钢纤维混凝土施工技术在工程建设中的应用

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年4期   作者:刘炫
[导读] 改革开放后城镇建设成为我国首要工程任务,通向各个城镇的桥梁道路交通建设受到关注,

        刘炫
        中国路桥工程有限责任公司  北京市  100011
        摘要:改革开放后城镇建设成为我国首要工程任务,通向各个城镇的桥梁道路交通建设受到关注,在工程建设中运用钢纤维混凝土技术能有效实现工程质量提升。本文主要介绍了钢纤维混凝土技术的原理和在工程领域中的应用。
关键词:钢纤维混凝土技术;工程建设;应用策略;
一、钢纤维混凝土技术来由及性能
(一)钢纤维混凝土技术来由
        钢纤维混凝土技术最早应用于美国,顾名思义就是在传统的水泥凝胶材料中加入钢纤维增加其稳定性,能获得成本低、质量好、稳固性较高的材料,桥梁道路的建设恰好需要坚实稳固的材料,这种技术在一定程度上提高工程质量以及工程效率。因此该技术在未来有良好的的应用前景,得到了国内外不少工程项目的整合应用。
(二)钢纤维缓凝土材料性能
        传统混凝土的主要组成是水泥,加入钢纤维后与水泥胶体混合均匀,晾晒一段时间即获得钢纤维混凝土材料。首先,该材料的防冲击性能较好。钢纤维能够提供较好粘性,使建筑物稳定程度增加不易坍塌,具有较强防冲击力,因此该材料在地震频发地区被广泛使用融入建筑工程中。同时,将混合材料中钢纤维的含量控制在一定范围之间,能明显完善其柔韧度等各指标,表现出较好的抗压缩性能,有效避免在项目使用过程中的主体结构受压开裂及因温度改变导致的桥面裂缝等病害出现。
其次,该材料的抗压力功能较好。钢纤维抗拉强度极高,水泥胶体混凝土与之结合,不仅继承了原有的抗水性和可塑性,还提高了整体的粘性和抵抗力,因此广泛应用于工程建设中,桥路工程因此稳定性增加,施工质量效率也在不断提升,同时减少了经费支出。该材料具有较好的抗摩擦性、耐腐蚀性、抗开裂性等其他性能,对于施工单位在结构质量控制和施工创新发展方面具有良好的提升操作空间。近年来越来越多的施工单位将该技术应用在路桥和房建等重要项目施工中。
二、材料强度机理概述
        钢纤维结合水泥材料后,会获得更大的刚度,有效抵御外界的各种压力。倘若建筑物遭受外力破坏,钢纤维混凝土能凭借其强劲的抵御外界压力保护建筑物完整度,不致坍塌危及人命。当钢纤维含量大于标准值时,整体结构容易发生变形,甚至可能会在持续变形中被拉出来,对钢纤维混凝土的整体构造产生极大的破坏。施行现场作业的人须加强对钢纤维混凝土强度增加机理的认知理解,支配好其中钢纤维含量,以确保其结构稳定,增加建设的有效用性。
三、钢纤维技术在道路工程中的应用
运用钢纤维的混凝土具有较好品质,符合工程的各项要求,对于需要修缮维护的水泥路面段而言,可以有效改善道路在长期荷载变形后的产生如车辙和坑槽等各方面的问题。
(一)钢纤维罩面保护
        为减少外界环境对工程的干扰,在水泥路面施工中往往要用混凝土材料塑造一个保护层,在设计时,须将各种人为因素及外界环境因素纳入考虑中,提升其保护性能。根据国外已完工的工程经验表明,采用了混凝土保护层的路段具有很强的耐摩擦性能和刚度。研究表明钢纤维混凝土路面厚度较大,是普通马路的两倍,运用钢纤维混凝土还需要根据路段车辆过往数量,整体承载能力,抵抗弯折强度进行均衡配比,使用适合的基础材料更好设计道路。
(二)质量控制和浇筑要点
        钢纤维混凝土和普通混凝土在施工的浇筑上基本相同,即先通过人工或机械进行整体摊铺整平,接着需要不断压实直到混凝土坍落程度满足相关要求,路面不会流出液体浆液为止,之后再用滚轴不断进行二次整平,等到混凝土表面泌水停止后,再进行抹平路面、压缩横纹操作。

在浇筑过程中,现场施工人员尤其要注意不能过长时间进行平板振捣影响钢纤维下沉。同时为了消除混凝土表层裸露的钢纤维,需提前进行压纹和抹平路面工序。
四、钢纤维技术在桥梁工程中的应用
(一)在桥面铺装中的应用
        铺装桥面是在桥梁工程施工操作中的重要环节。但目前仍有很多人忽视该环节,如施工中材料配比不合适、操作执行顺序不恰当等可导致桥面呈现出麻面等状态。为优化工程结果,应将其使用效果维持在最优水平,相关施工人员可在混凝土中按照适当比例加入钢纤维并充分搅拌。根据近年国内外课题研究表明,科学合理的掺入钢纤维在桥梁工程施工中,能在多程度优化桥面主体结构受力,大幅提高桥面的抗裂、抗震和抗弯折能力,有效节省大量水泥和砂石基础材料。
(二)在桥梁加固中的应用
        安全性是评价桥梁项目功能的基础指标,与其稳固性能息息相关,因此要对桥梁进行加固处理。作业人员在施工过程中应结合地质环境,以调整钢纤维和混凝土的比例,规避工程出现开裂坍塌。除此之外,旋子喷射机是桥梁建设过程的重要施工机械之一,由防粘料转子、上、下衬板和上、下密封板构成。防粘料转子的中孔内侧主要是耐磨型橡胶料腔,在钢纤维混凝土的喷射厚度为5到20厘米时,通过喷射机的运转处理可以完成对桥墩和桥面板裂缝的修补。同时通过向其中加入硫酸铝盐和ST速凝类物质还可以显著提高路桥构造的抗裂性,因此各企业应重视运用钢纤维混凝土技术加固桥梁。
(三)在桩基础施工中的应用
        桩基础作为桥梁工程下部结构中最重要的分部工程,其对桥梁整体质量有至关重要的影响,采用钢纤维混凝土施工技术可便于维护桩顶部及桩尖核心部位的稳固性并加强其局部刚度。现场施工作业人员须根据施工技术的实施过程,增加桩基础施工效率,提升桩的击穿能力,改善桩基的打击速度,降低锤击次数,以提高桩的力度和准确性。运用钢纤维混凝土技术进行桩基础加固能减少人力投入,有效控制工程成本,提高建筑企业的经济效益。此外如果在施工过程中的桥梁工程采用传统的预应力钢筋进行施工,应最好在此基础上结合非预应力钢筋混凝土开展施工作业。
五、钢纤维混凝土的绿色实践措施
(一)大力推广钢纤维混凝土技术
        政府部门应加强钢纤维混凝土技术在基础设施建设中的宣传普及力度,促进行业整体质量控制得到充分提升。项目管理及施工人员要增加可持续发展观念,尽可能提高项目施工过程的科研技术创新和施工主材优化,以降低原材成本、延长工程全寿命周期、减少能源消耗。高性能化意识能提高施工过程中的资源利用效率,合理安排施工流程,确保施工企业获得更多经济效益。增加对该技术的宣传推广,多开展相关教学活动,促使该技术能够朝着更加稳定的方向发展。
(二)建立相关技术的政策与体系
        完善政策与体系可拓宽钢纤维混凝土施工技术的应用范围,加快其应用步伐。健全行政部门、市场主体、人民群众三个主体之间的机制,将该技术逐渐引入到规范化、市场化的发展途径中。通过完善相关政策,鼓励引导技术发展创新,促进工程行业质量提升。通过政策规范的标准贯彻,做好复合材料的实施监控,能进一步促进施工质量过程的可控化,使其在工程领域得到更广泛的应用发展,提升生产和经济效益。
结语:
        综上,在当前施工建设中,设计单位和施工单位还要着力研究发展和钢筋混凝土相关联的综合技术,进一步提高钢纤维混凝土材料设施的研发与应用创新,合理配置社会资源,统一人才和数据信息进行集中式的科技研发。近年来基础设施建设对于城镇及居民的重要性使其成为衡量城市建设发展的重要指标,本文通过对钢纤维混凝土在路桥工程领域的原理探讨表明,加入钢纤维后的混凝土能够有效提高建筑结构的稳固力和承载力,随着对其复合材料的不断研究,相信钢纤维混凝土将会在未来工程建设项目中成为优先推广的结构材料。
参考文献:
[1]卿龙邦,杨卓凡,慕儒.龄期对定向钢纤维增强水泥基复合材料断裂性能的影响[J].工业建筑,2021,51(01):146-151.
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