縫。

不允許采用人工插搗，邊角處可采用振搗棒或平板振搗器補(bǔ)振。

在成型的路面表面應(yīng)采用壓紋或硬刻槽;在澆筑完工時(shí)應(yīng)用凸棱輥將鋼纖維壓下去，刻槽時(shí)不應(yīng)切斷纖維;采用抹面和拉毛時(shí)，不應(yīng)將鋼纖維帶出，完工后表面不應(yīng)有鋼纖維裸露或豎立伸出表面。

在施工過程中，一般檢驗(yàn)和試驗(yàn)有如下的內(nèi)容:配合材料計(jì)量準(zhǔn)確檢驗(yàn);水洗法鋼纖維含量檢驗(yàn);抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn);抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)(用劈裂法試驗(yàn)可乘0.85換算);彎拉強(qiáng)度或彎曲韌性檢驗(yàn)以及其他設(shè)計(jì)要求的性能檢驗(yàn)。