中文名 | 鋼纖維混凝土路面 | 外文名 | steel fiber reinforced concrete pavement |
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簡????稱 | SFRCP | 實????質(zhì) | 水泥混凝土路面的一種 |
優(yōu)????點 | 改善路用性能等 | 學(xué)????科 | 公路運輸科學(xué)技術(shù) |
(一)鋼纖維要求
摻入鋼纖維混凝土中的鋼纖維,按其制造方法來分,可分為切斷纖維、切削纖維、剪斷纖維、熔抽纖維四種;按鋼纖維的材質(zhì)來分,可分為低碳鋼纖維和不銹鋼纖維兩種。
1)用于城市道路混凝土路面和橋面的鋼纖維,除應(yīng)滿足《混凝土用鋼纖維》(YB/T 151-1999)的規(guī)定外,還應(yīng)符合下列技術(shù)要求:
①單絲鋼纖維抗拉強度不應(yīng)小于600MPa。
②鋼纖維長度應(yīng)與混凝土粗骨料最大公稱粒徑相匹配,最短長度應(yīng)大于粗骨料最大公稱粒徑的13;最大長度不要大于粗骨料最大公稱粒徑的2倍;鋼纖維長度與標稱值的偏差不要超過±10%。
2)路面和橋面混凝土中,應(yīng)使用防銹蝕處理的鋼纖維;應(yīng)使用有錨固端的鋼纖維。不得使用表面磨損、前后裸露尖端導(dǎo)致行車不安全的鋼纖維;不應(yīng)使用攪拌易成團的鋼纖維。
(二)水泥的要求
應(yīng)采用水泥強度等級在42.5級以上的道路硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥的抗壓強度、抗折強度、化學(xué)、物理指標和對散裝水泥的要求及水泥的檢驗報告、合格證的檢查、水泥的復(fù)驗、水泥的存放要求等,均與水泥混凝土路面的要求相同。
(三)鋼纖維混凝土粗骨料最大公稱粒徑不應(yīng)大于19mm。細骨料不得使用淡化海砂。處在海水、海風(fēng)、氯離子、硫酸根離子環(huán)境的或冬期灑除冰鹽的路面或橋面混凝土中應(yīng)摻阻銹劑,不得摻入氯鹽類外加劑,其他粗骨料、細骨料、水和粉煤灰及外加劑的要求,均與水泥混凝土路面的要求相同。
鋼纖維與基體的粘結(jié)性能是關(guān)系到鋼纖維混凝土性能的最重要的因素。根據(jù)試驗和工程實踐,鋼絲切斷圓直型纖維與基體的粘結(jié)性能差,碳鋼熔抽型纖維在高溫冷卻過程中表面形成氧化皮,嚴重降低與基體的粘結(jié)性能,這兩種纖維應(yīng)予以淘汰??紤]到新的鋼纖維品種,如高強鋼絲切斷端鉤型纖維、鋼錠銑削端鉤型(一面有麻面)纖維、剪切異型(端鉤型、大頭型、壓痕型)纖維、低合金鋼熔抽型(直型、大頭型)纖維,因其性能優(yōu)良且國內(nèi)已有工程經(jīng)驗,故將其列入規(guī)程。剪切直型、微扭型和波紋型由于生產(chǎn)工藝簡單成本相對較低,在剪切過程中使纖維表面不規(guī)則有利于與基體粘結(jié),故規(guī)程中仍予以保留。注意到低碳鋼板剪制的纖維,在基體開裂后其扭曲或波紋很容易拉直,其增強增韌效果與直形差別很小,故使用中可劃歸一類。除非纖維的強度和剛度都很高,扭曲和波紋纖維才能達到異型纖維的效果。
鋼纖維混凝土路面 steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面層中摻入鋼纖維的水泥混凝土路面。
普通鋼纖維混凝土的纖維體積率在1%—2%之間,較之普通混凝土,抗拉強度提高40%—80%,抗彎強度提高60%—120%,抗剪強度提高50%一100%,抗壓強度提高幅度較小,一般在0—25%之間,但抗壓...
通俗點說就是在混凝土中按一定的數(shù)量摻入鋼纖維。鋼纖維是一種特種鋼制成的特種剛性制品,主要是解決鋪設(shè)鋼筋的復(fù)雜工藝和節(jié)省工期,而且能解決混凝土開裂的問題。朋友公司的新廠房就是用的這種工藝,一家上海公司施...
鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復(fù)合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲...
鋼纖維混凝土路面(steel fiber reinforced concrete pavement,簡稱SFRCP)是指一種在普通混凝土基體中摻入亂向、不連續(xù)分布的短鋼纖維的復(fù)合材料作為面層結(jié)構(gòu)的混凝土路面。鋼纖維混凝土與普通混凝土相比,其抗拉強度、抗彎強度、耐磨性、耐沖擊性、耐疲勞性、抗裂性、抗爆性和韌性等都得到很大改善和提高。
鋼纖維混凝土路面與普通混凝土路面相比,其可以明顯地減薄混凝土板厚,延長縮縫間距,減少接縫的數(shù)量,改善路用性能,進而減小工作量,縮短施工工期,減小唧泥、錯臺等病害,既可延長使用壽命,又可保證行車舒適性。
鋼纖維混凝土路面,主要應(yīng)用標高受限制路段、收費站、混凝土加鋪層和橋面鋪裝。
考慮到高強混凝土基體破壞時強度較低的異型纖維有些被拉斷,同時異型纖維的效能與其本身的強度有關(guān),所以將鋼纖維強度劃分為三個等級:380MPa(380~599 MPa),600 MPa(600~999 MPa)1000 MPa(不小于1000MPa)。應(yīng)當指出,對中低強度的混凝土,鋼纖維的強度并不重要,日本的規(guī)范設(shè)計中就只規(guī)定鋼纖維強度的最低限制為380MPa。因此在設(shè)計和應(yīng)用中,一般情況下對鋼纖維本身的強度不應(yīng)提出過分要求。
為防止鋼纖維在纖維混凝土拌合過程中被骨料碰撞折斷,鋼纖維本身不能太脆。吸收美國ASTM A820的有關(guān)規(guī)定,要求對鋼纖維做彎折檢驗:鋼纖維應(yīng)圍繞直徑3mm的圓棒彎折90°不折斷。
鋼纖維混凝土工程類別 | 長度/mm | 直徑或等效直徑/mm | 長徑比 |
一般澆筑鋼纖維混凝土 | 20~60 | 0.3~0.9 | 30~80 |
鋼纖維噴射混凝土 | 20~35 | 0.3~0.8 | 30~80 |
鋼纖維混凝土抗震框架節(jié)點 | 35~60 | 0.3~0.9 | 50~80 |
鋼纖維混凝土鐵路軌枕 | 30~35 | 0.3~0.6 | 50~70 |
層布式鋼纖維混凝土復(fù)合路面 | 30~120 | 0.3~1.2 | 60~100 |
根據(jù)國內(nèi)大量的試驗研究和工程應(yīng)用,規(guī)程建議了不同工程采用的鋼纖維幾何參數(shù)如表1所示。在選取鋼纖維幾何參數(shù)和摻量時,要兼顧拌合物的施工性能,硬化混凝土的阻裂、增強、增韌效果和工程的成本。
對于鋼纖維混凝土拌合物的施工性能,纖維短而粗、長徑比小、摻量低有利;對于鋼纖維混凝土強度和韌性,纖維細而長、長徑比大、產(chǎn)量高有利。對于施工有特殊要求的如泵送混凝土、濕噴法噴射混凝土以及低流態(tài)混凝土(如軌枕),鋼纖維不宜太長,摻量不宜太高;對于韌性要求較高或承受地震作用、動力荷載的情形,纖維宜長些,摻量宜高些。
需要特別指出的是:鋼纖維的長度還應(yīng)該與基體混凝土所用骨料的粒徑相匹配,不應(yīng)小于骨料粒徑的1.5倍。骨料粒徑不宜大于20mm,粒徑大于20mm時應(yīng)通過專門試驗確定鋼纖維的品種、尺寸和摻量。
(一)鋼纖維混凝土布料與攤鋪
鋼纖維混凝土路面的布料與攤鋪除應(yīng)滿足滑模、軌道和三輥軸機組攤鋪普通混凝土路面的規(guī)定外,還應(yīng)符合下列規(guī)定。
采用的各種布料機械與攤鋪方式,應(yīng)保證面板內(nèi)鋼纖維分布的均勻性及結(jié)構(gòu)連續(xù)性,在一塊面板內(nèi)的澆筑和攤鋪不得中斷。布料松鋪高度應(yīng)通過試鋪確定。拌合物坍落度相同時,由于鋼纖維的頂托作用,應(yīng)比相同機械施工方式的普通混凝土路面松鋪高度高10mm左右。
鋼纖維混凝土拌合物應(yīng)與所選定的攤鋪方式相適應(yīng)。由于鋼纖維的頂托,相同坍落度的鋼纖維混凝土振實略容易些,因此規(guī)定鋼纖維混凝土拌合物可使用較低坍落度的拌合物,但不得使用鋼纖維“結(jié)團”的拌合物。
(二)振搗與整平
采用的振搗機械和振搗方式除應(yīng)保證鋼纖維混凝土密實性外,還應(yīng)保證鋼纖維在混凝土中分布的均勻性。從鋼纖維混凝土路面勻質(zhì)性和抗裂性考慮,要求已振實的鋼纖維混凝土面板中,不得遺留下振搗棒插振后局部無鋼纖維的暗空洞、坑穴或溝槽。
除應(yīng)滿足各交通等級路面平整度要求外,從鋼纖維混凝土路面運營安全性和可靠性考慮,規(guī)定鋼纖維混凝土路面整平后的面板表面10~30mm深度內(nèi)還應(yīng)保證鋼纖維不直立、不翹頭,保證路面磨損后裸露的鋼纖維不扎輪胎,使運營安全。
采用滑模攤鋪機、軌道攤鋪機鋪筑鋼纖維混凝土路面時,振搗棒組的振搗頻率不應(yīng)低于10000r/min,振搗棒組底緣應(yīng)嚴格控制在面板表面位置,不得將振搗棒組插入路面鋼纖維混凝土內(nèi)部振搗,或在面板內(nèi)拖行振搗?;!④壍罃備仚C振搗棒底緣應(yīng)嚴格控制在面板表面位置;三輥軸機組攤鋪僅允許采用大功率平板式振搗器和振動梁振搗密實及整平,整平后的表面不得裸露鋼纖維,也不應(yīng)留浮漿。
采用三輥軸機組攤鋪鋼纖維混凝土路面時,不得將振搗棒組插入路面鋼纖維混凝土內(nèi)部振搗,也不得使用人工插搗。可采用大功率平板式振搗器振搗密實,再采用振動梁壓實整平。振動梁底面應(yīng)設(shè)凸棱以利表層鋼纖維和粗集料壓入,然后用三輥軸整平機將表面滾壓平整,再用3m以上刮尺、刮板或抹刀縱橫向整平表面。
(三)鋼纖維混凝土路面施工的特殊工藝要求
在澆筑和攤鋪過程中嚴禁因拌合物干澀而加水,但可噴霧防止表面水分蒸發(fā)。鋼纖維混凝土必須盡量加快施工速度,否則很快會凝結(jié)導(dǎo)致難以攤鋪。
鋼纖維混凝土路面的板長,即縮縫切縫間距應(yīng)在6~10m之間,最大面板尺寸不應(yīng)超過8m×12m。鋼纖維摻量較大,可用大值;摻量小,取小值。面板長寬比應(yīng)符合設(shè)計要求。鋼纖維路面應(yīng)先試切縫,在鋼纖維不刮壞邊緣時,才允許開始切縫。
表1給出的是參考范圍,具體應(yīng)通過設(shè)計計算和纖維混凝土試驗確定。鋼纖維的最小體積率與纖維的品種特性有關(guān),一般不應(yīng)小于0.35%(摻量28kg/m),對于異型高強纖維,不應(yīng)小于0.25%(摻量20 kg/m)。鋼纖維常用體積率為0.8%~1.5%。
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鋼纖維混凝土路面綜合施工技術(shù) 【摘 要】通過對鋼纖維混凝土在工程施工過程中各 項技術(shù)要求的介紹,使大家掌握鋼纖維混凝土的結(jié)構(gòu)特性, 熟悉鋼纖維混凝土的施工工藝,從而控制好施工質(zhì)量,保證 工程施工的順利進行。 【關(guān)鍵詞】鋼纖維混凝土 路面 施工 一、鋼纖維混凝土的定義 用適量的均勻、亂向分散短鋼纖維增強并具有可澆灌或 可噴射的普通混凝土稱為鋼纖維混凝土。 原材料:制備普通鋼纖維混凝土主要使用低碳鋼的鋼纖 維,而制備鋼纖維耐火混凝土,則必須使用不銹鋼纖維。最 普通的鋼纖維是圓截面的長直纖維,但為改善纖維與水泥基 材的界面粘結(jié)可把鋼纖維制成各種特殊的形狀如:波形、啞 鈴形、端部帶鉤的、扁平的、表面凸凹狀的與卷曲狀的;水 泥一般使用 425 號、 525 號普通硅酸鹽水泥,配制高強度鋼 纖維砼可使用 625 號以上的硅酸鹽水泥或明礬石水泥;沙石 粒徑為 0.15-0.5;石子最大粒徑一般不大于 1
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鋼纖維混凝土主要應(yīng)用于公路水泥混凝土路面,在水泥混凝土路面中通過纖維的網(wǎng)壯分布,改善混凝土的性能,大大提高混凝土的抗折強度,同時提高混凝土的耐磨、抗?jié)B、抗沖擊能力,減少斷板、龜裂等病害現(xiàn)象。國內(nèi)外同類技術(shù)比較鋼纖維混凝土路面在國外應(yīng)用比較廣泛,在國內(nèi)應(yīng)用起步較晚,1999年該技術(shù)在河南省平頂山市首次應(yīng)用,并進行了應(yīng)用研究,因技術(shù)先進、效果良好,進行了推廣應(yīng)用,本文就鋼纖維混凝土路面在平頂山市的具體應(yīng)用做了詳細的介紹。
鋼纖維混凝土路面施工要求:
用于公路混凝土路面和橋面的鋼纖維除應(yīng)滿足《混凝土用鋼纖維》(YB/T151)規(guī)定外,還應(yīng)符合下列技術(shù)要求:
1、單絲鋼纖維抗拉強度不宜小于600MP.
2、鋼纖維長度應(yīng)與混凝土粗集料最大公稱粒徑相匹配,最短長度宜大于粗集料最大公稱粒徑的1/3;最大長度不宜大于粗集料最大公稱粒徑的2倍;鋼纖維長度與標稱值的偏差不應(yīng)超過±10%。路面和橋面混凝土中,宜使用防銹蝕處理的鋼纖維;宜使用有錨固端的鋼纖維。不得使用表面磨損前后裸露尖端導(dǎo)致行車不安全的鋼纖維;不宜使用攪拌易成團的鋼纖維。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
鋼纖維混凝土路面的振搗與整平要點:
1、所采用的振搗機械和振搗方式除應(yīng)保證鋼纖維混凝土密實性外,尚應(yīng)保證鋼纖維在混凝土中分布的均勻性。
2、除應(yīng)滿足各交通等級路面平整度要求外,整平后的面板表面不得裸露上翹的鋼纖維,表面下10-30mm深度內(nèi)的鋼纖維應(yīng)基本處于平面分布狀態(tài)。采用滑模攤鋪機、軌道攤鋪機鋪筑鋼纖維混凝土路面時,振搗棒組的振搗頻率不宜低于10000r/min,振搗棒組底緣應(yīng)嚴格控制在面板表面位置,不得將振搗棒組插入路面鋼纖維混凝土內(nèi)部振搗。
3、采用三輥軸機組攤鋪鋼纖維混凝土路面時,不得將振搗棒組插入路面鋼纖維混凝土內(nèi)部振搗,也不得使用人工插搗??刹捎么蠊β势桨迨秸駬v器振搗密實,再采用振動梁壓實整平。振動梁底面應(yīng)設(shè)凸棱以利表層鋼纖維和粗集料壓入。然后用三輥軸整平機將表面滾壓平整。再用3m以上刮尺、刮板或抹刀縱橫向精平表面。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
【學(xué)員問題】鋼纖維混凝土路面的施工要求?
【解答】用于公路混凝土路面和橋面的鋼纖維除應(yīng)滿足《混凝土用鋼纖維》(YB/T151)規(guī)定外,還應(yīng)符合下列技術(shù)要求:
1、單絲鋼纖維抗拉強度不宜小于600MP~.
2、鋼纖維長度應(yīng)與混凝土粗集料最大公稱粒徑相匹配,最短長度宜大于粗集料最大公稱粒徑的1/3;最大長度不宜大于粗集料最大公稱粒徑的2倍;鋼纖維長度與標稱值的偏差不應(yīng)超過±10%.
路面和橋面混凝土中,宜使用防銹蝕處理的鋼纖維;宜使用有錨固端的鋼纖維。不得使用表面磨損前后裸露尖端導(dǎo)致行車不安全的鋼纖維;不宜使用攪拌易成團的鋼纖維。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。