鋼纖維混凝土的配置與施工

摘要：本文結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例廣東某大橋介紹了鋼纖維混凝土的配置和施工。包括鋼纖維混凝土的選材：鋼纖維、水泥、粗骨料、水和外加劑；鋼纖維混凝土的配置：鋼纖維的配合比、水灰比和施工中的配合比的確定；鋼纖維混凝土的施工：供料、拌和、運(yùn)輸、振搗和澆筑、找平修整、養(yǎng)護(hù)以及在施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。同時(shí)本文也指出了纖維混凝土施工對(duì)比與普通混凝土施工的優(yōu)點(diǎn)，特別是相對(duì)普通混凝土的質(zhì)量的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：鋼纖維，配合比，施工，水灰比，質(zhì)量控制

1 引言

鋼纖維混凝土簡(jiǎn)稱SFRC，是在普通骨料混凝土中均勻摻入一定量短而細(xì)的鋼纖維組成的一種復(fù)合材料。它不僅可以增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度，而且能增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度，提亮其抗裂性能、耐久性，能使臉性混凝土具有較好的延性特征；另外，鋼纖維棍凝上具有較好的能量吸收能力及良好的抗沖擊能力，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能有極大改善。而且由于鋼纖維在混凝土中均勻且亂向分布，在受載過(guò)程中，限制或滯后了混凝土基體的裂縫發(fā)展，使脆性的混凝土變?yōu)榫哂辛己庙g性的水泥基復(fù)合材料，從而使混凝土具有較高抗震、抗裂、抗沖擊性能和韌性，改善混凝土抗拉、抗壓、抗剪和耐磨性能。鋼纖維破一般用于工程的重要部位，其施工質(zhì)量要求高，在施工各環(huán)節(jié)控側(cè)上與普通混凝土既有相同之處也有不同之處。目前鋼纖維混凝土在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于公路路面、橋梁等工程中，在房屋建筑工程中的應(yīng)用僅限于地面、防水屋面、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件等局部位置，該文結(jié)合一些實(shí)際工程，對(duì)鋼纖維混凝土配制施工作一介紹。

2 鋼纖維混凝土配置和施工

2.1 工程概況

廣東某大橋橋頭為軟弱地基，經(jīng)粉噴樁處理，在橋臺(tái)連結(jié)處，路基與橋臺(tái)剛度差異較大，預(yù)計(jì)路基下沉量比橋臺(tái)下沉量要大，設(shè)計(jì)采用橋臺(tái)與路基連接處設(shè)置搭板枕梁，同時(shí)橋面和搭板枕梁采用鋼纖維混凝土，防止橋頭跳車。鋼纖維混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C40，抗折強(qiáng)度7.2MPa，稠度30－50mm，水泥用量不超過(guò)450kg/m3。

2.2 鋼纖維混凝土的原材料選擇

2.2.1 鋼纖維

和普通混凝土一樣，鋼纖維在水泥砂漿的凝結(jié)下，局部形成類似鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，形成受力端點(diǎn)，起到增強(qiáng)抗折強(qiáng)度效應(yīng)。鋼纖維力學(xué)性能要求不低于一級(jí)碳素鋼的要求；鋼纖維的長(zhǎng)度、直徑、表面形狀和長(zhǎng)徑比等也影響鋼纖維的抗拔力，太長(zhǎng)，影響砼質(zhì)量，太短，起不到增強(qiáng)作用；直徑太細(xì)，在拌和過(guò)程中易被彎折，太粗，則同體積含量時(shí)其增強(qiáng)效果差。根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，大橋用鋼纖維選用揚(yáng)州揚(yáng)中化纖廠生產(chǎn)的剪切型鋼纖維，長(zhǎng)度3cm，抗拉強(qiáng)度400Mpa，等效直徑0.5mm。

2.2.2水泥

選擇水泥主要為防止水泥中氯鹽含量過(guò)高腐蝕鋼纖維，優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)大于425#，質(zhì)量符合(GB175—92)。本工程選用“萬(wàn)年青”牌普通硅酸鹽水泥。同時(shí)，選用了粉煤灰作為水泥的礦物活性材料，也就是外摻料，粉煤灰按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596—79)檢驗(yàn)。細(xì)骨料砂除了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ52—92)外，尚要求不含氯鹽成份，細(xì)度模數(shù)范圍2.3～3.0，我們選用福建青口產(chǎn)的淡水河砂，無(wú)貝殼，無(wú)氯鹽成份，細(xì)度模數(shù)3.0，中砂，表觀密度2680kg/m3。

2.2.3粗骨料

粗骨料技術(shù)指標(biāo)除了符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ53—92)外，尚要求最大粒徑不超過(guò)20mm或鋼纖維長(zhǎng)度的23。本橋用玄武巖加工成的碎石，最大粒徑20mm，壓碎指標(biāo)6.8%，表觀密度2730kg/m3。

2.2.4水

地表飲用水，pH值等于7。

2.2.5外加劑

選用廣東湛江外加劑廠生產(chǎn)的FDN—100高效減水劑。

2.3鋼纖維混凝土的配制

對(duì)鋼纖維混凝土性能影響較大的因素有鋼纖維質(zhì)量、粗骨料的質(zhì)量與粒度、較大的砂率、鋼纖維摻量(Vf%)等，一旦選定鋼纖維、粗骨料，配合比設(shè)計(jì)中就應(yīng)特別關(guān)注砂率和鋼纖維摻量。

2.3.1配合比設(shè)計(jì)

配合比設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖1：