周百杰
秦皇岛万通房地产开发集团有限公司 河北省秦皇岛市 066000
摘要：近几年，城镇化建设和工业化建设进程不断加快，各种建筑工程项目的规模和数量都显著增加，钢纤维混凝土作为一种新的工艺技术，在普通混凝土中掺入短钢纤维来制成多相复合材料，显著改善了混凝土材料的物理力学性能，使其具有良好延性，在建筑工程领域应用广阔。因此，本文对钢纤维混凝土技术的主要优势进行探讨，阐述技术在建筑工程施工中的应用方向，为钢纤维混凝土技术的大规模应用推广奠定基础。
关键词：钢纤维混凝土；技术优势；建筑工程
一、钢纤维混凝土技术优势
1、强度高
钢钎混凝土材料的强度较高，可以切实满足现代建筑工程的结构性能要求，预防和减少混凝土裂缝变形、承载性能下滑、影响建筑物正常使用等问题的出现。根据相关试验结果得知，与普通混凝土相比，钢钎混凝土的抗剪强度提升50%-100%，抗拉强度提升40%-80%，抗压强度提升25%以内，抗弯强度提升60%-120%，企业还可通过调整技术参数与配合比方案来控制钢纤维混凝土的强度。例如，钢纤维混凝土抗拉强度的计算公式为fftk=(1+αt·pf·lf/df)，lf为钢纤维长度，df为钢纤维直径，pf为钢纤维掺量体积率，通过调整钢纤维长度等参数来改变混凝土抗拉强度。此外，从工程造价与空间利用角度来看，对钢纤维混凝土技术的应用，在满足工程施工要求的前提下，可以将混凝土铺设厚度设定为普通混凝土的1/2左右。如此，既可以将混凝土用量控制在较低程度，减小工程造价成本，同时，通过缩减铺设厚度来扩大建筑内部的可利用空间。
2、使用寿命长
在建筑工程施工中，所使用混凝土材料的抗冻性与抗腐蚀性是建筑结构耐久性与使用寿命的主要影响因素。与普通混凝土相比，钢纤维混凝土具有优异的耐磨性、耐腐蚀性以及抗冻性能，实际使用寿命远超过其他类型混凝土。根据钢纤维混凝土耐久性试验结果得知，当钢纤维混凝土长时间处于强碱环境时，将在表面形成厚度在50埃米左右的钝化膜层，起到阻止电解质和金属阳极接触与延缓钢纤维混凝土腐蚀过程的作用。同时，将低渗透性钢纤维混凝土在海洋环境中暴露放置10年时，钢纤维混凝土的平均碳化深度不超过5mm，且结构深部中分布的钢纤维材料未出现锈蚀现象，与此同时，在相同环境条件下，钢筋混凝土出现严重腐蚀现象。
二、钢钎混凝土技术在建筑工程施工中的应用
1、在屋面防水施工中的应用
在早期建筑工程中，往往选择修建刚性防水屋面，此类屋面的承载性能、抗冲击性能较差，在建筑使用期间，如果屋面防水层承受过大荷载或是受到外力碰撞时，容易出现渗漏开裂等质量通病，无法发挥出应有的防渗、保温隔热与隔音功能。因此，在现代建筑工程中，钢纤维混凝土技术在屋面防水施工方面得到广泛应用，具备将屋面防水与保护层融为一体的施工条件，无需在屋面板内额外设置配筋，显著增强了建筑屋面的防水性能、抗冲击性能与承载性能，不会对建筑结构使用功能的发挥造成限制。例如，在沈阳急救中心综合楼建筑工程中，考虑到楼顶设有直升机停机坪，对屋面结构的抗冲击与抗疲劳性能有着严格要求，最终，选择采取钢纤维混凝土技术，避免出现屋面板开裂或是防水层失效问题。与此同时，在建筑屋面防水施工中，还可选择采取新型的压型钢板材料，压型钢板可以保证较轻质量与满足建筑结构跨度要求，但采购成本远超过钢纤维混凝土，部分企业更为青睐于应用钢纤维混凝土技术。
2.在楼地面施工中的应用
由于钢纤维混凝土具有优异的抗冲击与抗磨损性能，被应用于建筑楼地面施工中，操纵激光整平机在楼地面浇筑适量的钢纤维混凝土，通过传力杆体系来控制楼地面混凝土平整度与处理接缝，在建筑使用期间，混凝土结构中分布的钢纤维发挥着传送与分配应力的作用，改善了楼地面构件的抗冲击性与韧性，抑制宏观与微观裂缝的形成扩展。此外，在楼地面施工期间，重点控制切缝与填缝质量，提前在地坪上沿纵横方向设置切缝与弹出网格线，操纵切缝机开展切缝作业，将切缝厚度保持为面层厚度25%左右，切缝宽度设定为5mm，在切缝底部填入PE棒与聚氨酯密封胶。
3、在墙体施工中的应用
首先，在一般墙体工程中，将预制或现浇成型的钢纤维混凝土构件作为建筑墙体的承重部分，与保温层共同构成复合墙体结构，可选择采取干法或是湿法两种工法。其中，干法是提前在工厂车间内生产钢纤维混凝土预制板，将预制板在现场指定位置进行安装固定，在墙体外侧铺设保护层作为内墙覆盖层，使用螺栓等金属配件，将保温层与预制板进行固定连接，形成整体性的复合墙体结构。而湿法是在墙体保温层苯板表面喷射钢纤维混凝土砂浆，对混凝土喷射层进行抹压处理，将其静置一段时间，钢纤维混凝土在保温层表面凝结硬化为墙体覆盖层，从而构成钢纤维混凝土-苯板的复合保温墙体。其次，在建筑剪力墙施工中，对钢纤维混凝土技术的应用，解决了传统高强度混凝土脆性过大问题，混凝土中所添加钢纤维起到强化构件受压边缘极限压应变性能的作用，避免剪力墙受轴压作用出现爆裂质量通病。
4、在建筑转换层大梁施工中的应用
由于转换层上部与下部结构的平面使用功能不一致，导致转换层结构的受力状态较为复杂，转换层梁将承受较大荷载，对构件抗剪与抗裂性能有着严格要求。因此，在建筑转换层大梁施工中，需要应用到钢纤维混凝土技术，在转换层梁构件中添加适量的钢纤维材料，以此来强化构件性能。例如，在某建筑工程中，选择在转换层大梁中掺入构件体积1%的钢纤维，与同强度等级的普通混凝土相比，大梁的抗剪性能提升40%-50%，明显改善了构件的塑性与粘结条件，不易出现脆性剪切破坏问题。
5、在建筑结构局部重要部位中的应用
以钢纤维混凝土技术在建筑结构中框架梁柱节点与桩基承台板中的应用为例。其中，在框架梁柱节点施工中，考虑到节点核心区域的受力情况较为复杂，混凝土强度直接影响到节点刚度，需要在梁柱节点中使用钢纤维混凝土材料，在保证梁柱节点的刚度、延性、抗裂性能等参数满足设计要求的前提下，降低节点区域的配筋率与箍筋数量，便于后续施工活动的开展。根据现场试验结果得知，与普通混凝土框架节点相比，钢纤维混凝土梁柱节点的延性、荷载循环次数以及耗能能力分别提升50%、15%、120%以上。而在桩基承台施工中，在混凝土中掺入适量的钢纤维材料，以此来增强桩基础承台大抗冲切性能与满足局部应力要求，并降低承台厚度来控制工程造价。
结语：综上所述，在现代建筑工程中，为切实满足建筑物的功能使用要求与结构性能要求，必须提高对钢纤维混凝土技术的应用力度，不断拓宽技术应用方向，深入开展钢纤维混凝土性能的试验研究工作，在其基础上推动建筑工程混凝土工艺体系的优化发展，健全钢纤维混凝土技术应用体系。
参考文献：
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