鋼纖維混凝土的配置與施工

摘要：本文結(jié)合一個工程實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、運輸、振搗和澆筑、找平修整、養(yǎng)護以及在施工過程中的質(zhì)量控制。同時本文也指出了纖維混凝土施工對比與普通混凝土施工的優(yōu)點，特別是相對普通混凝土的質(zhì)量的改進。

關(guān)鍵詞：鋼纖維，配合比，施工，水灰比，質(zhì)量控制

1 引言

鋼纖維混凝土簡稱SFRC，是在普通骨料混凝土中均勻摻入一定量短而細的鋼纖維組成的一種復合材料。它不僅可以增強混凝土的抗拉強度，而且能增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗剪強度，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內(nèi)主要應用于公路路面、橋梁等工程中，在房屋建筑工程中的應用僅限于地面、防水屋面、預應力結(jié)構(gòu)構(gòu)件等局部位置，該文結(jié)合一些實際工程，對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，在橋臺連結(jié)處，路基與橋臺剛度差異較大，預計路基下沉量比橋臺下沉量要大，設(shè)計采用橋臺與路基連接處設(shè)置搭板枕梁，同時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)計強度等級C40，抗折強度7.2MPa，稠度30－50mm，水泥用量不超過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，起到增強抗折強度效應。鋼纖維力學性能要求不低于一級碳素鋼的要求；鋼纖維的長度、直徑、表面形狀和長徑比等也影響鋼纖維的抗拔力，太長，影響砼質(zhì)量，太短，起不到增強作用；直徑太細，在拌和過程中易被彎折，太粗，則同體積含量時其增強效果差。根據(jù)已有經(jīng)驗，結(jié)合設(shè)計要求，經(jīng)過多次試驗，大橋用鋼纖維選用揚州揚中化纖廠生產(chǎn)的剪切型鋼纖維，長度3cm，抗拉強度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高腐蝕鋼纖維，優(yōu)先選用硅酸鹽水泥，水泥標號大于425#，質(zhì)量符合(GB175—92)。本工程選用“萬年青”牌普通硅酸鹽水泥。同時，選用了粉煤灰作為水泥的礦物活性材料，也就是外摻料，粉煤灰按國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596—79)檢驗。細骨料砂除了各項技術(shù)指標符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標準》(JGJ52—92)外，尚要求不含氯鹽成份，細度模數(shù)范圍2.3～3.0，我們選用福建青口產(chǎn)的淡水河砂，無貝殼，無氯鹽成份，細度模數(shù)3.0，中砂，表觀密度2680kg/m3。

2.2.3粗骨料

粗骨料技術(shù)指標除了符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準》(JGJ53—92)外，尚要求最大粒徑不超過20mm或鋼纖維長度的23。本橋用玄武巖加工成的碎石，最大粒徑20mm，壓碎指標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)計中就應特別關(guān)注砂率和鋼纖維摻量。

2.3.1配合比設(shè)計

配合比設(shè)計流程圖見圖1：