钢纤维混凝土路面施工技术

钢纤维混凝土路面施工技术

谢安

谢安（广西坤宇建设工程有限公司，广西南宁530022）

摘要：钢纤维混凝土在当前公路修筑中是主要的修筑材料，随着当前社会发展中混凝土在各个施工结构中其施工质量要求不断增加，混凝土施工质量和施工种类不断地变化。钢纤维混凝土作为混凝土施工中的新型方法，是通过在普通混凝土中掺入短钢纤维而形成的具有高度完整性和抗磨损性能的混凝土。由于其在公路施工中的各种优势，被广泛的应用在当前各种道路施工中，本文就当前钢纤维混凝土在路面施工中的施工技术措施进行分析，提出其质量控制方法，为其施工质量的提高奠定基础。

关键词：钢纤维混凝土；路面；加铺层；施工

1概述

钢纤维混凝土在当前道路施工中被广泛的使用，由于其在施工的过程中具有着良好的抗冲击、抗弯、抗拉、耐磨性能，疲劳寿命长，并且在施工的时候其寿命长的特点，使得其在当前建筑工程施工中被广泛的应用。钢纤维混凝土是一种纤维型材料与颗粒型材料混杂的复合材料。在其施工的过程中由于掺入了较多的钢纤维，使得其稳定性和整体性的到了良好的保证，而且增加了水泥混凝土的伸拉性能。钢纤维混凝土路面在动荷载下，有着超强的承压能力，具有良好的具有良好的阻止和抑制因温度应力，因此其在公路使用的时候能够减少其各种裂缝的产生。

因而在路面新建、加铺层、路面修补等工程具有广泛的应用前景。但是由于在当前钢纤维混凝土施工中，其钢纤维的质量是影响混凝土质量的决定性关键因素，钢纤维混凝土路面质量的优劣不仅取决于混凝土的配合比和钢钎维的性能，同时更是要在施工的过程中注重施工中质量和施工工艺的管理与控制措施。钢纤维的存在给混凝土路面施工带来了技术难题，而在施工中，对于各种机械的选择是当前钢纤维施工中的主要管理和应用方式，更是保证施工质量的关键。

2钢纤维混凝土路面优点分析

钢纤维混凝土路面具有如下优点：

强度和重量的比值增大。这是纤维混凝土具有优越经济性的重要指标，也是它具有，阔应用前景的重要保证。

3钢纤维和钢纤维混凝土的性能

3.1钢纤维基本性能

钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维四种。

钢纤维抗拉强度高，但与水泥沙浆的界面粘结性较差。对钢纤维表面进行变形处理，制成表面有刻痕的、末端带钩的、波纹形的钢纤维，或者圆截面与扁平截面交替的呈规律性变化的钢纤维可以改善其力学性能。当用废钢丝绳切断而成时，必须进行除油污和除锈处理。

剪切钢纤维由剪切冷轧薄板制得，厚0.12～0.15mm，宽0.125～0.19mm，抗拉强度为450～800MPa，与水泥砂浆的粘结性比切断钢纤维好。

切削钢纤维由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得，强度比原材料有较大提高，截面呈三角形，与水泥混凝土的粘结较好。

熔抽钢纤维由熔融的钢水甩制而成，纤维强度因熔钢成分与热处理条件而异，表面不规则且有一层强度很低的氧化层。氧化层的存在降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。钢纤维的弹性模量与抗拉强度都比较高，大约为水泥基材的5倍以上。同时钢纤维也可以制成各种变截面形状，以增加与水泥基材之间的握裹力。

3.2钢纤维增强混凝土强度机理

钢纤维在混凝土中的主要作用，在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期，水泥基料与钢纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后，横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载，并产生较大的变形，直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出，以至复合材料破坏。

3.3钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是在普通混凝土中，均匀地乱向分布一定量的钢纤维，经硬化而得，与普通混凝土相比，具有一系列优越的物理力学性质：

强度与重量比值增大；较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适量钢纤维，其极限抗压强度可以提高。

3.4影响钢纤维混凝土性能的主要因素

钢纤维混凝土性能受钢纤维类型、钢纤维掺量、钢纤维长径比、砂率、粗骨料最大粒径、减水剂、掺和料等因素的影响。其中钢纤维类型、钢纤维掺量和钢纤维长径比是影响钢纤维混凝土性能的主要因素。当钢纤维混凝土用于路面材料时，由于面层板较薄，因而受地下排水状况的影响较大。

4钢纤维混凝土施工

钢纤维混凝土路面质量的优劣，在很大程度上取决于施工质量。因此，钢纤维混凝土路面施工，除了满足普通混凝土的施工要求外，还应特别重视钢纤维给施工带来的技术问题。施工时除了将原有的混凝土补强填平外，重点注意以下几个方面的问题。

搅拌投料顺序和搅拌时间。为防止钢纤维结团，采取先干后湿的工艺。投料程序按砂一钢纤维一石子一水泥的顺序投于料斗。首先在搅拌机里干拌1～2min，再加水湿拌2min左右。总搅拌时间控制在6min内。搅拌时间过长会形成纤维结团，且每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。

采用强制式搅拌机。钢纤维混凝土搅拌机，使用双锥反转出料搅拌机，容量为250L。由于采用1.2%的钢纤维掺量，且坍落度较小，为不使搅拌机超负荷工作，适当降低搅拌机的利用率。

运输。钢纤维混凝土运输采用自卸运输车。由于钢纤维混凝土在运输过程中受到振动，使钢纤维下沉，坍落度和含气量都会有损失，影响钢纤维混凝土的均匀性。因此，选择钢纤维混凝土的搅拌场地时尽量缩短运输距离，并注意选择合适的自卸运输车辆，以保证浇筑时的卸料高度不得超过1.5m，确保混凝土卸料过程中不发生离析现象。同时，宜注意运输时的温度，避免造成混凝土的施工和易性下降。

摊铺与振捣。钢纤维混凝土在浇注时，不得有明显的浇注接头，每次倒料必须相压15~20cm，使钢纤维混凝土保持整体连续性。钢纤维混凝土路面采用摊铺机摊铺，辅以人工整平。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣，会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集，产生集束效应，所以为确保钢纤维的二维分布，使用平板振动器振捣成型。为保证边角混凝土密实，将振捣棒顺路线方向插入，使钢纤维成纵向条状集束，从而使钢纤维的排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力，有利于荷载的传递。振捣持续时间以混凝土停止下沉、不再冒气泡并泛出泥浆为准，同时防止过振。

结束语

钢纤维混凝土由于其自身的优越性能，在当前公路施工的过程中被广泛的使用，成为当前公路施工的主要形式之一。钢纤维混凝土路面的行车舒适性明显比普通水泥混凝土路面的高。但是由于其在施工的过程中施工工艺较为复杂，其对施工工序控制的不够完善和不够严谨都会出现各种质量缺陷和隐患，反而降低了路面质量。因此，在钢钎维混凝土路面施工中，严格的控制各个施工环节质量是保证公路施工的基础关键，合理的制定完善的管理控制措施是保证公路质量的基础。