钢纤耐磨混凝土施工工艺研究

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摘要: 在混凝土拌合物中，掺入适量的钢纤维，可配成一种既可浇筑又可喷射的特种混凝土，这就是钢纤维混凝土。与普通混凝土相比，钢纤维混凝土抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂、抗爆等性能都可得到提高。因为大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中，与混凝土接触的面积很大，因而，在所有的方向，都使混凝土的强度得到提高，大大改善了混凝土的各项性能。本文根据作者施工经验，介绍钢纤维混凝土的施工工艺要点。

关键词:钢纤混凝土、施工工艺

中图分类号：TU37文献标识码： A

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。厂房由于经常进行大负荷的作业，对房体的质量要求比较高，这种钢纤维混凝土的应用正好可以适用于厂房的建设。钢纤维混凝土施工工艺如下：

1、钢纤混凝土配合比配置

由试验室在开工前进行试配准备，在混凝土试配过程中，发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均，显然这不利于钢纤维发挥其作用。因此，参照各类文献，按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行了严格的进料控制和筛选（控制在15～20mm左右）。另外发现纤维拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞，影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊，发挥不了钢纤维的增强作用，对比，我们较同标号普通混凝土提高了砂率和水泥用量，有效地解决了上述问题。

2、钢纤维混凝土的搅拌

采用预拌法制作混凝土，拌制混凝土投料顺序如下页图：

钢纤维混凝土加工工艺

钢纤混凝土的搅拌宜用强制式混凝土搅拌机。试验表明，影响钢纤维在拌合料中分散均匀性的主要因素为：钢纤维的体积率、长径比、碎石粒径、水灰比、砂率、以及搅拌机械、投料方法等，其中搅拌机械和投料方法尤为重要。施工时应严格按照试验室设计的配合比下料，采用强制式搅拌机拌合，可先投入砂、石、水泥、钢纤维进行干拌，使钢纤维均匀分散于拌合料中，然后加入水进行湿拌；也可先投入砂、石、水泥、水，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法，为了提高分散性，在投放钢纤维时，可用钢纤维分散布料机。纤维掺量增多时，减少一次拌合量，一次搅拌量不大于其额定搅拌量的80％。搅拌时先投入碎石、砂、水泥干拌均匀，再将纤维投入干拌30s左右，最后加水搅拌1min，至均匀为止。

3、钢纤维混凝土的运输

水平运输，采用自卸式三轮车。混凝土自搅拌机中卸出后及时送到浇筑地点。拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕所需时间不宜超过30min。

运输过程中，防止混凝土离析、水泥浆流失、初凝等现象。如混凝土运到浇灌地点有离析现象时，必须在浇灌前进行二次拌合。

4、钢纤混凝土浇筑

1）混凝土浇筑：搅拌后的纤维混凝土的流动性，随着纤维掺量的增加而显著下降，拌合料从搅拌机卸出到浇筑完毕所需时间不宜超过30min。浇筑过程中严禁加水。

2）混凝土振捣成型：钢纤维混凝土的成型，可使用普通的振动台或表面振动器，内部振动器则不适用。选用前者可避免振捣时将纤维折断，也防止钢纤维起团。与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的振动时间要适当延长。

3）纤维定向处理：根据结构件的受力特点，在捣实时，可以人为地使纤维定向。如采用磁力定向、振动定向及挤压定向等。喷射法施工，钢纤维在喷射时不易受到损伤，且喷射物分布均匀，不会产生结团现象，这样就能提高长径比，提高界面粘结性能，同时，也能增大纤维含量，使钢纤维混凝土的物理力学性能有较大的改善。

5.耐磨层施工

混凝土面层初凝时，开始耐磨层的施工。耐磨面层材料选用MONOTOP8耐磨粉，每平方5kg，厚度3mm。施工时先将规定用量2/3的MONOTOP8耐磨粉按标画的板块面积用手工均匀撒布在初凝的混凝土表面。完成第一次撒布作业，待材料吸收一定水分后，进行机械圆盘的慢磨作业；第一层材料硬化至一定阶段时，进行第二次剩余的耐磨粉撒布。表面收光时卸下圆盘采用机械磨光片镘磨，机械镘磨应纵横交错进行，运转速度和镘磨角度变化视混凝土地面硬化情况而作出调整，直至表面收光为止。边角等机械难以操作的区域可用手工镘磨加工完成。

6、钢纤混凝土的养护

耐磨地面完成后，为防止其水分蒸发过快，确保耐磨粉强度稳定增长，应在地面施工完24小时左右在其表面喷敷NONOTOP专用养护剂，进行前期养护。

钢纤混凝土的施工控制的关键点是钢纤在混凝土中得均匀，在实际操作中纤维在混凝土拌合物中没有被分散，而是聚在一起为水泥浆所包裹，形成大小不一的团状水泥纤维球，不仅影响混凝土的匀质性，而且也损坏了纤维作用的正常发挥。为了解决这一问题在施工中应该注意以下几点：

（1）作为纤维增强混凝土用的纤维，其长径比以控制在40～100为宜。

（2）为使钢纤维能在粗骨料间距中移动和分散，避免聚成束，或相互交织成团，骨料的最大粒径不宜超过纤维分布的平均间距。

（3）注意不要将纤维投到筒壁或叶片上。搅拌过程中，避免将水和纤维同时投入。

（4）配合比设计中选用的砂率不宜小于50％，水灰比不宜大于0.5，塌落度一般不超过30～50mm为好，不宜太长。钢纤维的掺量一般为混凝土体积的1％～2％（约重80～150kg/m3），不宜过大。

同时，施工中要加强重点工序的动态管理，保证混凝土的施工质量。此施工工艺作法，供同类型厂房地坪施工参考。

参考文献:

1、《建筑施工手册》第四版 建筑工业出版社；

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）