馬 偉

（江蘇省邗江交通建設(shè)工程有限公司，江蘇 揚州 225100）

1 鋼纖維混凝土的增強機理

鋼纖維混凝土是一種復(fù)合型材料，是將碳鋼或者不銹鋼進(jìn)行纖維加工，再添加到混凝土中形成的，其具備良好的物理以及力學(xué)性能，且耐磨性比較強。鋼纖維混凝土的增強機理可以從兩個方面進(jìn)行研究：首先，復(fù)合力學(xué)方面的研究。進(jìn)行該方面理論研究的主要是一些西方的學(xué)者，其中，英國學(xué)者和美國學(xué)者將鋼纖維混凝土理解為多相體系，認(rèn)為鋼纖維混凝土所具備的性能是由混凝土性能和鋼性能拼湊而成的。其次，纖維間距方面的研究。一名美國學(xué)者認(rèn)為，在普通的混凝土材料中添加鋼纖維原料就可以達(dá)到增加混凝土剛性和柔韌性的目的，從而解決普通混凝土材料的裂縫問題?？梢钥闯?，混凝土的性能與鋼纖維息息相關(guān)。

2 鋼纖維混凝土的類型

按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，鋼纖維混凝土的類型主要可以從外形劃分、制造工藝劃分、幾何參數(shù)劃分等。如果從外形的角度來對鋼纖維混凝土進(jìn)行劃分，可以分為平直型、波浪形、彎鉤型等；如果從制造工藝的角度來對鋼纖維混凝土進(jìn)行劃分，可以分為剪斷型、剪切型等。

3 鋼纖維混凝土的性能

在混凝土基體建設(shè)活動中，鋼纖維混凝土可以改善抗彎、抗剪以及抗扭強度性能。相對普通混凝土材料而言，鋼纖維混凝土的抗韌性能會高出2～7倍。除此之外，在耐久性能方面也有所提高。混凝土中鋼纖維的體積率越高，那么各方面性能的優(yōu)化程度也越高。而這些優(yōu)良的物理和力學(xué)性能，可以提高橋梁建設(shè)施工過程中的節(jié)點、剪力墻的施工質(zhì)量，減少甚至避免后期出現(xiàn)墻體裂縫的情況，提高整個橋梁的承載力和抗震能力，從而減少企業(yè)的成本投入，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一。

4 鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力中的應(yīng)用

4.1 做好原料的配比工作

工作人員需要對涉及的配比原料進(jìn)行樣本檢測，檢測該原料是否存在質(zhì)量問題或性能是否發(fā)生變化，然后選取少量原材料進(jìn)行初步的配合比實驗。在實驗過程中，要把握各種影響因素，如濕度、溫度等，以提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。在檢測工作完成之后，還要嚴(yán)格按照配比的步驟進(jìn)行操作。首先，確定適配的強度。立足于鋼纖維混凝土的適配強度和設(shè)計強度之間的數(shù)據(jù)，并結(jié)合具體的施工技術(shù)水平來確定適配的強度。其次，確定鋼纖維的用量。用量要結(jié)合設(shè)計計劃以及工作者的具體經(jīng)驗，在這個過程中水灰比值要小于0.5。再次，確定單位用水量、水泥用水量以及砂石用量。最后，再次對配合比數(shù)據(jù)進(jìn)行核對。在核對時要進(jìn)行強度實驗，比如考察鋼纖維凝土的抗彎拉強度，并采取分組實驗對比的方法，進(jìn)行2組或3組實驗，采取不同的配合比，以此來檢測配比方案的可實施性。在這個過程中，建筑企業(yè)應(yīng)該設(shè)立相關(guān)的部門負(fù)責(zé)，并加強原料配比的監(jiān)管工作。鋼纖維混凝土配置數(shù)據(jù)如表1所示。

4.2 強化原材料的監(jiān)管控制

在采購砂石原料時，企業(yè)要聘請專業(yè)的質(zhì)量檢測人員，對廠家提供的貨物進(jìn)行質(zhì)檢，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要終止合作。簡而言之，建筑企業(yè)在進(jìn)行原料采購時，不能只看重原料的價格，而是要從原料的質(zhì)量出發(fā)，不貪圖便宜，避免出現(xiàn)更大的經(jīng)濟損失。更重要的是，在原料采購活動完成后，還要注重原料的分類以及存儲環(huán)節(jié)，避免在存儲環(huán)節(jié)中由于自然環(huán)境而使原料發(fā)生質(zhì)變，如高溫、潮濕等因素都有可能使原料發(fā)生質(zhì)變，所以應(yīng)該將原料置于溫和的環(huán)境中。

4.3 做好鋼纖維混凝土配比之后的養(yǎng)護工作

在鋼纖維混凝土配比工作完成后，首先，工作人員需要對配比好的鋼纖維混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢測，并將檢測的數(shù)據(jù)詳細(xì)地記錄下來，查看是否符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是否符合工程的施工計劃。隨后，進(jìn)入取樣環(huán)節(jié)，也就是使用一定的鋼纖維混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)主體施工，在施工完成之后對已經(jīng)凝結(jié)為具體形狀的鋼筋混凝土進(jìn)行養(yǎng)護，以便后期觀察該鋼纖維混凝土的建設(shè)質(zhì)量。在整個養(yǎng)護環(huán)節(jié)中，工作人員需要注意要保證取樣量不僅要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還要使取樣量的數(shù)量控制在整體鋼纖維混凝土數(shù)量的1/4～3/4。另外，還應(yīng)保證養(yǎng)護時間的科學(xué)性，避免剩余的鋼纖維混凝土由于環(huán)境因素而發(fā)生干化或稀化的現(xiàn)象，并定期對已經(jīng)成型的鋼纖維混凝土模型進(jìn)行檢驗。

5 鋼纖維混凝土技術(shù)在橋梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力中的施工工藝

5.1 攪拌工藝

在鋼纖維混凝土應(yīng)用過程中，攪拌工藝水平同樣十分重要，它將直接影響鋼纖維在混凝土中的分布。如果攪拌工作不到位則會導(dǎo)致鋼纖維分布不均勻，從而影響整個混凝土內(nèi)部鋼纖維的結(jié)構(gòu)分布。因此在攪拌過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。目前，企業(yè)在進(jìn)行攪拌工作時，比較常用的設(shè)備是強制性攪拌機，在攪拌工作開始之前需要對攪拌機進(jìn)行濕潤，然后再依次投放鋼纖維、碎石攪拌1min，接著放入砂和水泥攪拌2min，隨即在攪拌過程中不斷加入水，時間約為3min左右，最后放入添加劑即可完成攪拌工作。而在材料投放環(huán)節(jié)，工作人員要避免經(jīng)驗操作，對投放的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格的稱重，按照比例投放，并且要采取抖動撒入原料的方式，不能直接倒入大量原料，否則原料不能均勻分布。

表1 鋼纖維混凝土配置數(shù)據(jù)

5.2 澆筑工藝

當(dāng)鋼纖維混凝土攪拌工作完成后，要使用吊車將配比好的原料泵送到施工現(xiàn)場。在這一環(huán)節(jié)，需要注意鋼纖維混凝土的著落點，并對整個泵送過程進(jìn)行實時的監(jiān)控，一旦發(fā)生輸送故障，就要及時進(jìn)行排除，避免時間過長導(dǎo)致鋼纖維混凝土發(fā)生質(zhì)變。在進(jìn)行澆筑工作時，工作人員要保證鋼纖維可以均勻分布在建筑物表層，禁止工作人員使用拋擲的方法，避免混凝土中的材料發(fā)生分離。而且在施工過程中，工作人員需要確認(rèn)鋼纖維混凝土中是否存在鋼纖維結(jié)團的情況，一旦發(fā)生該問題，工作人員需要自己手動進(jìn)行分解或剔除，以避免后期混凝土成型后出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。混凝土澆筑示意圖如圖1所示。另外，在進(jìn)行振搗工作時，要采取插入式振搗器和平板式振搗器相結(jié)合的施工方式，并且振搗工作要循序漸進(jìn)，分層次、分階段的進(jìn)行，以15cm/層的振搗標(biāo)準(zhǔn)開展施工工作，從而壓實混凝土中的鋼纖維，保證鋼纖維混凝土表面的平滑度?；炷琳駬v示意圖如圖2所示。在整個澆筑工作完成后，還需要進(jìn)行相關(guān)的養(yǎng)護工作，尤其是在天氣比較干燥的環(huán)境下，要加強鋼纖維混凝土的濕潤和養(yǎng)護工作。

圖1 混凝土澆筑示意圖

圖2 混凝土振搗示意圖

6 結(jié)束語

基于鋼纖維混凝土材料的優(yōu)良性能以及其在現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中的有效應(yīng)用，建筑企業(yè)應(yīng)該加強在鋼纖維混凝土材料的應(yīng)用與研究，并研發(fā)相對應(yīng)的建設(shè)技術(shù)，從而推動橋梁建設(shè)工程向更高質(zhì)量的方向發(fā)展。