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鋼纖維混凝土技術論文范文

時間:2023-03-29 09:25:12

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鋼纖維混凝土技術論文

第1篇

關鍵詞:鋼纖維噴射混凝土,配合比設計,耐久性能,“水泥裹砂”,“水泥裹石”

 

1.論文的目的和意義1.1本論文的研究目的:

1.1.1根據(jù)對各類圍巖調查與分級,提出相應的臨時性和永久性支護的鋼纖維噴射混凝土的強度等級。

1.1.2通過一系列的室內試驗和現(xiàn)場試噴試驗來確定鋼纖維的加入量和鋼纖維混凝土的配合比。使其既能滿足設計的各項指標要求,又能滿足易于噴射施工的要求。

1.1.3對實驗室的鋼纖維噴射混凝土各種力學性能和耐久性能測試,為現(xiàn)場錨噴支護工藝的安全性和耐久性做出評價。

1.2本論文的研究意義:

鋼纖維噴射混凝土是通過管道輸送裝置在高壓作用下將摻入鋼纖維的混凝土拌合物高速噴射到施工作業(yè)面的一項技術。鋼纖維噴射混凝土首次于1973年在美國愛達州得到應用,其后,將其成功應用于隧道襯墊、斜坡穩(wěn)定、涵洞、水庫等其他結構工程。70年代,鋼纖維作為一種新工藝是為了加固噴混凝土襯砌,它最顯著的特點是大大降低了過去那種繁重耗時的鋼筋網(wǎng)制作,而代之以機械化的連續(xù)的噴射混凝土施工。70年代末,瑞典曾對鋼纖維噴射混凝土的加固作用進行了大規(guī)模的試驗研究,包括鋼纖維噴射混凝土加固與鋼筋網(wǎng)噴混凝土加固效果的比較。70年代后期和80年代初期,加拿大廣泛開展了鋼纖維噴射混凝土工藝的應用和研究,并將干拌法鋼纖維噴射混凝土工藝成功應用于巖石加固措施中。鋼纖維混凝土是用一定量亂向分布的鋼纖維增強的以水泥為粘結料的混凝土,屬于一種新型的復合材料。由于其抗裂性特強、韌性很大、抗沖擊與耐疲勞強度高、抗拉與抗彎強度高,廣泛應用于道路、機場、橋梁、水工、港口、鐵路、礦山、隧道、軍事及工民建等工程領域。如佳密克絲鋼纖維混凝土在國外的應用[1]及在大朝山水電站的應用[2],及在江口水電站地下洞室支護中的應用[3],1978年,上海市政工程研究所等單位對鋼纖維混凝土進行了研究,并把它運用于城市的鋪裝路面工程取得了一定成果[4]。1982年9月,鐵道部專業(yè)設計院和原武漢局共同協(xié)作,在襄渝線青徽鋪隧道病害整治中,用鋼纖維噴射混凝土加固隧道裂損拱圈的試驗,初步取得成功[4]。1984年梅山鐵礦在采用素噴射混凝土失敗后改用鋼纖維噴射混凝土加固巷道,也取得了成功[4]。

2 鋼纖維噴射混凝土原材料、檢測方法及結果2.1、混凝土的標號及原材料的選擇2.1.1、混凝土的標號混凝土的設計標號為250號和300號,即C25和C30。

2.1.2、原材料的選擇鋼纖維噴射混凝土的原材料包括鋼纖維和其他原材料:水泥、水、骨料、外加劑以及混合材料。

(1)水泥:選用產(chǎn)量大、質量穩(wěn)定、早期強度較高的天宇水泥廠生產(chǎn)的P.O 42.5級水泥。

(2)硅灰:選用挪威??瞎杌夜旧a(chǎn)的比表面積為645m2/g。減少混凝土干縮和徐變,降低水化熱,減少噴射混凝土的回彈,提高混凝土的后期強度。

(3)鋼纖維:鋼纖維的類型對加固效果有著很大的影響,為達到較好的加固效果,通過鋼纖維噴射混凝土試驗,采用武漢新途工程纖維制造有限公司生產(chǎn)的CW03-05/30-600和CW-05/30-1000型鋼纖維,兩端彎曲。長度在30mm,直徑在0.50 mm,長徑比為60??估瓘姸葹?00和1000 MPa。所用鋼纖維符合美國標準ASTMA820的要求。

(4)骨料:用于噴射混凝土的骨料應有良好顆粒級配。

(5)速凝劑:選用湖北大冶 JS-2型高效速凝劑,減少回彈防止砼脫落。

(6)抗?jié)B劑和高效減水劑:選用蒙城生產(chǎn)的UEA低堿型高效減水劑(聚羧酸系),減少收縮和回彈,降低水灰比。

3.鋼纖維噴射混凝土速凝劑摻量的選擇噴射混凝土為澆筑和振搗合一的施工工藝,不需要模板,能在臨空或狹小工作面上制成薄壁結構,是地下工程和巖石支護工程中的一項重要措施。論文大全。由于使用濕噴工藝和速凝劑時作業(yè)環(huán)境好、混凝土裂縫少、表面質量好、混凝土性能可以同不摻速凝劑混凝土一樣正常發(fā)展,因而摻速凝劑濕噴工藝的應用越來越多,成為噴射混凝土的發(fā)展方向。

3.1、速凝劑的實驗方法我國行業(yè)標準《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)提出的速凝劑試驗方法為:先將400g水泥與計算加水160ml攪拌到均勻后,再按推薦摻量加入速凝劑,迅速攪拌25~30s,立即裝入圓模,人工振動數(shù)次,削去多余水泥漿,并用潔凈的刀修平表面。從加入液體速凝劑算起操作時間不應超過50s。用此方法測得的速凝劑初凝時間不大于5分鐘,終凝時間不大于12分鐘。

3.2、速凝劑對水泥砂漿凝結時間的影響按照錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范(GB50086-2001),JS-2型高效速凝劑摻量分別為1%、2%、3%、4%、5%,分別測試水泥凈漿的初凝時間、終凝時間和28天抗壓強度和砂漿抗裂性,表7為JS-2型高效速凝劑的摻量與水泥凝結時間的關系。

表1、速凝劑的摻量與水泥凝結時間

第2篇

關鍵詞:鋼纖維混凝土,研究,應用

 

1.鋼纖維混凝土性能

鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻入亂向分布的短鋼纖維所形成的一種新型的多相復合材料。這些亂向分布的鋼纖維能夠有效地阻礙混凝土內部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成,顯著地改善了混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能,具有較好的延性

1.1新拌鋼纖維混凝土性能

鋼纖維有一個像砂皮般粗糙的表面,使它與水泥漿體的黏結較為牢固,可減少塌邊現(xiàn)象。論文大全。一般情況下,鋼纖維混凝土坍落度值比相應的普通混凝土小20 mm,經(jīng)攤鋪機振動,即表現(xiàn)出與普通混凝土一樣的黏聚性。

1.2硬化后鋼纖維混凝土性能

(1)有研究表明[3],鋼纖維摻量為30~50 kg/m3時,鋼纖維混凝土的彎拉強度比普通混凝土提高約15%~35%,且與鋼纖維的摻量成正比。(2)抗沖擊性沖擊強度反映混凝土在沖擊荷載作用下的抗裂性能。將重8 kg的鋼球從25 cm高度自由落下沖擊經(jīng)標準養(yǎng)護28 d的標準試件,當試件裂縫大于0.3mm時,記錄的沖擊次數(shù)即為沖擊強度。文獻表明[3],鋼纖維混凝土抗沖擊性能隨鋼纖維摻量增加而提高。鋼纖維摻量為30~50 kg/m3時,與普通混凝土相比,其抗沖擊性能可提高3~5倍。(3)抗干縮開裂性能試驗在工地上進行,在養(yǎng)護28 d水泥穩(wěn)定碎石基層上澆筑普通混凝土板和鋼纖維摻量為50 kg/m3的混凝土板,用碘弧燈強光和風扇強風來加快試板失水,隨時觀察裂縫產(chǎn)生的時間。與普通混凝土相比[3],鋼纖維混凝土裂縫產(chǎn)生時間遲,裂縫產(chǎn)生數(shù)量少。這表明鋼纖維混凝土用于路面可以延長混凝土面板縮縫間距。(4)耐磨性耐磨性試驗采用TNS-04水泥膠砂耐磨試驗機。試驗前將尺寸為15 cm×15 cm×7 cm的試件在60℃烘箱中烘至恒重,然后在水泥膠砂試驗機上磨削50轉,磨損面積為0.012 5 m2。計算試件單位面積磨損量,以此作為標準來描述混凝土耐磨性。在混凝土中摻鋼纖維可顯著提

高其耐磨性能。與普通混凝土相比,鋼纖維混凝土耐磨性能提高了24.2%[3]。

2.鋼纖維混凝土的應用

鋼纖維混凝土在工程中的實際應用始于上世紀70年代,由美國Battele公司開發(fā)的熔抽鋼纖維技術為鋼纖維混凝土的應用提供了條件。此后在加拿大、英國、瑞典、日本等國家也迅速進行這方面的應用研究。我國是從上世紀70年代著手對鋼纖維混凝土進行材料力學性能的實驗研究,1989年頒布《鋼纖維混凝土試驗方法》(CECS13: 89),1992年頒布《鋼纖維混凝土結構設計與施工規(guī)程》(CECS38:92), 2004年頒布《纖維混凝土結構技術規(guī)程》(CECS38: 2004)。目前纖維混凝土在結構工程、鋪面工程、地下結構及其他特種結構工程等領域得到了比較廣泛的應用。

在結構工程方面,那些對抗拉、抗剪、抗彎拉強度和抗裂、抗沖擊、抗疲勞、抗震、抗爆等性能要求較高的工程部位,若采用鋼纖維混凝土會得到較高的抗拉強度、斷裂韌性和抗疲勞等性能。例如在梁柱節(jié)點中,已有實驗證明鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點與普通混凝土梁柱節(jié)點相比,在強度、剛度、耗能能力和梁鋼筋粘結錨固方面有較大的改善,采用鋼纖維混凝土梁柱節(jié)點的框架與普通鋼筋混凝土框架相比,結構的延性提高57%,耗能能力提高130%,循環(huán)次數(shù)提高15%,在框架梁柱節(jié)點采用鋼纖維混凝土可替代部分箍筋,既改善了節(jié)點區(qū)的抗震性能,又解決了節(jié)點區(qū)鋼筋過密、施工困難等問題。論文大全。

鋪面工程包括公路路面、機場道面、橋面、工業(yè)地面及屋面等。因鋼纖維混凝土有著優(yōu)良的抗拉,抗彎、抗裂、抗疲勞、抗沖擊、抗收縮、韌性好等一系列物理力學性能,因此,在鋪面工程領域中得到較廣泛應用。論文大全。文獻[4]過恩施州318國道某路段的路面設計對比,采用素混凝土路面,路面板厚度為25cm;采用層布式混雜纖維混凝土路面,路面板厚度為僅為16 cm。

地下結構所用的鋼纖維混凝土一般為鋼纖維增強噴射混凝土,它具有諸多特點,強度高(抗拉、抗彎、抗剪);抵抗沖擊、爆炸和震動的性能高;韌性好;抗凍、耐熱與耐疲勞性能好;抗裂性能強;即使構件已產(chǎn)生微小裂縫,也會因鋼纖維繼續(xù)抗拔而使韌性大為提高。

3.總結

鋼纖維混凝土具有優(yōu)異的特性,使其廣泛應用于各個工程領域,但其本身存在的問題,也抑制了它的應用。(1)鋼纖維造價普遍較高,國產(chǎn)的性能相對較低,難以大規(guī)模使用;(2)鋼纖維混凝土的增強機理至今也還不是很清楚,現(xiàn)行的幾種分析理論,如復合理論和纖維間距理論都并不完善。復合理論忽略了纖維復合帶來的耦合效應,纖維間距理論忽略了纖維自身的耦合作用,都有應用局限性,需待進一步的研究和探討。(3)目前對鋼纖維混凝土的研究多集中在物理性能方面,對于化學性能方面(比如耐久性)的研究相對較少。(4) 鋼纖維混凝土與普通混凝土相比,在相對較低的水泥用量情況下,鋼纖維混凝土具有較高的抗折強度和耐磨性能、良好的抗沖擊性能和抗裂性能,非常適合在重載交通路面工程和對耐久性要求嚴格的工程中應用。

參考文獻

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[2]蔣應軍,劉海鵬等.鋼纖維混凝土性能與施工工藝研究.[J].混凝土,2008(8).

[3]焦楚杰,孫偉等.中含量鋼纖維高強混凝土施工工藝優(yōu)選[J].建筑技術,2004(1).

[4] 海慶,朱繼東等.層布式混雜纖維對混凝土抗彎性能的改善及其在路面設計中的應用[J].混凝土與水泥制品, 2003(4): 41-43.

第3篇

【關鍵詞】鋼纖維混凝土;施工技術;路橋工程;應用;特點;施工工藝

新市場經(jīng)濟體制下,交通運輸行業(yè)的發(fā)展將對國民經(jīng)濟的增長造成極大的影響,這也是國家重視公路橋梁建設的直接原因。路橋工程施工中材料與技術是其確保質量的主要因素,為此,施工單位必須重視施工材料的選用與技術水平的提升。鋼纖維混凝土作為新型復合建筑材料,目前已經(jīng)在橋梁道路工程、建筑工程等多個領域得到了廣泛地應用與推廣。相比普通混凝土,鋼纖維混凝土具有良好的抗拉、抗剪、抗裂及耐沖擊性能,其性能增強機理已經(jīng)得到了符合力學理論和纖維間距理論的證實。

一、鋼纖維混凝土的特點

1、具有較強的抗拉、抗彎及抗壓能力。據(jù)相關試驗顯示,將適量鋼纖維拌入混凝土內,可以對單軸抗拉極限強度進行40%到50%的有效提升,而抗彎極限強度則可以有效提升50%到150%之間。當鋼纖維適量摻加到混凝土后,將改變混凝土抗壓破壞的形式,遭到損壞破碎后則不會出現(xiàn)散落的現(xiàn)象,進而達到抗壓能力提升的作用。

2、具有良好的抗沖擊能力。當纖維摻量在0.8%到2.0%范圍時,與普通混凝土相比鋼纖維混凝土的抗沖擊能力可高出50到100倍,極大提升了抗沖擊韌性指標。

3、抗裂、抗疲勞及抗剪性能良好。在開裂荷載與極限荷載方面,普通混凝土具有一致性,而鋼纖維混凝土產(chǎn)生開裂荷載后,則會增加其荷載。在鋼纖維體積率增大后,將增加其初裂荷載、極限荷載與韌性。根據(jù)直接剪切試驗研究表明,基體錯動后,鋼纖維混凝土仍具有良好的承載能力。

二、鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程中的施工工藝

1、工程案例

某路橋工程以水泥混凝土作為主要路面材料(圖1),需要修補的路段長度為112米,寬度為6米。路面在修補前主要呈現(xiàn)出破碎、斷裂等狀況,其原有路面為普通混凝土澆筑,少量板底基層出現(xiàn)下沉等情況。為提高其質量,先選用鋼纖維混凝土修補路面,選取C15素混凝土澆筑進行基層補強,舊路面平均鑿除深度為25厘米,路面澆筑需選用厚度為12厘米的C30鋼纖維混凝土進行施工。

2、路基處理

當路基承載力特征值在120kpa以上時,應先將全部雜填土清理干凈,同時開挖到底部標高300毫米以下,碾壓時則選用壓路機(15噸)進行3遍碾壓施工,將其速度控制在每分鐘20到25米的范圍內,輪跡搭接寬度為20到30厘米。完成一層碾壓后,利用環(huán)刀法進行試驗,將基土壓實度控制在0.95以上,部分位置壓路機無法碾壓時,應通過打夯機進行有效夯實。

將級配碎石鋪設到上部位置,其厚度應控制在200到300毫米,碎石粒徑則應控制在5毫米到25毫米之間,鋪設前應確保拌和的均勻度,碎石層覆蓋時,應利用震動壓路機(15噸)進行碾壓作業(yè),確保其密實度符合施工要求。如新填土不符合施工相關規(guī)定,應徹底清除,隨后遵循相關規(guī)定進行級配碎石回填施工。為避免碎石將塑料薄膜刺破,應將一層細沙覆蓋到級配碎石上面,隨后進行灑水作業(yè),保持其濕潤度。將雙層塑料膜鋪設到鋼纖維混凝土下面,起到隔水的作用,確保單層厚度在0.08毫米左右。如特殊位置,應增加鋼筋的安裝量。

3、定位放樣與支模

對槽鋼側模標高進行有效控制是本工程施工定位放樣的主要目的,將混凝土設計厚度定在250到300毫米之間,并選用槽鋼側模進行施工。首先將灰餅設置在側模下方,確保其間距在1500毫米以下,進而對標高進行有效控制。掛通線應在模板安裝前進行,根據(jù)掛線位置在基層上進行側模板的放置,對其位置進行初步固定,通過水準儀對模板頂部標高的準確度進行檢查,確保其與設計要求相符合,并對模板的平直度進行詳細檢查,當側模頂標高與設計要求相符后,利用鋼筋棍釘入地面下和側模焊接,達到槽鋼水平固定的作用。

4、鋼纖維的摻加

在現(xiàn)場添加鋼纖維,通過計算機對每次投放量進行嚴格計量,應嚴格遵循設計規(guī)定對摻量進行有效控制。確保選用的混凝土標號與塌落度與施工要求相符合,在鋼纖維投放過程中,應指派專人選用罐車進行運輸。攪拌機在鋼纖維摻加過程中處于旋轉狀態(tài),一般選用鋼纖維分散機與手工的方式進行鋼纖維的摻加,將摻加速度控制在40kg/min。摻加完成后對攪拌罐進行3到5分鐘全速轉動。

5、鋪設鋼纖維混凝土

混凝土選用跳倉澆筑,設置時施工縫應與伸縮縫相結合。每個區(qū)段內短向(6米)隔跨支模,進而實現(xiàn)隔跨澆筑混凝土,當混凝土強度與設計要求符合時,將第一次澆筑的混凝土地面作為第二次澆筑混凝土的側模,并進行第二次澆筑施工。

選用商品混凝土作為混凝土材料,按照設計配合比進行混凝土拌和作業(yè),通過混凝土罐車進行運輸,并把混凝土自卸入模,出料與鋪筑過程中,應在1.5米范圍內嚴格控制卸料高度,進而對離析狀況進行有效控制。通過縱向分條的方式進行鋼纖維混凝土鋪設作業(yè),相比分隔縫,縱向分條寬度應與其具有一致性。從端部進行攤鋪施工,在膜內倒入混凝土拌合物后,要集中卸料,保持較慢的速度,厚度應比模板高出2厘米左右,特殊情況下應增、減材料,以此確保縱橫斷面與施工要求相符,混凝土攤鋪過程中不能出現(xiàn)中斷情況,應確保其持續(xù)性。

6、振搗鋼纖維混凝土

在澆筑混凝土時,必須振搗鋼纖維混凝土,以此提高混凝土的密實度,并確保混凝土與鋼纖維之間的密合度。在施工過程中應及時進行鋼纖維混凝土表面提漿作業(yè),選用的工具一般為振動棒與振動梁。同時選用漿頭在混凝土初凝前將露出的鋼纖維進行覆蓋。在振搗過程中應對振搗時間進行嚴格控制,并確保移動距離與插入深度符合施工要求,避免漏振與過振等情況的產(chǎn)生。

7、鋼纖維混凝土抹光和養(yǎng)護

整平、振實混凝土后,應停止施工4小時,也可以根據(jù)具體的天氣情況、塌落度進行時間的確定,為確定混凝土是否處于初凝狀態(tài),可選用腳踩上面,出現(xiàn)5毫米腳印下沉為標準。在混凝土表面選用抹光機進行一到兩遍粗抹,隨后進行提漿、搓毛及壓實作業(yè)。一次抹光作業(yè)完成后,下次抹光作業(yè)應在混凝土表面水分蒸發(fā)后進行,同時選用人工的方式對部分凹陷與不平整位置進行補漿與抹平,隨后選用機械設備進行全面抹平作業(yè)。確保抹平與壓實整個面層后,應復核其平整度,檢查工作應在機械抹光后利用靠尺完成,進而對面層平整度進行良好控制。在鋼纖維混凝土養(yǎng)護中,主要選用的材料為薄膜、草包等,確保其表面具備14天的濕潤程度,并將其養(yǎng)護周期控制在28天。

三、路橋工程中鋼纖維混凝土施工技術的應用

在路橋施工中,鋼纖維混凝土施工技術是重要的施工方式之一,可以有效提高路橋防腐蝕性與耐久性。鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質水泥基復合材料,具有施工簡便、性能好、價格低等優(yōu)點,可廣泛應用于路橋工程施工中。

1、橋面鋪裝中鋼纖維混凝土施工技術的應用

通常情況下都會選用鋼纖維混凝土進行路橋工程橋面鋪裝作業(yè),這種施工技術的應用,可以有效提升完成鋪裝作業(yè)橋面的舒適度、耐久性及抗裂性能,并對橋梁本身的剛度及抗壓能力進行了有效地提升,并對路橋鋪裝的厚度、自重結構及受力情況進行有效降低。

2、路橋結構加固中鋼纖維混凝土施工技術的應用

選用二號轉子噴射機作為路橋結構加固噴射的主要工具,鋼纖維混凝土噴射范圍為5到20厘米,進而對動載原因產(chǎn)生的表面剝落、橋梁墩臺等現(xiàn)象進行及時修補,這種加固技術的應用不僅可以對路橋施工中的抗震需求進行有效滿足,還可以起到路橋工程橋梁整體結構加固的作用。傳統(tǒng)路橋施工中鋼纖維整修中主要選用剪切方式進行,摻合比例為1:100,為有效提高施工前期的抗裂性能,應選用硫鋁酸鹽與TS速凝劑進行施工。

3、樁基礎加固中鋼纖維混凝土施工技術的應用

為增強路橋工程局部硬度,可選用鋼纖維混凝土對路橋施工中樁頂進行施工,這種技術的應用,可以對樁的穿透性進行極大程度的提升,還可以明顯改善打擊速度,降低錘擊的次數(shù),并起到節(jié)約人力、物力及財力的作用。在防止樁頂破裂中,鋼纖維混凝土的應用可以對樁尖自身的入土能力進行有效提高,并確保打擊的質量。

四、結束語

綜上所述,鋼纖維在路橋混凝土施工中的摻加,可以有效提升路橋工程的抗拉性能及承載能力,進而增強了路橋工程的強度、使用壽命及降低了工程施工的投資成本。隨著社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升,要求不斷提高鋼纖維混凝土施工技術水平,規(guī)范路橋施工工藝,有效提升現(xiàn)代路橋品質的衡量標準。

參考文獻

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第4篇

[論文摘要]鋼纖維混凝土是一種新型的復合建筑材料,其物理和力學性能優(yōu)于普通混凝土,通過介紹鋼纖維增強混凝土的基本理論,闡述鋼纖維混凝土在多個領域工程中的應用。

鋼纖維混凝土(SteelFiberReinforcedConcrete,簡寫為SFRC)是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料。它是近些年來發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良且應用廣泛的復合材料。其中所摻的鋼纖維是用鋼質材料加工制成的短纖維,常用的有:切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴展,從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度較普通混凝土有顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善,使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復合材料。

一、鋼纖維增強混凝土的基本理論

(一)復合力學理論

復合力學理論是以連續(xù)纖維復合材料理論為基礎,結合鋼纖維在混凝土中的分布特點形成的。該理論是將復合材料視為以纖維為一相,基體為另一相的兩相復合材料。

(二)纖維間距理論。纖維間距理論又稱纖維阻裂理論,是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出來的。該理論根據(jù)線彈性斷裂力學理論解釋纖維對裂縫發(fā)生和發(fā)展的約束作用,認為欲增強混凝土這種本身帶內部缺陷的脆性材料的抗拉強度,必須盡可能地減少內部缺陷的尺寸,提高韌性,降低裂縫尖端的應力強度因子、減少裂縫尖端的應力集中作用,故在裂縫處用纖維連接,受拉時跨越裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面,使裂縫處材料仍能繼續(xù)承載,這樣,因裂縫的出現(xiàn)孔邊應力集中程度就緩和,隨著橋接裂縫纖維數(shù)目的增多,纖維間距越小,緩和裂縫尖端應力集中程度越大,對裂縫尖端產(chǎn)生的反向應力場也越大,當纖維數(shù)量增加到密布于裂縫時,應力集中就會消失,進一步表明纖維的阻裂效應,即在復合材料結構形成和受力破壞的過程中,有效地提高了復合材料受力前后阻裂引發(fā)與擴展的能力,達到鋼纖維對混凝土增強與增韌目的。

(三)界面應力傳遞的剪滯理論。鋼纖維混凝土中鋼纖維周圍的水泥基體結構與自身結構是不相同的,即在鋼纖維與基體之間存在著界面層。鋼纖維混凝土的性能主要取決于混凝土基體性能、鋼纖維含量以及它們之間的界面特性。假定界面是一層厚度可以忽略的薄層,但具有一定的力學性能。當荷載作用于鋼纖維混凝土時,荷載一般先施加于低彈性的基體,然后通過纖維-基體的界面,把一部分荷載傳遞給高彈模的纖維,使纖維和基體共同承擔荷載,從而起到增強的作用。

二、鋼纖維混凝土的應用

鋼纖維混凝土作為一種新型復合材料,以其優(yōu)良的抗拉、抗彎、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等物理力學性能,目前已被廣泛應用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機場道面工程、鐵路公程、管道工程、內河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個專業(yè)領域。(一)水利工程

鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛,主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位,如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高,也正發(fā)揮了鋼纖維混凝土的自身優(yōu)勢。我國在實際工程中應用的有:三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門峽泄水排砂底孔等工程。以上工程都獲得了較為滿意的效果,并取得了較好的經(jīng)濟效益。

(二)建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來越廣泛,一般應用于房屋建筑工程、預制樁工程、框架節(jié)點、屋面防水工程、地下防水工程等工程領域中。如抗震框架節(jié)點中使用鋼纖維混凝土,能代替箍筋滿足節(jié)點對強度、延性、耗能等方面的要求,而且還能提供類似于箍筋約束混凝土的作用,并解決節(jié)點區(qū)鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問題;鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性,可使構件在標準荷載下處于彈性階段而不裂,不出現(xiàn)應力的重分布;用鋼纖維混凝土制成的自防水預應力屋面板,不僅提高了自防水預應力屋面板的抗裂性能,同時也減少了縱向預應力筋的配筋率,提高了結構的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應用實例有:福州東方大廈、沈陽市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽市中醫(yī)院、遼陽市食品公司辦公樓等工程。

(三)道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面,主要廣泛應用于路面、橋梁、機場跑道等工程中,包括新建及修補工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性,抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少,伸縮縫間距加長,使用性能提高,維修費用減低,壽命延長。面層較普通混凝土可減少30-50%,公路伸縮縫間距可達30-100m,機場跑道的伸縮縫間距可達30m。用于路面及橋面修補時,其罩面厚度僅為3-5cm。在實際工程中有:北京東西環(huán)路立交橋、滬杭高速公路成渝公路、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程中都采用了鋼纖維混凝土解決工程難題,使用效果較好,經(jīng)濟效益顯著。

(四)鐵路工程。在鐵路工程方面,鋼纖維混凝土主要用于預應力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數(shù)萬次的振動,所以要求混凝土必須具有較高的強度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。這正好利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。建成的工程有:沈陽鐵路局長達線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設工程、南昆鐵路隧道工程和西安安康鐵路椅子山隧道等工程土。鋼纖維混凝土的應用,使維修工作量大為減少,并提高了線路的使用壽命,效果良好。

(五)港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問題,所以有待進一步研究,但在日本和挪威的使用經(jīng)驗是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層,在海水中浸泡10年,鋼纖維混凝土防腐完好,鋼管表面無銹蝕,仍有金屬光澤。挪威將鋼纖維混凝土用于北海海底輸氣管道的隧道襯砌、Forsmark核電站海底核廢料庫的支護、海洋平臺后張預應力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補等。我國江蘇石舀港碼頭的軌道梁工程中也使用了鋼纖維混凝土。

除了上述領域外,還有很多鋼纖維混凝土的應用的實例,如承受重級工作制造工業(yè)廠房和倉庫地面、薄壁蓄水結構、預制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結構、各類建筑物和構筑物的修補、補強加固、抗震加固等。

三、結束語

鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點,且具有良好的經(jīng)濟效益,其在民用建筑樓地面、公路路面、預制構件水利工程、港口碼頭、機場跑道和停機坪、橋梁隧道以及各種構筑物等方面的應用前景將是十分廣闊的前景。

參考文獻:

第5篇

關鍵詞 鋼纖維混凝土凍脹 推廣應用

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A

鋼纖維混凝土是一種新型的優(yōu)質水泥基復合材料,是當今世界各國普遍采用的混凝土增強材料。它具有抗裂、抗沖擊性能強、耐磨強度高、與水泥親合性好,可增加構件強度,延長使用壽命等優(yōu)點。由于優(yōu)異的力學性能、化學穩(wěn)定性、輕質高強、施工方便快捷、省力節(jié)時、施工工序簡單、施工質量易于保證,而且進度快、工期短、補強后不改變結構外形,不顯露補強痕跡,以及工程造價低等優(yōu)點而被廣泛應用。

⑴ 鋼纖維混凝土的特性

① 力學強度

根據(jù)各國鋼纖維混凝土資料分析,鋼纖維對提高混凝土的抗壓強度不顯著,統(tǒng)計資料表明,鋼纖維混凝土抗壓強度僅提高了10%左右,但其受壓韌性卻大幅度提高。這是由于鋼纖維的存在,增大了混凝土的壓縮變形,提高了破壞時的韌性;試驗表明,鋼纖維混凝土的劈拉強度、抗剪強度、抗彎強度等均比普通混凝土有大幅度的提高。

② 鋼纖維混凝土的韌性及抗裂性能

韌性是在材料受力破壞前吸收能量的性質??沽研允侵镐摾w維在脆性混凝土基體中減少裂縫和阻止裂縫開展的性質?;炷林袚饺脘摾w維后,可減少收縮和變型,并且荷載作用時,隨著荷載繼續(xù)增加,超過混凝土所能承受的壓力時,應力通過混凝土與鋼纖維的粘結力傳遞給鋼纖維,混凝土受到鋼纖維的約束作用,限制了新裂縫的發(fā)生,推遲了裂縫的擴展,因此鋼纖維混凝土具有較好的韌性和抗裂性。

③ 鋼纖維混凝土的耐磨性和耐久性

混凝土中摻入鋼纖維后,其耐磨性能得到了很大提高。國內采用了標號為C35 和CF35的普通混凝土和鋼纖維混凝土5cm×5cm×5cm的試件在國產(chǎn)耐磨機上做等條件磨損試驗。結果表明,鋼纖維混凝土比普通混凝土的磨損損失降低了30%;鋼纖維混凝土的耐腐蝕性、抗凍融性等均較普通混凝土好。

⑵ 鋼纖維混凝土的施工技術

① 鋼纖維混凝土拌和

為防止鋼纖維混凝土在攪拌時纖維結團,在施工時每拌一次為攪拌量的80%。采用滾動式攪拌機拌和,在攪拌混凝土過程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質量,采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時間為:粗集料鋼纖維(干拌1min) 細集料水泥(干拌1min) ,其中鋼纖維在拌和

時分三次加入拌合機中,邊拌和邊加入鋼纖維,再倒入黃砂、水泥,待全部料投入后重拌2min~3min ,最后加足水濕拌1min??倲嚢钑r間不超過6min ,超攪拌會引起濕纖維結團。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中,先加入水泥和粗、細集料,后加鋼纖維則容易結團,而且纖維團越滾越緊,難以分開,一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結團,就必須剔除掉,以防影響混凝土的質量。

② 鋼纖維混凝土的澆搗

鋼纖維混凝土澆搗與普通混凝土一樣,澆搗是施工中的重要環(huán)節(jié),直接影響鋼纖維混凝土的整體性和致密性。不同之處就是其流動性較差,在邊角處容易產(chǎn)生蜂窩。因此,邊角部分可先用搗棒搗實。邊角采用插入式振動器振搗,然后用夯梁板來回整平。

⑶ 鋼纖維混凝土在灌區(qū)使用前景

河套灌區(qū)建筑物主要為小型的農田水利樞紐,包括水閘、橋梁、渡槽、涵洞及泵站等。由于河套灌區(qū)屬于北方地區(qū),冰凍時間較長,凍深較大,而產(chǎn)生的凍脹破壞,是影響灌區(qū)建筑物使用壽命的因素之一。鋼纖維混凝土具有良好的韌性、抗裂性等良好的力學性能,可以減輕凍脹破壞對灌區(qū)建筑物壽命的影響。

目前,鋼纖維混凝土在《黃河內蒙古河套灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造》中的公廟子分干溝揚水站、南二分干溝揚水站中使用,工程項目運行2年,效率良好,混凝土表面并無除險裂縫、剝蝕等破壞現(xiàn)象。

鋼纖維混凝土在河套灌區(qū)算是新的材料、新工藝,受傳統(tǒng)觀念的影響,新事物的產(chǎn)生到推廣應用需要經(jīng)歷一定的時間。隨著工程的進展,相信鋼纖維混凝土會得到廣泛推廣應用的。

參考文獻:

[1] 李世恩 申永堅 纖維混凝土在水工建筑物工程中的應用 人江 2002(2);

[2] 朱勝才 層布式鋼纖維混凝土復合路面的應用 山西建筑 2007.22(5);

[3] 程秀菊.鋼纖維混凝土的增強機理及斷裂韌性的研究. 河海大學碩士學位論文.2005.3;

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[5] 何華興.淺談鋼纖維混凝土及其施工應用.科技信息,2008(19):137;

[6] 柯名強.論鋼纖維混凝土的性能、施工與應用前景.科技資訊,2008(8):70;

第6篇

[論文摘要]鋼纖維混凝土是一種新型的復合建筑材料,其物理和力學性能優(yōu)于普通混凝土,通過介紹鋼纖維增強混凝土的基本理論,闡述鋼纖維混凝土在多個領域工程中的應用。

鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,簡寫為SFRC)是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料。它是近些年來發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良且應用廣泛的復合材料。其中所摻的鋼纖維是用鋼質材料加工制成的短纖維,常用的有:切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴展,從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度較普通混凝土有顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善,使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復合材料。

一、鋼纖維增強混凝土的基本理論

(一)復合力學理論

復合力學理論是以連續(xù)纖維復合材料理論為基礎,結合鋼纖維在混凝土中的分布特點形成的。該理論是將復合材料視為以纖維為一相,基體為另一相的兩相復合材料。

(二)纖維間距理論。纖維間距理論又稱纖維阻裂理論,是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出來的。該理論根據(jù)線彈性斷裂力學理論解釋纖維對裂縫發(fā)生和發(fā)展的約束作用,認為欲增強混凝土這種本身帶內部缺陷的脆性材料的抗拉強度,必須盡可能地減少內部缺陷的尺寸,提高韌性,降低裂縫尖端的應力強度因子、減少裂縫尖端的應力集中作用,故在裂縫處用纖維連接,受拉時跨越裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面,使裂縫處材料仍能繼續(xù)承載,這樣,因裂縫的出現(xiàn)孔邊應力集中程度就緩和,隨著橋接裂縫纖維數(shù)目的增多,纖維間距越小,緩和裂縫尖端應力集中程度越大,對裂縫尖端產(chǎn)生的反向應力場也越大,當纖維數(shù)量增加到密布于裂縫時,應力集中就會消失,進一步表明纖維的阻裂效應,即在復合材料結構形成和受力破壞的過程中,有效地提高了復合材料受力前后阻裂引發(fā)與擴展的能力,達到鋼纖維對混凝土增強與增韌目的。

(三)界面應力傳遞的剪滯理論。鋼纖維混凝土中鋼纖維周圍的水泥基體結構與自身結構是不相同的,即在鋼纖維與基體之間存在著界面層。鋼纖維混凝土的性能主要取決于混凝土基體性能、鋼纖維含量以及它們之間的界面特性。假定界面是一層厚度可以忽略的薄層,但具有一定的力學性能。當荷載作用于鋼纖維混凝土時,荷載一般先施加于低彈性的基體,然后通過纖維-基體的界面,把一部分荷載傳遞給高彈模的纖維,使纖維和基體共同承擔荷載,從而起到增強的作用。

二、鋼纖維混凝土的應用

鋼纖維混凝土作為一種新型復合材料,以其優(yōu)良的抗拉、抗彎、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等物理力學性能,目前已被廣泛應用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機場道面工程、鐵路公程、管道工程、內河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個專業(yè)領域。

(一)水利工程

鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛,主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位,如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高,也正發(fā)揮了鋼纖維混凝土的自身優(yōu)勢。我國在實際工程中應用的有:三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門峽泄水排砂底孔等工程。以上工程都獲得了較為滿意的效果,并取得了較好的經(jīng)濟效益。

(二)建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來越廣泛,一般應用于房屋建筑工程、預制樁工程、框架節(jié)點、屋面防水工程、地下防水工程等工程領域中。如抗震框架節(jié)點中使用鋼纖維混凝土,能代替箍筋滿足節(jié)點對強度、延性、耗能等方面的要求,而且還能提供類似于箍筋約束混凝土的作用,并解決節(jié)點區(qū)鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問題;鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性,可使構件在標準荷載下處于彈性階段而不裂,不出現(xiàn)應力的重分布;用鋼纖維混凝土制成的自防水預應力屋面板,不僅提高了自防水預應力屋面板的抗裂性能,同時也減少了縱向預應力筋的配筋率,提高了結構的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應用實例有:福州東方大廈、沈陽市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽市中醫(yī)院、遼陽市食品公司辦公樓等工程。

(三)道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面,主要廣泛應用于路面、橋梁、機場跑道等工程中,包括新建及修補工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性,抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少,伸縮縫間距加長,使用性能提高,維修費用減低,壽命延長。面層較普通混凝土可減少30-50%,公路伸縮縫間距可達30-100m,機場跑道的伸縮縫間距可達30m。用于路面及橋面修補時,其罩面厚度僅為3-5cm。在實際工程中有:北京東西環(huán)路立交橋、滬杭高速公路成渝公路、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程中都采用了鋼纖維混凝土解決工程難題,使用效果較好,經(jīng)濟效益顯著。

(四)鐵路工程。在鐵路工程方面,鋼纖維混凝土主要用于預應力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數(shù)萬次的振動,所以要求混凝土必須具有較高的強度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。這正好利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。建成的工程有:沈陽鐵路局長達線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設工程、南昆鐵路隧道工程和西安安康鐵路椅子山隧道等工程土。鋼纖維混凝土的應用,使維修工作量大為減少,并提高了線路的使用壽命,效果良好。

(五)港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問題,所以有待進一步研究,但在日本和挪威的使用經(jīng)驗是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層,在海水中浸泡10年,鋼纖維混凝土防腐完好,鋼管表面無銹蝕,仍有金屬光澤。挪威將鋼纖維混凝土用于北海海底輸氣管道的隧道襯砌、Forsmark核電站海底核廢料庫的支護、海洋平臺后張預應力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補等。我國江蘇石舀港碼頭的軌道梁工程中也使用了鋼纖維混凝土。

除了上述領域外,還有很多鋼纖維混凝土的應用的實例,如承受重級工作制造工業(yè)廠房和倉庫地面、薄壁蓄水結構、預制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結構、各類建筑物和構筑物的修補、補強加固、抗震加固等。

三、結束語

鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點,且具有良好的經(jīng)濟效益,其在民用建筑樓地面、公路路面、預制構件水利工程、港口碼頭、機場跑道和停機坪、橋梁隧道以及各種構筑物等方面的應用前景將是十分廣闊的前景。

參考文獻:

第7篇

【關鍵詞】轉換層大梁大體積混凝土配制;施工控制

廣州某花園4#樓地下室一層,地面30層,建筑面積3.6萬m²,在二層進行結構轉換;轉換層為粱式結構,主要有三種梁規(guī)格,即900×3500、1800×2350、10000×2150,混凝土強度等級為C40,設計要求摻12%UEA補償混凝土收縮,1800×2350粱再摻0.8%鋼纖維予于增加抗裂性和抗剪強度,轉換大粱幾何尺寸大,混凝土標號高、組份多,配制和施工這部分混凝土成為整個主體工程的關鍵。本文介紹該轉換層大粱大體積混凝土的配制與施工。

1 混凝土的配制

1.1 原材料的選擇

轉換層大粱截面尺寸大,混凝土標號高,單方水泥用量多,水泥水化產(chǎn)生的熱量大,容易引起較大的溫度梯度。為避免出現(xiàn)溫度裂縫,我們對原材料進行優(yōu)選,同時采用摻粉煤灰和高效堿水劑多摻技術,盡可能降低水泥用量。我們選用的原材料:

1.1.1 水泥:大體積混凝土宜采用低水化熱水泥,如礦渣或粉煤灰水泥,但因條件限制,只能選用525#普通硅酸鹽水泥。

1.1.2 粉煤灰:火電站I級粉煤灰。此灰具有較好的活性,能替代部分水泥量,同時可改善混凝土可泵性。

1.1.3 鋼纖維:在混凝土基體中,鋼纖維的破壞是由基體中撥出而不是拉斷,因此鋼纖維的增強效果與其外觀形式、長度、直徑、長徑比等幾何參數(shù)有關。長徑比大,增強效果好,但纖維太長影響拌合物質量,直徑太細易在拌合過程中被彎折,太粗則在同樣體積含量時其增強效果差。為此我們用選剪切型直條鋼纖維,長度28mm,長徑比約6O。

1.1.4 石子:由于轉換大粱混凝土量大.需采用泵送施工,同時1800×2350粱為鋼纖維混凝土,鋼纖維在基體中的分布有沿粗骨料界面取向的趨勢,若骨科粒徑大而纖維短,鋼纖維所起的作用就不明顯。因此我們選用0.5-2.0cm碎石。

1.1.5 徽膨脹劑:福州市建科所生產(chǎn)的uEA。

1.l.6 堿水劑:根據(jù)施工工藝,轉換梁混凝土需采用泵送連續(xù)澆搗,拌合物初凝時間要求不早于5小時。為此我們選用福建省建研院生產(chǎn)的Tw 一6高效緩凝泵送劑,減水率大于15%,緩凝3-4小時。

1.2 配合比的確定

由于混凝土組份多,為盡快找到各組份間的最佳配合,我們運用正交設計技術進行試驗。采用的因素水平見表一。

因素水平表 表一

注:(1)粉煤灰、堿水劑,UEA的摻量均為占水泥量的重量百分比。(2)鋼纖維摻量為混凝土中所占體積率。

根據(jù)因素水平表進行試驗,試驗結果經(jīng)統(tǒng)計分析,得到各組份間的最佳匹配,出具混凝土配合比(見表二)。

注:(1)混凝土初凝時坷6-8小時;(2)拌合物坍落度16-18cm 3.鋼釬維體積率0.8%。

2 混凝土施工

2.1 混凝土澆搗工藝

2.1.1 900×3500轉換大梁同時跨越兩層樓板(即夾層樓板和二層樓扳),混凝土量大,鋼筋密集,混凝土不容易澆搗,因此我們在取得設計同意后,運用疊合原理將該粱分二次澆搗,施工縫設在距梁底1.5m 高處。第一擻澆搗1.5m高度以下和夾層粱板棍混凝土,在梁中形成疊合面,并通過在疊合面設置企口,進一步保證了此粱的完整性。第二次澆搗900×3500余下部分及其它粱和二層板混凝土。此部分混凝土由二臺泵完成,每臺泵負責5個區(qū),最長搭接時間2.5小時,不會出現(xiàn)施工冷縫。澆搗程序見圖一。

2.1.2 疊合面處理:因該疊合面處原設計就配有l(wèi)4 Ø 25鋼筋,足夠用來作疊合面抗裂筋,故無需另加配抗裂鋼筋。疊合面混凝土在初凝后終凝前需用鋼絲刷刷毛,待終凝后再次將松動的砂粒刷除干凈,并鑿除松動的石子和松散混凝土。

2.1.3 節(jié)點處理:鋼纖維混凝土粱與其它梁的交接處澆筑鋼纖維混凝土。

混凝土澆搗順序圖

2.2 混凝土質量保證措施

2.2.1 混凝土的拌制:拌制微膨脹混凝土時,攪拌時問比普通混凝土延長1―1.5min。拌制鋼纖維混凝土時,采用先干拌后濕拌法,即將鋼纖維、水泥、粗細骨料、UEA先干拌均勻而后加水和減水劑濕拌,干拌時間不少于1.5min,濕拌時間不少于2min。

2.2.2 振搗:混凝土采用機械振搗,振搗時間以混凝土能密實為準,不宜過振。因為銅纖維有沿振搗棒插入方向排列的趨勢,振搗時間過長會引起鋼纖維下沉和取向不利

2.2.3 澆搗中質量抽查:除按GBJ50204 -92(混凝土結構工程及驗收規(guī)范)留置試塊和抽查拌合物坍落度外,在拌制地點和澆筑地點檢查鋼纖維體積率,每臺班至少二次。

2.2.4 溫度監(jiān)測

(1)測溫點的布置:由于轉換粱混凝土量大,標號高,水泥水化易產(chǎn)生較高溫升。為此我們選取具有代表性的部位布置測溫點,對混凝土內部溫度進行監(jiān)控。根據(jù)混凝土量和粱的截面尺寸,我們在900 x 3500及1800×2350二根粱內部可能產(chǎn)生最大應力部位(即梁中)各布置一個測溫點,每點沿梁高度方向均勻埋設5個熱電偶。為監(jiān)測1800×2350粱二側與中心的溫度差,在梁中橫向布置一個測溫電點,也均布5個熱電偶。

(2)監(jiān)測程序:混凝土澆筑后1-5天,每2小時測一次:5一l0天每4小時測一次:10―30天,每8小時測一次。

(3)控制標準:混凝土里外溫差不大于25℃,每天降溫不大于1.5℃ 。

2.2.5 保溫保濕措施

為保證混凝土有足夠的濕度和內外最大溫差和降溫速率符舍要求,我們采取 下措施:

(1)轉換粱底模采用松木板制作,在澆混凝土前將底模充分濕潤,并在底模下鋪設一層塑料薄膜,以便保持松木板中的水分和起保溫隔熱作用。因膠合板具有良好的保溫保濕性能,故我們采用膠合板作邊模。若此措施不滿足溫控要求,再在模外側釘掛草簾或用碘鎢燈照射。

(2)混凝土表面覆蓋料薄膜和草袋,根據(jù)實際需要增減塑薄膜和草袋的層數(shù)。

3 體會

3.1 配制多組份混凝土,采用正交試驗法,能以較少試驗次數(shù)探清各組份間的最佳匹配,可節(jié)約大量物力,人力。

3.2 TW一6泵送減水劑具有增塑,緩凝,低引氣等特點,可防止混凝土拌合物在泵送管道中離析或阻塞,改善泵送性能,同時能在不同程度上降低混凝土成本。

3.3 鋼纖維混凝土的施工關鍵在確保鋼纖維在基體中分布均勻,澆搗不得留置施工縫。因為鋼纖維有沿界面分布的趨勢。

3.4 轉換層大梁大體積混凝土的施工,只要方案可靠,方法正確,組織周密合理,完全可避免溫度裂縫的出現(xiàn),混凝土質量就有保證。

參考文獻

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[2]申強.預應力桁架轉換層結構抗震性能的試驗研究和理論分析;[學位論文].南京:東南大學土木工程系,1996

[3]杜肇民,高智,張寬虎.張忠利 折曲撐框架在低周反復荷載下的抗震性能試驗研究與設計建議.建筑結構學報.1992(5):2~ 5