钢纤维混凝土在桥面伸缩缝锚固端中的应用

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1、钢纤维混凝土在桥梁伸缩缝锚固端中的应用李康（江苏省丰县公路管理站丰县221700）摘要本文以济徐高速丰县北互通连接线南大沟桥桥面铺装施工为例，对钢纤维混凝土在桥面伸缩缝锚固端中的应用，从机理性能、原材料的选用及施工工艺等方面进行阐述。关键词钢纤维混凝土桥梁伸缩缝应用1、概述      钢纤维混凝土就是在普通混凝土中掺入适量钢纤维而成的一种新型复合材料,近年来在国内外得到迅速发展 ，它是一种新型高强度的复合材料，具有良好的材料性能，我国70年代开始对该课题进行研究与应用，用钢纤维混凝土修筑桥面，可显著提高混凝土原有的抗弯、抗拉强度

2、和断裂延伸率，及混凝土的抗冲击性和耐久性，改善桥面使用性能，延长桥面使用寿命，近年来已在我国建筑、路桥、水工等工程领域得到广泛的应用。       济徐高速丰县北互通连接线南大沟桥修建于2008年，为空心板结构，桥梁全长65.58m，桥面宽31m，应用钢纤维混凝土在桥梁伸缩缝锚固端，以增强混凝土的抗冲击性和耐久性，防止桥梁伸缩缝的冲击破坏和保持结构的耐用性，本文对钢纤维混凝土在该桥伸缩缝锚固端的应用加以分析总结。2、钢纤维的基本性质1．钢纤维的类型及特征参数钢纤维按材质分，有普通碳钢钢纤维和不锈钢钢纤维，其中以普通碳钢钢纤维用量

3、居多；按外形分有长直形、压痕形、波浪形、弯钩形、大头形、扭曲形；按截面形状分有圆形、矩形、月牙形及不规则形；按生产工艺分有切断型、剪切型、铣削型及熔抽型；按施工用途分有浇筑用钢纤维和喷射用钢纤维；钢纤维按不同的加工生产方法可分为：切断钢纤维、剪切钢纤维和熔断钢纤维三种。纤维长度又分为不同规格，长度宜为20~50mm，等效直径为0.3~0.8mm，长径比在40~100范围内，抗拉强度不低于600MPa。在我国路面工程应用上钢纤维混凝土中钢纤维的体积率多为0.8%~1.0%，水泥采用32.5～42.5#普通硅酸盐水泥，粗骨料最大粒径

4、为钢纤维长度的2/3，最大粒径不宜大于20mm，细集料采用中粗砂，平均粒径0.35~0.45mm。为满足钢纤维的增强效果与施工性能,通常采用钢纤维长度为15～60mm,直径或等效直径为0.3～1.2mm,长径比为30～100,纤维的体积掺量为0.5%～2%。 3、钢纤维混凝土的基本性能有关试验机构对钢纤维的作用机理和钢纤维混凝土的基本性能做了大量的研究,经查阅资料现归纳如下：钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与纤维共同承受外力,当混凝土开裂

5、后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。因此钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有一系列优越的物理和力学性能。３.１强度和重量比值增大 这是钢纤维混凝土具有优越经济性的重要标志。３.２具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度  在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗拉强度提高25%～50%,抗弯强度提高40%～80%,抗剪强度提高50%～100%。３.３具有卓越的抗冲击性能材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能,称为冲击韧性,在通常的纤维掺量下,冲击抗压韧性可提高2～7倍,冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。３.４收缩性能明显改善在通常的纤维掺量下

6、,钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%～9%。３.５抗疲劳性能显著提高   钢纤维混凝土的抗弯和抗压疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。当掺有1.5%钢纤维抗弯疲劳寿命为1×106次时,应力比为0.68,而普通混凝土仅为0.51;当掺有2%钢纤维混凝土抗压疲劳寿命达2×106次时,应力比为0.92,而普通混凝土仅为0.56。３.６耐久性能显著提高   钢纤维混凝土除抗渗性能与普通混凝土相比没有明显变化外,由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐热性、耐磨性、抗气蚀性和抗腐蚀性均有显著提高。掺有1.5%的钢纤维混凝土经

7、150次冻融循环,其抗压和抗弯强度下降约20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上,经过200次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好。掺量为1%、强度等级为CF35的钢纤维混凝土耐磨损失比普通混凝土降低30%。掺有2%钢纤维高强混凝土抗气蚀能力较其他条件相同的高强混凝土提高1.4倍。钢纤维混凝土在空气、污水和海水中都呈现良好的耐腐蚀性,暴露在污水和海水中5年后的试件碳化深度小于5mm,只有表层的钢纤维产生锈斑,内部钢纤维未锈蚀,不像普通钢筋混凝土中钢筋锈蚀后,锈蚀层体积膨胀而将混凝土胀裂。4、钢纤维混凝土的特点钢纤维混凝

8、土是一种由水泥、粗集料、细集料和随机分布的短纤维掺配而成一种新型高强复合材料。钢纤维混凝土中随机分布的短钢纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展并阻滞宏观裂缝的发生和发展，提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将