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桥面铺装层作为桥梁的非主体结构,通常被设计和施工所忽视,长期车辆荷载的作用,是造成桥面开裂、损坏的主要原因,从而影响桥梁的使用质量,降低使用寿命,在桥面铺装层使用钢纤维混凝土将会有效地解决桥面使用过程中容易出现的质量问题。

一、钢纤维混凝土配合比设计的要求

钢纤维混凝土配合比设计的目的是将组成材料,即钢纤维、水泥、水、粗细集料及外掺剂合理配合,使配制的钢纤维混凝土能够 限度的满足施工和工程使用要求。

(1)满足公路桥梁抗压强度和抗折强度要求,提高桥面的耐久性能;

(2)使配制的钢纤维混凝土有较好的和易性,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泥用量, 限度地降低工程成本。




二、原材料质量要求

钢纤维:表面应洁净无锈无油,无粘结成团现象,保证钢纤维与混凝土的粘结强度,尺寸和抗拉强度符合技术要求;单根钢纤维丝的 抗拉强度800N/㎜2,掺加量不超过70㎏/M3。

水泥:采用32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥。

碎石:应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙,近立方体颗粒的碎石。

细集料:宜采用天然中粗砂或机制砂。细集料的洁净程度,天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示,机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示,其质量必须满足规范的要求。

水:无污染的自然水或自来水。

外加剂:宜选用优质减水剂,对抗冻性有明确要求的钢纤维混凝土宜选用引气型减水剂。


需要注意以下几点。为保证钢纤维硅的质量,必须对各种材料准确计量,全部材料均按重量计算。对于钢纤维的称量允许偏差为2%o。钢纤维搅拌车装料容量应控制车容量的85%。投料时宜先按施工配合比将骨料及钢纤维投入搅拌车中,强制搅拌2一3min,让钢纤维与骨料充分拌合,然后加入水搅拌3一5min,并检查钢纤维是否搅拌均匀。若有钢纤维粘结在一起的现象,应继续搅拌直至钢纤维完全分散成单根为止。搅拌钢纤维硅 采用水平双轴型强制式搅拌机。纤维硅搅拌罐车在运送到施工现场,应加速转动2一3min后使用,并检查有无结团现象
钢纤维在工程建设中起到的作用不断地加强,在混凝土中应用的也是十分的广泛,我们要看到钢纤维在混凝土中发挥了更大地作用。这两种理论并不能充分地解析钢纤维混凝土对基体增强,复合材料理论忽略了钢纤维对基体的阻裂作用,即忽略了复合带来的耦合效应;纤维间距理论 缺点是忽略了纤维自身耦合作用,而片面地强调纤维的阻裂作用,并且起决定作用的纤维间距应为纤维理论间距。



另外,聚丙烯纤维阻裂和细化裂缝的作用,明显地改善了水泥石的结构,使水泥石中原生的裂纹减少、裂缝宽度减小,这必然使水泥硬化体的抗渗性和韧性得到相当程度的提高。碳纤维布加固技术于国内早通过的规范是《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003,现已经被新的 标准规范《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013代替,使用碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力。增大结构的抗拉或抗剪能力,提高强度、抗裂性、结构的延性和抗震加固的作用。碳纤维加固适用范围:纤维类材料(碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维)加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。施工工艺:表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验




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三、钢纤维混凝土配合比设计步骤

钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计一样,一般采用计算法。可按下列步骤进行:

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

(2)按试配抗压强度计算水灰比,一般应控制在0.45-0.50之间。可按普通水泥混凝土抗压强度、水泥标号、水灰比的关系式求得。

(3)根据试验抗折强度,按规定计算钢纤维体积率。一般体积率选1.0~1.5%。

(4)根据施工要求通过试验确定单位体积用水量(掺用外加剂时应考虑外加剂的影响)。

(5)根据试验确定合理砂率(现场应根据材料品种,钢纤维纤维体积率,水灰比等适当调整),一般应控制在1.1-1.6%之间.

(6)按体积法计算材料用量确定试验配合比。

(7)按配合比进行拌和物性能检测,调整确定施工配合比。




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