谈钢纤维混凝土在公路工程中的应用

　　钢纤维混凝土是在普通水泥混凝土中掺入适量随机分散的钢纤维而形成的复合材料。它是一种性能优良的新型材料，能够显著地提高混凝土的抗弯拉强度、抗冻性、抗冲性、抗磨性、抗疲劳性。在公路工程中应用广泛。
　　一、 钢纤维混凝土的特性。
　　钢纤维混凝土的特性除了不仅与混凝土本身有关外，还受钢纤维品种、方向性、长径比及掺率的影响。钢纤维掺率通常用体积率表示，即 1m3钢纤维混凝土所含钢纤维的体积百分率。
　　二、钢纤维混凝土在路面工程中的应用
　　（一）原材料的选择及配合比设计
　　1.水泥。一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。
　　2.集料。粗骨料宜采用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石，最大粒径不宜大于20mm 和钢纤维长度的 1/2。细集料可用天然砂。
　　3.水和外掺剂。 以饮用水为宜，水灰比宜为 0.4-0.55，为使路面提早开放交通，可在混凝土中掺加适量早强剂，为提高混凝土的和易性、抗冻性，可掺入适量加气剂。
　　4.钢纤维类型及尺寸。路面用钢纤维宜用、熔抽型、剪切性。
　　（二）施工技术
　　1.拌和。采用机械搅拌，一般采用强制式或反锥式搅拌机，为保证钢纤维混凝土搅拌均匀，其投料顺序为：水泥、粗集料、细集料、钢纤维，其中纤维投料分三次投入拌和机中，干拌均匀，再加足水湿拌，拌和时间一般为 2～3 分钟。
　　2.运料。 在运送混合料时，主要采用手推车、翻斗车或自卸汽车运输，应尽量缩短运送的时间和距离，以免运输中振动使钢纤维下沉，影响拌和料的均匀性。
　　3.浇筑。当混合料运送至指定地点后，一般直接倒入安装好模板的路槽内，并用人工找平。
　　4.振捣。钢纤维混凝土的振捣机具宜用平板振捣器。
　　5.表面处理。为防止钢纤维外露或竖直伸出表面，以保证车辆及行人安全，在整平前可用凸棱的金属压滚或其它方法，将竖起或外露的钢纤维压入后再整平。
　　（三）钢纤维混凝土路面接缝设置。在施工条件许可时，一般 7-9m 宽的路面勿需设纵缝，可用整幅施工，横向缩缝按 15～20m 间距设置。
　　三、钢纤维混凝土在桥面铺装工程中的应用：
　　（一） 施工材料。 1.水泥：选用 42.5 级普通硅酸盐水泥，保证混合料具有较高的强度和耐磨性能； 2.细集料：用中粗砂，平均粒径 0.35mm-0.45mm，含泥量<2%，细度模数为 2.4-2.8； 3.粗集料：碎石粒径丌宜大于 20mm 和钢纤维长度的 2/3，含泥量<1%，丏要质地坚硬； 4.钢纤维：品质应符合 CECS38:92 中附录一规定。所选用的钢纤维长径比为 57，材质为 Q235；5.外加剂：混凝土掺入减水率在 25%以上，其他品质应达到GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》要求的高效减水剂。
　　（二） 配合比设计。1.在实际应用中，钢纤维的体积掺量宜为 1.0%-1.5%；2.根据抗折强度设计值，按强度保证率为 85%考虑，进行配合比设计和试验。
　　（三） 钢纤维混凝土的施工工艺
　　1.施工准备。（1）清理：在核查完毕后，应复测桥面板标高，清除浮浆、松散层和杂物等，以保证桥面铺装层厚度；（2）清洗：应采用高压水枪将其清洗干净，确保桥面清洁无污染。
　　2.施工要点。（1）铺设钢筋；（2）模板安装；（3）拌合混合料；（4）运输混合料；（5）浇筑成型；（6）刻槽；（7）切缝处理；（8）混凝土养护。
　　四、钢纤维混凝土在旧混凝土路面修补工程中的应用
　　（一）原材料
　　水泥：425＃普通硅酸盐水泥；细集料：用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％；粗集料：碎石 5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬；钢纤维：选用长度 30mm、当量直径0．60mm，型号 DN－30，其强度 380MPa 以上。该产品性能稳定，使用效果良好。
　　（二）配合比
　　钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。
　　（三）施工工艺
　　1.基层处理及路面浇筑。在钢纤维混凝土浇筑前，做好对旧混凝土板及板底基层的处理工作。
　　2.钢纤维混凝土搅拌。为使钢纤维在混凝土中分散均匀，采用二次投料三次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌 1min，加入砂子、水泥再干拌 1min，最后注水湿拌 1．5min 左右，总搅拌时间控制在 6min内。
　　3.运输并浇筑混凝土。运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑，其卸料高度不得超过 1．5m，以防混凝土离析。浇筑后用平板振动器振捣，不宜过振。
　　五、结语。
　　钢纤维混凝土自发展以来，已在公路路面、桥面、机场跑道等工程中得到广泛应用，它除了具有良好的抗弯强度外，而且还具有很好的抗冲击、抗开裂性能。希望在今后的设计和施工中不断总结经验，改进钢纤维生产、施工工艺，降低成本，得到更广泛的应用。