关于钢纤维混凝土技术的应用探讨

关于钢纤维混凝土技术的应用探讨

赵冰倩

中铁上海工程局集团第二工程有限公司

摘要：钢纤维混凝土的优越性能使其在各类施工工程中得到广泛使用，本论文从钢纤维混凝土的基本性质和施工技术出发，来探讨其在生活中的各种应用。

关键词：钢纤维；混凝土；应用探讨

一、引言

在建筑领域，混凝土作为一种必备的基本建筑元素，具有应用范围广泛和施工操作简单的特点。但是混凝土本身也存在天然的缺陷，其原料构成使混凝土抗拉强度低，容易出现裂缝，并且抗冲击性能也较差。为了改变这一难题，各种复合材料的混凝土应运而生，钢纤维混凝土便是其中的典型代表。钢纤维混凝土在保持了原有混凝土的优势和特点之上加入了钢纤维的性能和优势，使整体结构更加的坚固稳定。这种复合的混凝土材料目前应用甚广，从房屋建筑、桥梁建筑再到道路施工中均有应用，并且在未来随着钢纤维混凝土的不断改良，其应用前景和发展市场还会不断扩大。本论文就对钢纤维混凝土的技术应用进行探讨，以便更进一步的了解这种复合建筑材料，并在此基础上，提出新的应用方式和改良前景。

二、简述钢纤维混凝土的基本性质

钢纤维属于一种高弹性模量纤维，将这种特性的钢纤维呈现为短而细的分散纤维状，并且均匀的散布在普通混凝土之中，因此就形成了钢纤维混凝土。钢纤维混凝土结合了钢纤维和普通混凝土两者之间的优势并且做到了短处互补，因此具有很好的化学性能和物理性能。

1.钢纤维混凝土的密度更大

普通混凝土本身还有较多的孔隙，这些孔隙的存在增大其本身的密度，使其在强度、抗冻性、防水性等方面存在缺陷。但是将钢纤维作为填充物填充在混凝土的内部，使混合物本身的密实度大大提升，这就极大的改善了普通混凝土在上述性能上的不足。

2.钢纤维混凝土的抗冻性更大

在低温环境下，普通混凝凝土由于自身的多孔结构和亲水性能，因而容易因冻胀压力造成材料的局部或者整体的剥落、裂缝。加入了钢纤维的混凝土本身的密实度会上升而且由于钢纤维的强度性能优秀，因而能够提升混合物在温度变化下的抗冻性能。

3.整体的材料强度增大

当外应力到达材料强度极限之时，材料就会因为负荷过大而发生自身的破坏。普通混凝土由水泥、沙石、水等材料构成，有这些构成成分的材料可以看出，普通混凝土的强度较差，容易产生裂缝或者脱落等问题。作为脆性材料的混凝土在以钢纤维为填充物后增大了自身的密实度也就提高自身的强度极限，并且由于吸收了钢纤维的优秀的强度性能，因而提高了整体的强度等级。

4.钢纤维混凝土的硬度和耐磨性强

硬度是指抵抗其他硬物作用时的能力，而耐磨性是材料抵抗磨损的能力，二者在某些方面具有联系性。钢纤维本身所具有的硬度和耐磨性能，能够很好的补充普通混凝土在这一方面的不足。因而，钢纤维混凝土在硬度和耐磨性上有了显著提高。

三、钢纤维混凝土的设计与施工

1.钢纤维混凝土的配比设计

混凝土的配比设计是其发挥良好性能的基础，而钢纤维在混凝土中的配比设计是这种混合物能否发挥双方优势的前提条件。

首先，要选择合适的水灰比。水灰比其实就是整体混合物中水泥的含量多少，一般以0.5~0.8为宜。在水灰比中需要明确水泥的不同类型、水泥的基本用途、适用范围和注意事项，因为在混凝土配比中不同的水泥特性需要用到的含水量等方面具有不同的要求。并且在水灰比中，也要根据钢纤维的含水量，调整计算配合比。在这一环节中，不管是水泥的用量还是水的用量都要保证在设计要求规定的范围内。

其次，是要注意含砂率的确定。在配比过程中也要根据砂子本身的性质进行不同砂率的设定，如对粗砂或者细砂，可相应增加或者减少砂率。

最后，是要注意钢纤维的用量正确与否。在混凝土的配比过程中可以选取质量法或者体积法来求出各种用料的用量多少，钢纤维的用量的计算也是如此。

2.钢纤维混凝土的运输问题

钢纤维混凝土在运输过程中也需要多加注意。在运输过程中，混凝土本身会出现分层离析、坍落度不达标的现象和问题，该种情况的出现既与混凝土本身的性质有关也与运输条件有关。所以，混凝土本身应该加入一些外加剂以保证自身结构的稳定性和完整性。同时钢纤维混凝土的袁术时间要在规定范围之内，运输道路要符合标准，并且运输的温度也要在规定范围之内。

3.钢纤维混凝土的搅拌

搅拌过程是混凝土与钢纤维等各种其他外加剂相互融合以达到性能增强和互补作用的过程。在这一过程中不仅对外加剂的性能要求、用料要求等都有所规定，对于搅拌机类型和选择和使用的方法也都有所规定。工人应搞清楚各种混凝土搅拌机器的特点、适用范围和优点缺点，至只有明确这些使用要点，才能够在正确操作下保证各种用料的均匀混合。

4.钢纤维混凝土的浇筑和振捣

在对各种用料进行搅拌之后就要进行振捣，以便对钢纤维混凝土进行振动捣实的操作。在这一环节中应用到的混凝土振动器应该保证其机器质量。并且由熟练工人进行操作。在振捣完毕之后，要进行浇筑阶段的工作。在钢纤维混凝土的浇筑过程中，一定要事先制定好详细的施工计划和方案、进行各种机器、设备和用具的检查和维护、进行各种原材料的检查和保护。做好这些事前准备之后，就可以正式实施钢纤维混凝土的浇筑施工了。在此实施阶段，要控制钢纤维混凝土的均匀性和密实性，并注意防止其出现离析现象。

四、钢纤维混凝土技术的应用

钢纤维混凝土由于其良好的性能和较低的造价等优势，因而在各种施工过程中被广泛应用。钢纤维混凝土较为常见的应用于各种建筑工程、桥梁施工、路面等大规模施工中，不仅如此，钢纤维混凝土也应用于轨枕、水工构件、局部结构物等小范围的施工施工或者结构之中。可见，钢纤维混凝土具有很大的可塑性和实用性。

1.钢纤维混凝土在桥面施工中的应用

在我国的桥梁施工中，混凝土一直都是必备的关键构件之一。但是由于桥梁所在的外部环境较为恶劣——会处于暴晒、雨雪等恶劣天气之中，因而普通的混凝土无法在这样复杂的外部环境中保持自身的特性。并且普通混凝土自身的特性也没有办法满足桥面设计的施工要求——强度大、抗腐蚀性强、耐磨性高、韧性大等施工要求。因而，钢纤维混凝土被广泛应用到了桥梁建设和桥面施工之中。正如上文所提及到的优越性能，钢纤维混凝土由于钢纤维的加入，具有了更高的强度、更高的耐久性、更强的抗腐蚀性和韧性。这些性能能够抵御桥梁所处的恶劣多变的外界环境并且也能满足桥面的通行要求。

在桥面具体施工过程中，钢纤维混凝土由于其自身的优越性能使其在铺装过程中可以减少铺装的厚度，从而在同等性能和要求下做到了施工成本最小。不管是在其他建筑施工还是桥面施工中，施工缝出的衔接和维护问题总是难点与重点。钢纤维混凝土的高密度、高韧性、抗冲击性都保证了其在施工缝衔接时的良好稳定功能和作用。

2.钢纤维混凝土在建筑施工中的应用

钢纤维混凝土在建筑构造施工中就更为常见了。在建筑构造中作为关键部分的承重结构，如基础、承重墙、柱、楼板、屋面板等构造中均会使用到混凝土结构，并且随着建筑安全性要求和耐久性要求的不断提高，高质量的钢纤维混凝土逐渐应用广泛起来。

例如，在地基建设中钢纤维混凝土的使用。在地基中常用的刚性基础构造之一就是混凝土基础，尤其是钢纤维混凝土更强大的强度、耐久性、防水性能，更是成为地基建造中的理想材料。

在应用中，我主要展开了桥面建设和建筑工程中钢纤维混凝土的使用，在实际生活中，钢纤维混凝土已经渗透到我们生活的方方面面。

五、结束语

钢纤维混凝土在原有混凝土的性能和技术操作上具有了很大的提升，但是其本身并不是至善至美的，在未来随着科学技术的不断发展，钢纤维混凝土会呈现出更加优越的性能和更加广阔的应用市场。

参考文献：

[1]彭玉娴，曾红.桥梁施工中钢纤维混凝土施工技术[J].黑龙江交通科技.2017（11）

[2]林爱芬.桥梁伸缩缝钢纤维混凝土施工要素[J].福建建材.2016（07）

[3]范桂祥.路桥施工中钢纤维混凝土施工技术的应用与可持续发展策略[J].城市道桥与防洪.2016（11）