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纖維混凝土范文第1篇

（一）復(fù)合力學(xué)理論

復(fù)合力學(xué)理論是以連續(xù)纖維復(fù)合材料理論為基礎(chǔ)，結(jié)合鋼纖維在混凝土中的分布特點(diǎn)形成的。該理論是將復(fù)合材料視為以纖維為一相，基體為另一相的兩相復(fù)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(lái)的。該理論根據(jù)線彈性斷裂力學(xué)理論解釋纖維對(duì)裂縫發(fā)生和發(fā)展的約束作用，認(rèn)為欲增強(qiáng)混凝土這種本身帶內(nèi)部缺陷的脆性材料的抗拉強(qiáng)度，必須盡可能地減少內(nèi)部缺陷的尺寸，提高韌性，降低裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子、減少裂縫尖端的應(yīng)力集中作用，故在裂縫處用纖維連接，受拉時(shí)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(yīng)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(yīng)力集中程度越大，對(duì)裂縫尖端產(chǎn)生的反向應(yīng)力場(chǎng)也越大，當(dāng)纖維數(shù)量增加到密布于裂縫時(shí)，應(yīng)力集中就會(huì)消失，進(jìn)一步表明纖維的阻裂效應(yīng)，即在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形成和受力破壞的過(guò)程中，有效地提高了復(fù)合材料受力前后阻裂引發(fā)與擴(kuò)展的能力，達(dá)到鋼纖維對(duì)混凝土增強(qiáng)與增韌目的。

（三）界面應(yīng)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(jié)構(gòu)與自身結(jié)構(gòu)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(xué)性能。當(dāng)荷載作用于鋼纖維混凝土?xí)r，荷載一般先施加于低彈性的基體，然后通過(guò)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(dān)荷載，從而起到增強(qiáng)的作用。

二、鋼纖維混凝土的應(yīng)用

鋼纖維混凝土作為一種新型復(fù)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(xué)性能，目前已被廣泛應(yīng)用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機(jī)場(chǎng)道面工程、鐵路公程、管道工程、內(nèi)河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。

（一）水利工程

鋼纖維混凝土在水利工程中的應(yīng)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(fù)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(hù)坡等。這些部位對(duì)混凝土材料自身的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)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(shì)。我國(guó)在實(shí)際工程中應(yīng)用的有：三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門(mén)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(jì)效益。

（二）建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來(lái)越廣泛，一般應(yīng)用于房屋建筑工程、預(yù)制樁工程、框架節(jié)點(diǎn)、屋面防水工程、地下防水工程等工程領(lǐng)域中。如抗震框架節(jié)點(diǎn)中使用鋼纖維混凝土，能代替箍筋滿足節(jié)點(diǎn)對(duì)強(qiáng)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(diǎn)區(qū)鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問(wèn)題；鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性，可使構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)荷載下處于彈性階段而不裂，不出現(xiàn)應(yīng)力的重分布；用鋼纖維混凝土制成的自防水預(yù)應(yīng)力屋面板，不僅提高了自防水預(yù)應(yīng)力屋面板的抗裂性能，同時(shí)也減少了縱向預(yù)應(yīng)力筋的配筋率，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應(yīng)用實(shí)例有：福州東方大廈、沈陽(yáng)市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽(yáng)市中醫(yī)院、遼陽(yáng)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(yīng)用于路面、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道等工程中，包括新建及修補(bǔ)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(zhǎng)，使用性能提高，維修費(fèi)用減低，壽命延長(zhǎng)。面層較普通混凝土可減少30-50%，公路伸縮縫間距可達(dá)30-100m，機(jī)場(chǎng)跑道的伸縮縫間距可達(dá)30m。用于路面及橋面修補(bǔ)時(shí)，其罩面厚度僅為3-5cm。在實(shí)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(jì)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(yù)應(yīng)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(hù)層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數(shù)萬(wàn)次的振動(dòng)，所以要求混凝土必須具有較高的強(qiáng)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(yáng)鐵路局長(zhǎng)達(dá)線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設(shè)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(yīng)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(wèn)題，所以有待進(jìn)一步研究，但在日本和挪威的使用經(jīng)驗(yàn)是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂(lè)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(wú)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(kù)的支護(hù)、海洋平臺(tái)后張預(yù)應(yīng)力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補(bǔ)等。我國(guó)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(lǐng)域外，還有很多鋼纖維混凝土的應(yīng)用的實(shí)例，如承受重級(jí)工作制造工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)地面、薄壁蓄水結(jié)構(gòu)、預(yù)制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結(jié)構(gòu)、各類建筑物和構(gòu)筑物的修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)加固、抗震加固等。

三、結(jié)束語(yǔ)

鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，其在民用建筑樓地面、公路路面、預(yù)制構(gòu)件水利工程、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)跑道和停機(jī)坪、橋梁隧道以及各種構(gòu)筑物等方面的應(yīng)用前景將是十分廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]J.P.RomualdiandG.B.Batson.MechanicsofCrackArrestinConcrete,Proc.ASCE,Vol.89,EM3,Junal1963(pp.147-168).

[2]高丹盈，劉建秀.鋼纖維混凝土基本理論[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.1994.三）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(yīng)用于路面、橋梁、機(jī)場(chǎng)跑道等工程中，包括新建及修補(bǔ)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(zhǎng)，使用性能提高，維修費(fèi)用減低，壽命延長(zhǎng)。面層較普通混凝土可減少30-50%，公路伸縮縫間距可達(dá)30-100m，機(jī)場(chǎng)跑道的伸縮縫間距可達(dá)30m。用于路面及橋面修補(bǔ)時(shí)，其罩面厚度僅為3-5cm。在實(shí)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(jì)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(yù)應(yīng)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(hù)層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數(shù)萬(wàn)次的振動(dòng)，所以要求混凝土必須具有較高的強(qiáng)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(yáng)鐵路局長(zhǎng)達(dá)線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設(shè)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(yīng)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(wèn)題，所以有待進(jìn)一步研究，但在日本和挪威的使用經(jīng)驗(yàn)是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂(lè)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(wú)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(kù)的支護(hù)、海洋平臺(tái)后張預(yù)應(yīng)力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補(bǔ)等。我國(guó)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(lǐng)域外，還有很多鋼纖維混凝土的應(yīng)用的實(shí)例，如承受重級(jí)工作制造工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)地面、薄壁蓄水結(jié)構(gòu)、預(yù)制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結(jié)構(gòu)、各類建筑物和構(gòu)筑物的修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)加固、抗震加固等。

三、結(jié)束語(yǔ)

鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，其在民用建筑樓地面、公路路面、預(yù)制構(gòu)件水利工程、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)跑道和停機(jī)坪、橋梁隧道以及各種構(gòu)筑物等方面的應(yīng)用前景將是十分廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

纖維混凝土范文第2篇

關(guān)鍵詞：纖維瀝青混凝土路用性能力學(xué)性能橋面鋪裝施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展,大跨徑橋梁逐漸增多,鋪裝層的質(zhì)量好壞和使用耐久性直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁的耐久性及投資效益。大跨徑橋梁的橋面鋪裝,往往因?yàn)榻煌看?沒(méi)有替代的其他疏散道路而使得維護(hù)較為困難,所以,需要橋面鋪裝有較長(zhǎng)的使用壽命。

<ANstyle="mso-acerun:yes">為了適應(yīng)現(xiàn)代交通對(duì)瀝青混凝土橋面鋪裝提出的越來(lái)越高的要求,出現(xiàn)了諸如改性瀝青SMA、環(huán)氧瀝青混凝土、瀝青瑪碲脂混合料、澆注式瀝青混凝土等橋面鋪裝材料和技術(shù)[1～4]。雖然它們具有較好的性能,但或者需要采用特殊設(shè)備,或者是有一定的施工難度,或者造價(jià)比較高,一時(shí)還難以大面積推廣。針對(duì)揚(yáng)州西北繞城高速公路的具體工程情況,本文選擇了纖維瀝青混合料作為橋面鋪裝材料[5]。

1纖維瀝青混合料的路用性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">本研究首先通過(guò)揚(yáng)州西北繞城高速公路橋面鋪裝上層及下層2種級(jí)配類型瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等路用性能試驗(yàn)[6],來(lái)綜合評(píng)價(jià)瀝青混合料的各項(xiàng)性能以及纖維的增強(qiáng)作用。

1.1瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)

<ANstyle="mso-acerun:yes">由于瀝青混凝土路面的強(qiáng)度和剛度(模量)隨溫度升高而顯著下降,為了保證瀝青混凝土鋪裝層在高溫季節(jié)行車荷載反復(fù)作用下,不至于產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍和擁包等病害,鋪裝層應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性,即在荷載的作用下具有抵抗永久變形的能力。車轍試驗(yàn)因能較好地反映車轍的形成過(guò)程,得到世界各國(guó)的廣泛認(rèn)可與采用,本研究即采用車轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)纖維瀝青混凝土的高溫抗車轍能力,試驗(yàn)結(jié)果。

<ANstyle="mso-acerun:yes">試驗(yàn)結(jié)果表明:加入纖維后,瀝青混合料的抗車轍性能得到改善。這是因?yàn)檐囖H的形成主要是由于試驗(yàn)初期瀝青混合料本身的壓密,以及隨后瀝青混合料的側(cè)向流動(dòng)變形。加入纖維與未加纖維對(duì)混合料的初期壓密變形影響不大,但是對(duì)后期的側(cè)向流動(dòng)變形有較大的影響。加入纖維后,纖維吸附及穩(wěn)定瀝青,使瀝青的粘稠度和粘聚力增大,同時(shí)由于縱橫交錯(cuò)的纖維加筋作用,使瀝青混合料的整體性、抗剪性及抗車轍能力增強(qiáng)。從動(dòng)穩(wěn)定度結(jié)果可以看出,纖維可顯著改善瀝青混合料的高溫抗車轍性能。

1.2瀝青混合料低溫性能試驗(yàn)

<ANstyle="mso-acerun:yes">瀝青混合料是一種溫度敏感性材料,環(huán)境溫度的變化會(huì)使其使用性能發(fā)生很大的變化。隨著溫度的降低,瀝青混合料的強(qiáng)度和勁度都會(huì)明顯增大,但其變形能力卻會(huì)顯著下降,并可能會(huì)出現(xiàn)脆性破壞。

<ANstyle="mso-acerun:yes">低溫主要是影響瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度和變形能力,從而造成瀝青混合料的低溫開(kāi)裂。本研究通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定瀝青混合料在-10℃時(shí)彎曲破壞的力學(xué)性質(zhì)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能。

<ANstyle="mso-acerun:yes">從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,纖維的加入有效地提高了鋪裝層材料低溫時(shí)的柔韌性,這樣使得鋪裝層在低溫季節(jié)能更好地適應(yīng)橋面板的變形,減少在低溫季節(jié)容易出現(xiàn)的橋面溫縮裂縫和疲勞裂縫。這對(duì)于改善橋面鋪裝低溫時(shí)的使用性能具有重要意義。

1.3瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗(yàn)

<ANstyle="mso-acerun:yes">瀝青混凝土鋪裝層中若有水分存在,則在汽車車輪動(dòng)態(tài)荷載的作用下,進(jìn)入路面空隙中的水會(huì)不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力及真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)作用,使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結(jié)力。繼而,瀝青膜從集料表面脫落,瀝青混合料出現(xiàn)掉粒、松散,形成瀝青混凝土路面的坑槽、松散等損壞現(xiàn)象。因而,必須重視瀝青混合料自身抗水損壞能力的好壞。

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文首先進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗(yàn),結(jié)果表明不同級(jí)配、不同瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)范要求。雖然該試驗(yàn)方法操作比較簡(jiǎn)單,但不能較好地反映實(shí)際瀝青混凝土路面早期的水損情況。為了更有效地評(píng)價(jià)瀝青混合料的水穩(wěn)定性能,本研究又進(jìn)行了凍融劈裂試驗(yàn)。

<ANstyle="mso-acerun:yes">試驗(yàn)結(jié)果表明,加入纖維對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)性有改善作用,且纖維對(duì)普通瀝青混合料的改善作用相對(duì)較大。這主要是因?yàn)槔w維可以吸附部分瀝青,從而增大瀝青用量,提高瀝青飽和度;并且使粘附在礦料上的結(jié)構(gòu)瀝青膜變厚,降低了水對(duì)瀝青膠漿的侵蝕破壞作用,增強(qiáng)了瀝青膠漿抵抗自然環(huán)境破壞的能力,使混合料抗水損害能力增強(qiáng)。而改性瀝青混合料本身就具有較強(qiáng)的水穩(wěn)定性,所以,纖維對(duì)其的改善作用并不明顯。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,對(duì)于采用相同瀝青基質(zhì)的混合料,纖維對(duì)AK213A型改性瀝青混合料水穩(wěn)定性的改善作用要優(yōu)于AC220I型改性瀝青混合料。這是由于礦料級(jí)配越細(xì),細(xì)礦料比表面積越大,與瀝青及纖維的相互作用越強(qiáng),瀝青混合料水穩(wěn)性的改善幅度就越大。

2纖維瀝青混合料的力學(xué)性能研究

<ANstyle="mso-acerun:yes">橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層瀝青混凝土力學(xué)性能計(jì)算參數(shù),包括劈裂抗拉強(qiáng)度和抗壓回彈模量。本研究測(cè)得了揚(yáng)州西北繞城高速公路橋面鋪裝上層及下層2種級(jí)配類型條件下,各鋪裝層材料的力學(xué)性能。

2.1瀝青混合料劈裂試驗(yàn)

<ANstyle="mso-acerun:yes">本試驗(yàn)測(cè)定熱拌瀝青混合料在15℃下的劈裂抗拉強(qiáng)度和破壞勁度模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">由試驗(yàn)結(jié)果可以看出,在AK213A中摻加增強(qiáng)纖維,增加了瀝青混合料的劈裂抗拉強(qiáng)度。這主要是由于在劈裂的條件下,試件內(nèi)部呈受拉狀態(tài),試件的破壞主要是由于內(nèi)部的粘結(jié)力不足以抵抗外荷載的作用,而纖維增加了瀝青與礦料間的粘附性,提高了集料之間的粘結(jié)力,進(jìn)而提高了瀝青混合料的抗劈裂能力。

<ANstyle="mso-acerun:yes">同時(shí),當(dāng)瀝青混合料中摻加增強(qiáng)纖維后,瀝青混合料的破壞勁度模量也有所增大。但破壞勁度模量增大速率較緩慢,說(shuō)明纖維增強(qiáng)瀝青混合料具有更大變形能力(柔韌性),更能適應(yīng)橋面板的變形。

<ANstyle="mso-acerun:yes">另外,纖維對(duì)普通瀝青混合料的增強(qiáng)作用較之改性瀝青混合料更為明顯。這主要是由于改性瀝青本身就具有較強(qiáng)的粘結(jié)性,纖維的作用無(wú)法充分體現(xiàn)。

2.2瀝青混合料單軸壓縮試驗(yàn)

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文測(cè)定瀝青混合料在15℃條件下的抗壓強(qiáng)度和抗壓回彈模量。

<ANstyle="mso-acerun:yes">試驗(yàn)結(jié)果表明:

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)鋪裝上層瀝青混合料的抗壓強(qiáng)度有了明顯提高,而抗壓回彈模量卻降低了,說(shuō)明加入聚合物有機(jī)纖維后,瀝青混合料的柔韌性增加了;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)瀝青混合料中摻加纖維后,無(wú)論是普通瀝青混合料還是改性瀝青混合料,抗壓性能都有所改善,但對(duì)普通瀝青混合料抗壓性能的改善作用更明顯;

<ANstyle="mso-acerun:yes">(3)纖維對(duì)AK213A型瀝青混合料抗壓性能的改善作用要優(yōu)于AC220I型瀝青混合料。

3纖維瀝青混合料的應(yīng)用

3.1纖維瀝青混合料的施工

<ANstyle="mso-acerun:yes">纖維瀝青混合料的施工須注意的是其拌和與碾壓。在本次施工中,纖維采用專用添加設(shè)備投入到瀝青混合料拌和機(jī)。為了保證纖維在瀝青混合料中分布均勻,同時(shí)避免干拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成集料過(guò)多磨損,本研究對(duì)混合料進(jìn)行了試拌:選擇干拌的時(shí)間分別為14s、17s及20s,觀察纖維在混合料中的拌和效果;對(duì)混合料做抽提試驗(yàn),驗(yàn)證油石比、級(jí)配;比較不同拌和時(shí)間下集料中粒徑小于0.075mm的顆粒含量。通過(guò)試拌,得到了以下結(jié)論。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)通過(guò)觀測(cè)不同干拌時(shí)間下瀝青混合料外觀狀況,發(fā)現(xiàn)干拌時(shí)間為17s及20s的瀝青混合料中纖維分散均勻,未見(jiàn)纖維成團(tuán)現(xiàn)象。在干拌時(shí)間為14s的瀝青混合料中,纖維分散比較均勻,偶見(jiàn)纖維粘連現(xiàn)象。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(2)通過(guò)抽提試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)3種干拌時(shí)間下瀝青混合料中粒徑小于01075mm的顆粒含量均接近于設(shè)計(jì)中值,沒(méi)有因?yàn)楦砂钑r(shí)間的增加而造成集料的過(guò)多磨損。3種干拌時(shí)間下的瀝青混合料中2.36mm顆粒含量與設(shè)計(jì)中值偏差較大,但也在要求的范圍內(nèi)。

<ANstyle="mso-acerun:yes">試拌混合料各項(xiàng)體積指標(biāo)均能滿足我國(guó)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。通過(guò)目測(cè)纖維均勻度及抽提試驗(yàn),同時(shí)考慮到施工產(chǎn)量等因素,確定纖維AC-20混合料干拌時(shí)間為17s,濕拌時(shí)間與普通瀝青混合料濕拌時(shí)間相同。

<ANstyle="mso-acerun:yes">考慮到纖維瀝青混凝土壓實(shí)比較困難,本研究在普通瀝青混凝土壓實(shí)方案的基礎(chǔ)上,增加20t膠輪壓路機(jī)復(fù)壓2遍的要求。

3.2纖維瀝青混合料質(zhì)量檢測(cè)

<ANstyle="mso-acerun:yes">纖維瀝青混合料施工質(zhì)量檢測(cè)主要包括配合比檢測(cè)與馬歇爾試驗(yàn),以及現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度與滲水系數(shù)試驗(yàn)。

<ANstyle="mso-acerun:yes">混合料的配合比檢測(cè)主要是通過(guò)抽提試驗(yàn),測(cè)定混合料的級(jí)配和瀝青用量。測(cè)試結(jié)果表明,混合料級(jí)配未出現(xiàn)異常情況,油石比接近設(shè)計(jì)的最佳油石比。取樣保溫,到規(guī)定的馬歇爾成型溫度后成型馬歇爾試件,并檢測(cè)其穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度等指標(biāo),結(jié)果各指標(biāo)都比較正常。

<ANstyle="mso-acerun:yes">橋面鋪裝施工結(jié)束后,在橋面取芯,檢測(cè)鋪裝層的壓實(shí)度,同時(shí)進(jìn)行滲水試驗(yàn),檢測(cè)滲水系數(shù)。從試驗(yàn)結(jié)果看,現(xiàn)場(chǎng)取芯試樣按理論最大密度計(jì)算得到的壓實(shí)度平均值為94.8%,最小壓實(shí)度為94.1%,按馬歇爾密度計(jì)算得到的壓實(shí)度平均值為98.9%,皆滿足相應(yīng)技術(shù)要求。從滲水系數(shù)上看,揚(yáng)州西北繞城高速公路橋面鋪裝下層12個(gè)點(diǎn)中有2個(gè)點(diǎn)的滲水系數(shù)超過(guò)50ml/min,其中一個(gè)點(diǎn)在路邊緣,一個(gè)點(diǎn)在2臺(tái)攤鋪機(jī)接縫的位置,都是瀝青混凝土路面攤鋪中不易被壓實(shí)的部位,需特別注意。進(jìn)行橋面鋪裝上層纖維瀝青混合料鋪筑時(shí),所有測(cè)點(diǎn)的滲水系數(shù)都不超過(guò)50ml/min。

4結(jié)語(yǔ)

<ANstyle="mso-acerun:yes">本文研究了纖維瀝青混合料的各項(xiàng)路用性能及力學(xué)性能,并針對(duì)揚(yáng)州西北繞城高速公路橋面特點(diǎn),考慮其施工及質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,得出以下結(jié)論。

<ANstyle="mso-acerun:yes">(1)添加纖維能顯著提高瀝青混合料的高溫抗車轍性能,有效增加了鋪裝層材料低溫時(shí)的柔韌性,改善了瀝青混合料的水穩(wěn)定性,適用于南方多雨、重載地區(qū)的高等級(jí)公路橋面鋪裝層。

纖維混凝土范文第3篇

疲勞性能關(guān)系到道路水泥混凝土的使用壽命，抗疲勞性能優(yōu)良的道路混凝土有著較長(zhǎng)的使用壽命。聚丙烯纖維混凝土疲勞性能的研究文獻(xiàn)很少。國(guó)外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道了聚丙烯纖維混凝土的低周期抗壓疲勞強(qiáng)度的研究成果，為研究在結(jié)構(gòu)中使用聚丙烯纖維混凝土的抗震性能提供了參考。而以抗折強(qiáng)度為設(shè)計(jì)參數(shù)的路面混凝土的疲勞性能的研究文獻(xiàn)報(bào)道甚少。

近年來(lái)，有關(guān)聚丙烯纖維混凝土的研究備受國(guó)內(nèi)外專家的關(guān)注。如陳栓發(fā)進(jìn)行了普通混凝土和聚丙烯纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度及彎曲疲勞對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，聚丙烯纖維不但能使混凝土的強(qiáng)度提高（抗壓強(qiáng)度提高6.75%，抗折強(qiáng)度提高13.86%），在高應(yīng)力水平下，更可成倍提高混凝土的彎曲疲勞壽命。劉鵬所得試驗(yàn)結(jié)果基本與上述結(jié)果類似。

1 試驗(yàn)概況

本文選用水泥：粉煤灰：砂：纖維：水=1：1：2：1.1%（占膠凝材料）：15%（水料比），進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn)研究。分析比較了不同應(yīng)力幅，不同應(yīng)力水平對(duì)疲勞性的影響。

2.主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及疲勞試驗(yàn)參數(shù)確定

2.1. 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備

疲勞試驗(yàn)機(jī)采用美國(guó)MTS（850型）電液伺服式疲勞試驗(yàn)機(jī)，試件按三分點(diǎn)法加荷（同前述彎拉試驗(yàn)）。試驗(yàn)前先對(duì)試件反復(fù)預(yù)加5kN荷裁，以消除因接觸不良而造成的誤差。

加載模式：應(yīng)力控制；加載波形和加載頻率：加載波形采用連續(xù)正弦波形。試驗(yàn)中為加快進(jìn)度，相鄰波形間無(wú)間隙時(shí)間，同時(shí)為避免長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)可能出現(xiàn)零點(diǎn)漂移而引起的脫空現(xiàn)象，從而對(duì)試件產(chǎn)生沖擊作用。

2.2疲勞試驗(yàn)參數(shù)的確定

3. 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果

所有試件在破壞前無(wú)明顯破壞現(xiàn)象，當(dāng)達(dá)到疲勞強(qiáng)度后，試件突然破壞，由于纖維的作用，試件破壞后仍保持一定整體性，但已不具承載能力。

3.2疲勞方程的建立

現(xiàn)假定在不同應(yīng)力比下，纖維試件的斷裂機(jī)理是一致的，即認(rèn)為試件均是由裂紋引發(fā)、擴(kuò)展所致。

4.結(jié)論

1、纖維對(duì)混凝土疲勞性能的改善非常顯著，同應(yīng)力比的纖維混凝土疲勞循環(huán)次數(shù)也相應(yīng)增加，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通混凝土的疲勞性能。

2、試驗(yàn)表明，應(yīng)力比越大，纖維對(duì)混凝土的改性作用就越明顯，證實(shí)了維纖維的加入大大增強(qiáng)了混凝土的韌性。

3、混凝土疲勞過(guò)程是其內(nèi)部損傷的緩慢積累過(guò)程，對(duì)內(nèi)部缺陷有較高的敏感性。聚丙烯纖維對(duì)原生裂縫的細(xì)化作用和荷載傳遞功能對(duì)裂縫尖端應(yīng)力場(chǎng)的鈍化作用對(duì)混凝土的疲勞壽命有較大的幫助。纖維在混凝土成型過(guò)程中對(duì)其內(nèi)部裂縫起到了良好的抑止作用，有利彌補(bǔ)混凝土的內(nèi)部缺陷。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚武，李杰，周鐘鳴.聚丙烯纖維對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響.混凝土，2011.10

[2] 付華，三峽加纖維抗沖擊耐磨混凝土研究.中國(guó)三峽建筑，2011.3

[3] 孫家瑛，陳建祥，吳初航，陸星.硅灰對(duì)水泥基PP纖維復(fù)合材料路用性能的影響.建筑材料學(xué)報(bào)，2011.3

[4] 孫家瑛.聚丙烯纖維對(duì)高性能混凝土抗折、抗沖擊性能影響研究.建筑材料學(xué)報(bào)，2010.3

纖維混凝土范文第4篇

鋼纖維混凝土性能主要與鋼纖維的類型、摻量、長(zhǎng)徑比、砂率、粗骨最大粒徑、減水劑、摻合料等因素有關(guān)。為了滿足鋼纖維的高強(qiáng)度性能，一般鋼纖維長(zhǎng)度是15-60mm，直徑或等效直徑為0.3-1.2mm，長(zhǎng)徑比為30-100，纖維體積摻量為0.5-2%。鋼筋混凝土的配合比也是影響性能的因素之一。鋼纖維與混凝土的配合比=素混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值×（1+鋼纖維對(duì)著強(qiáng)度系列×鋼纖維體積率×鋼纖維長(zhǎng)徑比），簡(jiǎn)化為fftm=ftm×（1+atm×pf×1f/df）。直接影響了混凝土的整體性和致密性。在施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制混凝土的攪拌、澆筑和振搗、成型。攪拌需要遵循先后順序，首先把鋼纖維、水泥、粗細(xì)骨料攪拌均勻，然后加入水后再拌勻。澆筑最好在夜間進(jìn)行，避免產(chǎn)生溫度應(yīng)力。鋼纖維成型有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維亂的特點(diǎn)，所以拆模后要及時(shí)發(fā)現(xiàn)纖維外露或者是漏振，出現(xiàn)這種情況及時(shí)用真空吸水工藝、機(jī)械磨平等工藝對(duì)鋼纖維外露進(jìn)行修整。對(duì)施工過(guò)程中澆筑成型的混凝土進(jìn)行檢測(cè)，滿足工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。

二、鋼纖維混凝土在道路建設(shè)中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土用于路橋的新建工程已經(jīng)是非常普遍的了。它具有減少鋪裝厚度、縱縫不設(shè)或者少設(shè)、減少橫向縮縫、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，完全符合路橋工程的要求。鋼纖維混凝土融合了混凝土和鋼纖維兩大優(yōu)勢(shì)，在工程建設(shè)中不管是效率還是質(zhì)量都得到事半功倍的效果。不僅包括路橋的新建，還包括補(bǔ)修工程。公路隨著使用年限的增加，會(huì)出現(xiàn)破碎、斷裂等問(wèn)題。這時(shí)候如果用普通混凝土澆注會(huì)使路面的整個(gè)地基下沉。而利用厚度為12cmC30型號(hào)的鋼纖維混凝土就能有效避免這個(gè)問(wèn)題。它不僅能夠保障原有的路基不受到損害，還能控制路面的平整度和坍落度。鋼纖維混凝土在路面施工過(guò)程中要提升施工的速度，因?yàn)殇摾w維混凝土凝結(jié)的時(shí)間短，硬化快，一旦超過(guò)時(shí)間，混凝土就難以塑性。在澆筑和攤鋪的過(guò)程中不能加水，只能噴霧。鋼纖維混凝土的面板尺寸要符合設(shè)計(jì)要求，一般尺寸在6-10m之間，面積不能>9。當(dāng)鋼纖維摻量較大時(shí)，取最大值；當(dāng)摻量較小時(shí)，取最小值。

1新建全截面鋼筋混凝土應(yīng)用。全截面使用的鋼纖維混凝土和普通混凝土相比會(huì)厚到50%-60%，鋼纖維產(chǎn)量在0.8-1.2%。橫縫的間距在20-50m。

2新建復(fù)合式鋼筋混凝土應(yīng)用。復(fù)合式是路面鋪上2-3層，2層路面是在全路面板厚的上層鋪上鋼纖維混凝土，大概是總厚度的40%-60%。3層路面上下兩層都是鋼纖維混凝土，中間采用普通混凝土。這種鋪設(shè)方法能夠大大加強(qiáng)路面的承載力和使用壽命，三是鋪設(shè)工序復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)。這種鋪設(shè)方式一般在機(jī)械化設(shè)置條件較高的地區(qū)使用。

3碾壓鋼纖維混凝土路面。碾壓鋼纖維混凝土是一種比較新穎的制作方法，是把鋼纖維放在碾壓混凝土中來(lái)減少混凝土的裂縫夠橫抗彎曲骨架，從而提高路面的強(qiáng)度和韌性。

三、鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應(yīng)用

鋼纖維混凝土在橋梁的運(yùn)用中也有很重要的性能，一是鋼纖維混凝土的耐久性、抗裂性、抗拉性都能增強(qiáng)橋梁橋面的耐久性、抗裂性、抗拉性，最重要的是能增加整座橋梁本身的受力強(qiáng)度。在上部主梁的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用鋼纖維混凝土能夠減輕主梁自重，減少橋梁結(jié)構(gòu)的變形，使橋梁本身變得輕型。不僅能夠減少上部橋梁結(jié)構(gòu)原材料的費(fèi)用，還能減輕橋梁下部的承載力。橋梁墩臺(tái)本身就能利用鋼纖維進(jìn)行加固。橋梁通車時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)橋面和橋墩都會(huì)產(chǎn)生不同程度的損壞，利用鋼纖維混凝土能夠修補(bǔ)車輛對(duì)橋體造成的裂縫。同時(shí)鋼纖維混凝土的粘結(jié)性讓修補(bǔ)混凝土和原有混凝土充分粘結(jié)在一起加固了橋體。

四、結(jié)語(yǔ)

纖維混凝土范文第5篇

【關(guān)鍵詞】鋼纖維混凝土拌和澆筑

鋼纖維混凝土（Steel fiber reinforced concrete 簡(jiǎn)稱SFRC）是最近20年發(fā)展起來(lái)的一種復(fù)合型材料，具有良好的性能。應(yīng)用于道路路面工程，可以充分發(fā)揮其彎拉強(qiáng)度高，抗裂，抗疲勞， 耐磨，抗沖擊性能好的特點(diǎn)，可取代鋼筋,減薄道面厚度，加大縮縫間距，縮短施工周期，提高工程質(zhì)量,降低工程維修費(fèi)用，延長(zhǎng)工程使用壽命。銑削鋼纖維道面混凝土具有普通混凝土一樣的施工性能，即使鋼纖維在混凝土中摻量達(dá)到120千克/立方米時(shí)，也能分布均勻，不結(jié)團(tuán)，并能滿足商品混凝土攪拌站組織生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)泵送施工要求。銑銷鋼纖維混凝土具有良好的材料性能，與普通混凝土相比，其抗壓1強(qiáng)度提高5%到20%；彎拉強(qiáng)度提高20%-50%；抗拉強(qiáng)度提高20%到40%；耐磨性能提高約40%。在人工快速試驗(yàn)條件下，銑銷鋼纖維摻量為30千克/立方米時(shí)，收縮裂縫的總量是參比試件的40%到50%，在沖擊荷載作用下，銑銷鋼纖維混凝土的抗裂性能是普通混凝土的3到4倍，當(dāng)疲勞次數(shù)為100萬(wàn)次時(shí)，其彎拉強(qiáng)度是普通混凝土的1.62到2.5倍。

一、 鋼纖維混凝土的性能及應(yīng)用

鋼纖維混凝土強(qiáng)度主要取決于基體強(qiáng)度（fm），纖維的長(zhǎng)徑比（lf/df），纖維的體積率（ρf），纖維與基體間的粘結(jié)強(qiáng)度（τ），以及纖維在基體中的分布和取向的影響（η），鋼纖維混凝土的強(qiáng)度f(wàn)f，半經(jīng)驗(yàn)半理論公式如下：

ff＝F（fm；lfdf•f•ρf•τ•η）

鋼纖維混凝土因其優(yōu)良的力學(xué)性能，可以減薄鋪裝層厚度并相應(yīng)降低標(biāo)高；不設(shè)或少設(shè)縱縫、橫向縮縫提高了路面性能和行車舒適性，延長(zhǎng)路面使用壽命，減少維護(hù)費(fèi)用等諸多優(yōu)點(diǎn)。

鋼纖維混凝土在舊路基上使用，在充分利用其優(yōu)越的性能同時(shí)還能減少鋪裝后厚度，滿足標(biāo)高限制時(shí)使用，提高抗凍、美觀等作用。

二、 工程概況

甬（寧波）－金（金華）高速公路義烏段巖坑尖隧道群的長(zhǎng)隧道內(nèi)路面，原設(shè)計(jì)為水泥砼路面，但考慮到隧道外為瀝青砼路面，汽車在兩種路面上行駛時(shí)因摩擦系數(shù)發(fā)生改變，容易發(fā)生交通事故。最后經(jīng)過(guò)專家論證，采用20cm鋼纖維混凝土加4cm瀝青砼的復(fù)合路面，以保證路面的強(qiáng)度、舒適和安全等要求。

1、 配合比確定：由于本工程為高速公路，交通比較繁重，要求混凝土具有較高的抗彎拉抗折、抗疲勞強(qiáng)度。經(jīng)專家、設(shè)計(jì)等多方?jīng)Q定采用抗壓強(qiáng)度40Mpa，抗折強(qiáng)度為7Mpa，20cm厚的鋼纖維混凝土路面，實(shí)際施工配合比確定為：水泥∶水∶砂子∶石子∶鋼纖維=1∶0.48∶2.5∶2.05∶0.219。

2、 材料選用：鋼纖維混凝土用水泥為525號(hào)普通硅酸鹽水泥。石子粒徑5～15mm，含泥量

三、 下承層準(zhǔn)備

將找平層上的雜物清理干凈，對(duì)過(guò)高的部分進(jìn)行鑿除，然后對(duì)路面進(jìn)行清洗，并進(jìn)行測(cè)量放樣、立模。

四、 混合料拌和及運(yùn)輸

鋼纖維砼拌和料中，由于摻入一定量的鋼纖維，構(gòu)成為水、分散粘體和短線體的材料體系，其性能與普通混凝土有較大變化。為使鋼纖維在混凝土中分散均勻，采用二次投料三次攪拌法。先將石子和鋼纖維干拌1min，加入砂子、水泥再干拌1min，最后注水?dāng)嚢琛？倲嚢钑r(shí)間不超過(guò)6min，超攪拌會(huì)形成濕纖維團(tuán)。每次攪拌量應(yīng)在攪拌機(jī)公稱容量的1／3以下為宜。

混凝土運(yùn)輸采用自卸運(yùn)輸車，運(yùn)至施工地點(diǎn)進(jìn)行澆筑時(shí)的卸料高度不應(yīng)超過(guò)1.5m，以防混凝土離析。

五、 鋼纖維混凝土澆筑

模板采用12號(hào)角鋼支設(shè)，并應(yīng)支設(shè)穩(wěn)固，接頭緊密平順，不得有離縫、錯(cuò)茬、不平等現(xiàn)象。模板面應(yīng)涂隔離劑，模板與基層在澆筑前應(yīng)灑水濕潤(rùn)。

鋼纖維混凝土采用人工攤鋪。攤鋪后用平板振動(dòng)器振搗，振搗的持續(xù)時(shí)間應(yīng)以混凝土停止下沉，不再冒氣泡并泛出水泥漿為準(zhǔn)，且不宜過(guò)振。振搗時(shí)輔以人工找平，并隨時(shí)檢查模板，如有下沉、變形或松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)糾正。

混凝土整平采用振動(dòng)梁振搗拖平，再用鐵滾筒進(jìn)一步整平，不得有鋼纖維外露現(xiàn)象，做面分兩次進(jìn)行，先找平抹平，待混凝土表面無(wú)泌水時(shí)，再做第2次抹平，抹平后沿模坡方向拉毛，拉毛深度1～2mm。

鋼纖維混凝土路面設(shè)有多種接縫。脹縫與路中心線垂直，縫壁必須垂直，縫隙寬度必須一致，縫中不得連漿，縫隙內(nèi)應(yīng)澆灌填縫料，并設(shè)置傳力桿和拉桿。當(dāng)混凝土達(dá)到強(qiáng)度25%～30%時(shí)，采用切縫機(jī)進(jìn)行縮縫切割，切縫深3cm，縮縫每16m設(shè)置一道。

施工縫位置宜與脹縫或縮縫設(shè)計(jì)位置吻合，施工縫應(yīng)與路中心線垂直，并設(shè)置傳力桿。

對(duì)已澆混凝土板的縱縫縫壁涂刷瀝青，澆筑鄰板與其形成平頭縫，縱縫不設(shè)傳力桿。對(duì)脹縫、縮縫均采用10號(hào)石油瀝青，灌式填縫。

混凝土做面完畢后，應(yīng)及時(shí)采用濕法養(yǎng)護(hù)；終凝后覆蓋草袋，每天均勻?yàn)⑺?，保持潮濕狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)14～21d。