钢纤维混凝土路用性能试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com34道路交通城市道桥与防洪2015年4月第4期钢纤维混凝土路用性能试验研究顾骥春(上海市政交通设计研究院有限公司，上海市200030)摘要：为了提高重载混凝土路面的使用寿命，改善混凝土路面的使用性能，在混凝土中掺加不同含量的钢纤维，对钢纤维混凝土的路用性能进行试验分析。结果表明：钢纤维对混凝土路面抗弯、抗冲击和耐磨性能影响较大；抗弯强度增加了13．1％～39．6％，抗冲击性能增加了1．62～3．46倍，耐磨性能提高了6．8％～42．6％。从工程特性和经济性角度考虑，建议钢纤维含量

2、为1％为宜。关键词：重载；混凝土路面；钢纤维；路用性能中图分类号：U414文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)04—0034—03进行拌合。0引言1．3配合比随着我国经济的迅速发展，公路交通呈现出以素混凝土配合比为基准配合比，在此基础大交通量、重荷载的发展趋势，导致混凝土路面的上掺加不同掺量的钢纤维，并调整水灰比和砂率。使用寿命下降，弯拉强度、抗冲击力、抗裂性能等根据工程实际和钢纤维混凝土特点，为对比分析路用性能减弱I。混凝土本身为刚性材料，抗拉强不同含量钢纤维的混凝土路用性能，室内试验配度较低，

3、在重荷载作用下，混凝土板易产生弯拉破合比如表1所示。坏，使路面产生开裂，当水分从开裂处渗入到路面2钢纤维混凝土试验结果及路用性能分析结构及路基中，将严重影响公路的使用质量，使得养护lT作更加繁重，养护费用增加。钢纤维混凝土2．1抗压强度对比分析是在普通混凝土中掺加乱向分布的钢纤维所形成对不同钢纤维掺量的混凝土进行抗压强度试的多相复合材料，可以有效改善混凝土路面的抗验，制作标准立方体试件，经28d养护，采用标准弯拉、抗裂和耐磨性等路用性能。本文通过对某试验方法测得抗压强度值，如表2和图1所示。重载公路的钢纤维混凝土路

4、面进行试验研究，证由表2和图1可知：明了掺加钢纤维对提高混凝土路面路用性能的有(1)钢纤维的掺加，可以提高混凝土的抗压强效性，并提出适用于该重载公路的钢纤维掺量，为度，随着钢纤维含量的增加，抗压强度随之增加。钢纤维混凝土路面设计和施工提供参考o，。同不含钢纤维时的混凝土相比，钢纤维含量为0．5％、1％、1．5％时的混凝土抗压强度分别增加1钢纤维混凝土材料及配合比1％、3．7％、4．6％。1．1钢纤维(2)在混凝土中掺加钢纤维对混凝土的抗压所选用钢纤维的密度为7．8~em3,直径为0．5mm，强度影响较小，这主要是因

5、为混凝土构件主要承长度为30mm，长径比为60，抗拉强度为640MPa。受的是压应力，而钢纤维为长条形，且呈乱向分结合工程实际，选择波浪形剪切钢纤维。布，对抗压强度贡献较小；同时，如果钢纤维的掺1．2混凝土加影响了水泥砂浆同集料的粘结，对钢纤维混凝水泥采用Po42．5京兰水泥，钢纤维混凝土单土的抗压强度增加影响也较小。位体积水泥用量较大，一般取为360～450kg／m；(3)抗压强度随钢纤维含量的增加呈现出先粗集料最大粒径为20mm；细集料采用Ⅱ区中砂，慢再快最后缓慢增加的趋势，当钢纤维含量大于细度模数为2．63，

6、砂率为40％～50％，随着钢纤维1％时，钢纤维混凝土抗压强度增加较少。体积率的增加，适当增大砂率，以满足工作和易2．2抗弯强度对比分析性；水灰比最大为0．48，以满足耐久性要求；外加对不同含量钢纤维混凝土进行抗弯强度试验，剂采用HNW一2萘系高效减水剂；采用普通饮用水试件为(1O16)mmX120mm的圆柱体或10mmX10mmX120mm的长方柱体，利用万能材料试验收稿日期：2014—12—01作者简介：顾骥春(1983一)，男，浙江吴兴人，工程师，从事道路机进行试验，试验结果如表3和图2所示。设计工作。学兔兔w

7、ww.xuetutu.com2015年4月第4期城市道桥与防洪道路交通35表2抗弯强度结果时，即素混凝土，其抗弯性能较差，混凝土试件的底部受弯拉应力的作用产生裂缝后迅速破坏。在混凝土中掺加钢纤维后，钢纤维承担了部分弯拉应力，在钢纤维混凝土试件承受弯拉应力及开裂的过程中，钢纤维有效延缓并阻止裂缝的产生及发展，减少因为荷载因素所引起的应力集中现象，提高了钢纤维混凝土试件的耐久性和使用寿命。(3)当钢纤维含量大于1％时，其抗弯强度增长趋势变缓，继续增加钢纤维的含量对钢纤维混凝土抗弯强度的影响逐渐减小，且不经济。2．3抗冲

8、击性能对比分析图1不同钢纤维含量抗压强度抗冲击性能是}昆凝土构件抵抗冲击负荷作用表3抗弯强度结果的能力，当重载车辆在混凝土路面上行驶时，需要路面具有一定的抗冲击性能，避免路面产生脆性开裂。采用落锤试验对钢纤维混凝土的抗冲击性能进行试验分析，根据美国ACI544委员会推荐方法，落球重4．5kg，冲击高度为600mm，试验结果如表4和图3所示。表4抗冲击性能结果