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鋼纖維混凝土是由水泥、粗骨料、細(xì)骨料和隨機(jī)分布的短纖維組成的一種新型高復(fù)合材料。鋼纖維混凝土中隨機(jī)分布的短鋼纖維的主要作用是阻止混凝土中微裂紋的擴(kuò)展,防止宏觀裂紋的發(fā)生和進(jìn)一步發(fā)展,從而大大提高整個(gè)復(fù)合材料的抗裂性能。同時(shí),由于混凝土與鋼纖維接觸界面具有很大的界面結(jié)合力,可以將外力傳遞到具有高抗拉強(qiáng)度和高伸長(zhǎng)率的纖維體上,使鋼纖維混凝土作為抗統(tǒng)一整體。外力顯著提高了混凝土原有的抗拉性能、抗彎性能和斷裂伸長(zhǎng)率,尤其是混凝土的抗沖擊性能和耐久性能。
鋼纖維按加工和生產(chǎn)方法的不同可分為以下幾種:切割鋼纖維、剪切鋼纖維和熔融鋼纖維。根據(jù)光纖的長(zhǎng)度,可分為不同的規(guī)格。長(zhǎng)度應(yīng)為20-50mm,當(dāng)量直徑為0.3-0.8mm,長(zhǎng)徑比在40-100范圍內(nèi),抗拉強(qiáng)度不小于600MPa。在我國(guó)路面工程應(yīng)用中,鋼纖維混凝土中鋼纖維的體積比多為0.8%~1.0%。水泥采用32.5-42.5#普通硅酸鹽水泥,粗骨料的較大粒徑為鋼纖維長(zhǎng)度的2/3。 ,較大的粒徑不應(yīng)大于20mm,細(xì)骨料為中粗砂,平均粒徑為0.35-0.45mm。
水東大橋原設(shè)計(jì)為雙向雙車道公路,橋面寬8m,為混凝土路面。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察,橋面已出現(xiàn)折斷、折斷、塌陷,相鄰樓板錯(cuò)位。部分采用瀝青和碎石修補(bǔ),板坯損壞率高達(dá)80%。新的改造方案是為了**橋面的單向通行。采用半跨施工法,先拆除舊橋面,補(bǔ)充基層平整,再澆筑橋面。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為:面層12cm厚C40鋼纖維混凝土,基層10cm厚C15素混凝土,面板尺寸8m?m,收縮縫間距8m,在兩端交界處設(shè)置兩條伸縮縫。橋頭和舊水泥路。
鋼纖維混凝土配合比的設(shè)計(jì)應(yīng)主要滿足設(shè)計(jì)抗彎強(qiáng)度和施工和易性??箯潖?qiáng)度隨著鋼纖維數(shù)量的增加而增加,但混凝土的和易性降低。因此,它必須是適當(dāng)?shù)摹T黾雍傲?。影響配合比的主要因素有鋼纖維摻入量、砂比和水灰比。參照《鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》和《通用混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》,經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比試驗(yàn),C40鋼纖維混凝土配合比確定為以下配比:水泥:砂:礫石:水:鋼纖維1:1.912:2.388:0.45:0.186,每立方米混凝土的水泥用量為420kg,鋼纖維的體積率為1%,即摻量為78kg。
鋼纖維混凝土澆筑前,先用機(jī)械將舊混凝土橋面拆除一半,然后人工拆除舊基層,再用高壓水槍清洗粉、渣;測(cè)量橋面中軸線和人行道邊緣的道路標(biāo)高點(diǎn),控制基層(找平層)標(biāo)高。基層采用C15素混凝土攤鋪,攤鋪厚度控制在預(yù)留面板厚度12cm處。
鋼纖維混凝土的攪拌應(yīng)嚴(yán)格控制,使纖維分布均勻。根據(jù)不結(jié)塊的原則,對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)行試驗(yàn),確定攪拌時(shí)間。使用鼓式攪拌機(jī)進(jìn)行混合。每個(gè)桶的混合容積不超過(guò)混合機(jī)固定容積的70%?;旌线^(guò)程先干后濕。按照兩次進(jìn)料的三個(gè)混合程序,將碎石和鋼纖維干混60秒使鋼纖維分散,然后加入沙子和水泥干混45秒,然后直接加水注入,然后濕混 90 秒。必須嚴(yán)格計(jì)量各種材料的用量,確?;炷僚浔?*??刂苹旌蠒r(shí)間,總混合時(shí)間不要超過(guò)6min,否則會(huì)造成鋼纖維團(tuán)聚。在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中,通常使用手扶拖拉機(jī),運(yùn)輸距離不宜過(guò)長(zhǎng),以**混凝土不離析。