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新闻动态  

钢纤维混凝土配合比设计的要求

发布时间:2019/1/11 15:40:05 

       钢(gang)纤维(wei)混凝(ning)(ning)土(tu)克服了普通(tong)混凝(ning)(ning)土(tu)抗(kang)拉强度低、极限延(yan)伸率小、脆性等缺点,具有优良的抗(kang)拉、抗(kang)弯、抗(kang)剪(jian)、阻(zu)裂、耐疲劳(lao)、高韧性等性能(neng),通(tong)过在桥面铺装中的应(ying)用,总结了钢(gang)纤维(wei)混凝(ning)(ning)土(tu)施(shi)工方(fang)法,技术要求及有关注意事项,为钢(gang)纤维(wei)混凝(ning)(ning)土(tu)的推广应(ying)用提(ti)供了经验。

        钢纤(xian)维(wei)配合比设(she)计(ji)质量(liang)控制(zhi)
        钢纤维混(hun)凝土是以水(shui)泥净浆(jiang)、砂浆(jiang)或混(hun)凝土为基体,以金(jin)属(shu)纤维增强(qiang)(qiang)材料组(zu)成(cheng)的水(shui)泥基复合材料。它(ta)是将短而(er)细的,具(ju)有高抗拉强(qiang)(qiang)度、高极限(xian)延(yan)伸率、高抗碱性等良好性能的金(jin)属(shu)纤维均匀分散在混(hun)凝土基体中形成(cheng)的一种新型建筑材料。

桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)(mian)铺装层作(zuo)为桥(qiao)(qiao)(qiao)梁的非主体结构,通常被设计和施工所忽(hu)视(shi),长期车辆荷载的作(zuo)用(yong),是造成桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)(mian)开(kai)裂、损坏的主要原因,从而影响桥(qiao)(qiao)(qiao)梁的使用(yong)质量,降低使用(yong)寿命,在(zai)桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)(mian)铺装层使用(yong)钢纤维混凝土将(jiang)会有(you)效(xiao)地解(jie)决桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)(mian)使用(yong)过(guo)程(cheng)中容易出现的质量问题。

一、钢纤维混凝土配合比设计的要(yao)求

        钢(gang)纤(xian)维(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)配合(he)比(bi)设(she)计的(de)目的(de)是将组成材(cai)料,即钢(gang)纤(xian)维(wei)、水(shui)泥、水(shui)、粗细集料及外(wai)掺剂合(he)理(li)配合(he),使配制(zhi)的(de)钢(gang)纤(xian)维(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)能够最大限度的(de)满(man)足施(shi)工和工程使用要求(qiu)。

        (1)满足公路桥梁抗压强度(du)和抗折强度(du)要求,提(ti)高桥面的耐久性能;

        (2)使配制的钢(gang)纤维混凝土有较好的和易(yi)性(xing),方便和满足施工要求;

        (3)充分发挥钢纤维混凝土的特点,合理确定钢纤维及水(shui)泥(ni)用量,最大(da)限度地降低工程成本。

二、原(yuan)材(cai)料质量要求(qiu)

        钢纤维(wei):表面应洁净无锈(xiu)无油,无粘结(jie)成团现象(xiang),保证钢纤维(wei)与混凝土的粘结(jie)强(qiang)度,尺(chi)寸和抗拉(la)强(qiang)度符合(he)技术(shu)要求;单根钢纤维(wei)丝(si)的最低抗拉(la)强(qiang)度800N/㎜2,掺加量不超过70㎏/M3。

        水泥:采用32.5级(ji)或42.5级(ji)普通硅酸盐水泥。

        碎石(shi):应采用石(shi)质(zhi)坚硬(ying)、清洁(jie)、不含(han)风化颗粒(li)、表面粗糙,近立(li)方体颗粒(li)的碎石(shi)。

        细集(ji)料:宜采(cai)用天(tian)然(ran)中粗砂(sha)或机制砂(sha)。细集(ji)料的洁净程度,天(tian)然(ran)砂(sha)以(yi)小于0.075㎜含量的百分比(bi)表(biao)(biao)示,机制砂(sha)以(yi)砂(sha)当量或亚甲蓝值(zhi)表(biao)(biao)示,其质量必须(xu)满(man)足规范(fan)的要求(qiu)。

        水:无污染的自然水或自来水。

        外(wai)加剂:宜选用优质减水剂,对抗冻性有明(ming)确(que)要求的钢(gang)纤(xian)维混凝(ning)土(tu)宜选用引气型减水剂。

三、钢(gang)纤维混凝土配合比设计步骤

        钢纤(xian)维混凝(ning)土配(pei)(pei)合比设计(ji)与普通混凝(ning)土配(pei)(pei)合比设计(ji)一样,一般(ban)采用计(ji)算法。可按下列步骤进行:

        (1)根(gen)据强度标准值或设计值及施(shi)工配置(zhi)强度提高系数确定试配抗压强度和抗折强度。

        (2)按(an)试配(pei)抗(kang)压(ya)强度(du)计算(suan)水(shui)(shui)灰比,一般应控制在0.45-0.50之(zhi)间。可(ke)按(an)普通(tong)水(shui)(shui)泥混(hun)凝土抗(kang)压(ya)强度(du)、水(shui)(shui)泥标号、水(shui)(shui)灰比的关系(xi)式求得。

        (3)根(gen)据试验抗折强度,按规定(ding)计(ji)算钢纤维体积(ji)率(lv)。一(yi)般体积(ji)率(lv)选1.0~1.5%。

        (4)根(gen)据施工(gong)要求通(tong)过试(shi)验确定(ding)单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。

        (5)根据(ju)试验(yan)确定合(he)理砂率(现场应(ying)根据(ju)材料品种,钢纤(xian)维纤(xian)维体积率,水灰比等(deng)适当调(diao)整),一(yi)般(ban)应(ying)控制在1.1-1.6%之间.

        (6)按体(ti)积法计算材料用量确定试验(yan)配合比。

        (7)按配合比进行拌和物性能检测,调整确(que)定施工配合比。

四、钢纤维混凝土的(de)拌(ban)和

        (1)必须使用滚动式(shi)混凝(ning)土拌和(he)设(she)备。当(dang)钢纤维体积率较高,拌和(he)物(wu)稠度较大时,应(ying)对拌和(he)量(liang)进行(xing)控(kong)制(zhi),一般应(ying)不超(chao)过设(she)备拌和(he)量(liang)的(de)60%。

        (2)注意(yi)拌和料的(de)投放顺序,一般按(an)水(shui)泥、钢(gang)纤维(wei)、细(xi)集料、粗集料、水(shui)的(de)顺序进(jin)行,先进(jin)行干拌后再加水(shui)湿拌,同时,钢(gang)纤维(wei)应分2-3次投放,保证钢(gang)纤维(wei)在拌和机内不结团,不弯曲或拆断。

        (3)应(ying)根据拌(ban)(ban)和(he)物的粘聚性(xing)、均匀性(xing)及强度稳定性(xing)要求(qiu)通过试拌(ban)(ban)确(que)定合理(li)的拌(ban)(ban)和(he)时(shi)间(jian)。先(xian)干(gan)拌(ban)(ban)后湿拌(ban)(ban),一般按干(gan)拌(ban)(ban)时(shi)间(jian)不少(shao)于(yu)80秒(miao),湿拌(ban)(ban)时(shi)间(jian)不少(shao)于(yu)100秒(miao)(总拌(ban)(ban)和(he)时(shi)间(jian)必须控制在300秒(miao)以(yi)内)。

五(wu)、钢(gang)纤维混凝土的施工与(yu)养护(hu)

        (1)清除垃圾,清洁(jie)桥面(mian),洒水(shui)湿润(run),浇洒水(shui)泥(ni)浆(jiang)(水(shui)泥(ni)浆(jiang)可(ke)按重量比水(shui):水(shui)泥(ni)=1∶1配制)。

        (2)检(jian)查桥面铺装钢筋网片(pian)摆放位置的正确(que)性及钢筋网片(pian)的搭(da)接情(qing)况。

        (3)钢(gang)纤维混凝土卸(xie)料后应用人工(gong)摊铺(pu)找平(ping)(ping),振(zhen)捣密实,振(zhen)平(ping)(ping)板粗平(ping)(ping)(不宜使用振(zhen)动梁拉动找平(ping)(ping)),振(zhen)平(ping)(ping)板每次重叠1/2。

        (4)用钢管提(ti)浆滚滚动碾压数遍,使用提(ti)浆滚滚平提(ti)浆,避免(mian)钢纤(xian)维外露。

        (5)使(shi)用(yong)3米长铝合金方尺从(cong)钢模(mo)板一侧(ce)向外刮平(ping)(精平(ping)),每次(ci)刮平(ping)时方尺应交叉(cha)1/3以(yi)上。

        (6)钢(gang)纤维初凝(ning)后人工拉(la)毛处理(li),使桥面粗糙。

        (7)混凝(ning)土(tu)完成初期可喷洒养(yang)(yang)生(sheng)(sheng)剂,喷洒均匀,表面(mian)无色(se)差,初凝(ning)后使用土(tu)工布覆盖洒水养(yang)(yang)生(sheng)(sheng),保持土(tu)工布湿润。土(tu)工布覆盖养(yang)(yang)生(sheng)(sheng)7天(tian),洒水养(yang)(yang)生(sheng)(sheng)14天(tian)。

        (8)如果桥(qiao)面铺装钢(gang)纤维(wei)混(hun)凝土为(wei)C60时,因混(hun)凝土标号较高,水泥凝固快(kuai),应集中设备、人员突击施工,力争使钢(gang)纤维(wei)混(hun)凝土从拌和到精平完成的时间控制在(zai)4小时以(yi)内(nei)。
六、钢纤维(wei)混凝土质量(liang)控(kong)制

        (1)钢纤(xian)维(wei)的(de)质量检验

        一是(shi)钢(gang)纤维(wei)的长度偏差不应(ying)超过标(biao)准(zhun)长度的10%,每批次至(zhi)少随机抽查10根以上;

        二是钢纤维的直径或等效直径合格率(lv)不得(de)低(di)于90%,可采取重量(liang)(liang)法检验(yan),每批次抽检100根,用(yong)天平称量(liang)(liang),卡尺测其长度,要(yao)求得(de)到的等效平均(jun)值(zhi)满足规定;

        三(san)是钢纤维的抗拉(la)强(qiang)度检验,要求其抗拉(la)强(qiang)度不低于380MPA;

        四是钢(gang)纤(xian)(xian)维的抗弯拆性能,钢(gang)纤(xian)(xian)维应能经受直径3㎜钢(gang)棒(bang)弯拆90°不(bu)断,每批次(ci)检验不(bu)少于10根;

        五(wu)是杂质含量,钢纤(xian)维(wei)表(biao)面(mian)不得有油污(wu),不得镀(du)有有害物质或影响(xiang)钢纤(xian)维(wei)与混凝土粘接的(de)杂质。

        (2)原材(cai)料的检验

        必(bi)须(xu)满(man)足上述原材料的质(zhi)量控制标准,应按照公路工程(cheng)施(shi)工技术规范的要求进行检验。

        (3)钢纤(xian)维混凝土的检(jian)验

        应重(zhong)点检(jian)验钢纤维混(hun)凝(ning)土的(de)和易性、塌(ta)落(luo)度和水(shui)灰比等,同时必须现场(chang)目(mu)检(jian)钢纤维在(zai)混(hun)凝(ning)土的(de)分布(bu)情(qing)况,发现有钢纤维结团现象应延长拌和时间。

七、注意(yi)事项

        (1)由于(yu)钢纤维(wei)混(hun)凝(ning)土拌(ban)和时对水灰比的(de)控制有(you)严格(ge)要(yao)求,不宜在(zai)(zai)阴雨天气或风力较大(da)的(de)条件(jian)下进(jin)行(xing)施工(gong)。应选择晴好天气时进(jin)行(xing),遇雨必须停止(zhi)施工(gong),并及(ji)时使用土工(gong)布覆盖尚(shang)未(wei)硬化的(de)混(hun)凝(ning)土桥面,必要(yao)时可搭(da)建临时施工(gong)防雨棚,在(zai)(zai)防雨棚下尽快完成剩(sheng)余作业。

        (2)根(gen)据(ju)气(qi)温、风力(li)大小及时调整钢纤维混凝(ning)土拌和用水量,保证混凝(ning)土的和易(yi)性,建议施(shi)工时间应安(an)排在气(qi)温不(bu)高于(yu)22℃时进行(xing)。

        (3)气温(wen)较高或(huo)大风条件下应(ying)及时调整养生剂(ji)的喷洒(sa)(sa)量,喷洒(sa)(sa)养生剂(ji)后(hou)应(ying)及时覆盖土工布,混凝(ning)土初凝(ning)后(hou)立即在(zai)土工布上洒(sa)(sa)水湿(shi)润,防(fang)止(zhi)桥(qiao)面混凝(ning)土发生收缩开裂。

        (4)在通行条件下桥(qiao)(qiao)(qiao)梁加宽使(shi)用钢(gang)纤(xian)维(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)铺(pu)装(zhuang)(zhuang)时,除做好现场(chang)施工(gong)保(bao)通外,由(you)于旧桥(qiao)(qiao)(qiao)车辆通行振动对桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)钢(gang)纤(xian)维(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)的开裂有很影响,建议将新旧桥(qiao)(qiao)(qiao)桥(qiao)(qiao)(qiao)面(mian)(mian)间(jian)保(bao)留30㎝宽暂时不(bu)做铺(pu)装(zhuang)(zhuang),待新格面(mian)(mian)铺(pu)装(zhuang)(zhuang)完(wan)全成型后补做。


八、结(jie)束语

        钢纤维混凝土(tu)可(ke)以较好地(di)解(jie)决(jue)普通(tong)混凝土(tu)难以解(jie)决(jue)的(de)裂缝、耐久性等问(wen)题,对提高桥(qiao)面的(de)使(shi)用质(zhi)量,延长桥(qiao)面的(de)使(shi)用寿命十(shi)分(fen)有利。在公路(lu)旧(jiu)桥(qiao)加固改造、桥(qiao)面修补、桥(qiao)梁缺陷修复等方面的(de)应用会更加广泛。
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