首页 > 文章中心 > 钢纤维混凝土技术论文

钢纤维混凝土技术论文

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇钢纤维混凝土技术论文范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

钢纤维混凝土技术论文范文第1篇

【关键词】交通工程;钢纤维混凝土技术;设计;施工

1.钢纤维和钢纤维混凝土的性能概况

1.1钢纤维增强混凝土强度机理

限制外力作用下基体中裂缝的扩展是钢纤维在混凝土中的主要作用。作用在于受载的初期和基料发生裂开后的区别,前期水泥基料与钢纤维共同承载外力,水泥基料是是外力的主要承受着,但是当基料发生开裂后,横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。

1.2钢纤维混凝土的基本性能

钢纤维混凝土是在普通混凝土中,均匀地乱向分布一定量的钢纤维,经硬化而得,与普通混凝土相比,具有一系列优越的物理力学性质;强度与重量比值增大;较高的抗拉、抗压和抗弯的极限强度。在混凝土中掺入适量钢纤维,其极限抗压强度可以提高,单轴抗拉极强度可提高40%~50%,抗弯极限强度可提高50%~150%;良好的抗冲击性能。钢纤维混凝土在纤维掺量为0.8%~2.0%时,其冲击韧性指标可提高50~100倍,甚至更高;变形性能明显改善。钢纤维对混凝土抗压弹性模量影响不显著,但对抗拉弹性模量提高较多,钢纤维对混凝土长期收缩变形的影响也较明显,钢纤维可使混凝土的收缩率降低10%~30%;抗裂和抗疲劳性能显著提高;优越的抗剪性能;良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力;良好的抗冻性与耐磨性能。

2.钢纤维混凝土在路桥建设施工中的应用

道路施工中钢纤维混凝土的应用。

路面上广泛应用的原因:由于钢纤维混凝土路面具有减薄铺装厚度、纵缝不设或少设、横向缩缝少、良好的耐磨性及冻融性等优点,延长路面使用寿命。

2.1新建全截面钢纤维混凝土路面

全截面采用钢纤维混凝土的路面厚度为普通混凝土路面厚度的50%~60%,钢纤维掺量为0.8%~1.2%。双车道路面一般不设纵缝,横缝间距20~30m,最长可取50m。

2.2新建复合式钢纤维混凝土路面

复合式路面可以做成双层式或三层式。双层式路面的构造是在全路面板厚的上层约全厚40%~60%铺设钢纤维混凝土。三层式复合路面是上下两层分别做成钢纤维混凝土层,中间夹普通混凝土层。结构上比较合理,但施工复杂。根据经验,三层式复合路面宜在机械化铺设条件较高的地区使用。此外,还可以采用钢纤维钢丝网混凝土复合式路面。

2.3碾压钢纤维混凝土路面

将钢纤维置于碾压混凝土中,从而使路面的强度和韧性增强,改善碾压混凝土的力学性能。

2.4钢纤维混凝土罩面

旧混凝土路面损坏采用钢纤维混凝土铺筑罩面层。钢纤维混凝土罩面分结合式、直接式、分离式3种结合。结合式罩面面层与旧混凝土相互粘结为一整体,共同发挥结构的整体强度作用。分离式罩面层与旧混凝土不粘结,而是中间设置1个隔离层,各层独立发挥作用。直接式是直接在旧水泥混凝土面层上加铺钢纤维混凝土罩面层。一般用于损坏较轻微的旧水泥混凝土路面。

2.5钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土罩面修补

用钢纤维水泥砂浆或钢纤维细石混凝土对损坏的路面进行修补罩面。钢纤维体积率以1%~2%为宜,长径比可略高于钢纤维增强混凝土的长径比。一般限制在70~l00范围内。

2.6在多年冻土地区用于抗冻

在多年冻土地区选用钢纤维混凝土路面以减少吸热,并维持冻土热平衡和提高抗冻性。

3.钢纤维混凝土设计

钢纤维混凝土配合比可以根据普通混凝土配合比的选择原则,通过试验最后决定。首先应选择与基材强度相适应的钢纤维品种,钢纤维极限抗拉强度应大于500MPa。圆直和熔抽钢纤维适宜配制中低标号混凝土,剪切钢纤维可配制高标号混凝土。钢纤维含量以0.5~2.0%为宜。为使钢纤维混凝土力学性能与施工和易性要求尽量一致,对钢纤维长径比应加以控制,同时还应考虑钢纤维的最小直径。钢纤维最小直径不应小于0.40mm,一般应控制在0.45~0.70mm左右:钢纤维的长度不应过长。在正常搅拌机拌和时,长径比应控制在50~80钢纤维细石混凝土的砂率应高于相同标号的普通混凝土。为保证钢纤维同基体牢固结合,通常采用粒径较小主骨料,最大粒径为10~20mm。为改善混合料施工和易性,减少水泥用量和降低成本,可采用减水剂或其它外掺剂。注意钢纤维外观必须洁净、无锈、无油污,并不含其它杂质和碎屑。

4.钢纤维混凝土施工技术

钢纤维混凝土的施工,按其施工方法来分有浇注钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土和灌浆钢纤维混凝土。因此,在钢纤维混凝土施丁时,除了满足普通混凝土的旌工要求外,还应特别重视钢纤维给施工带来的技术问题,确保钢纤维均匀分布在基中。

4.1设置钢纤维分散装置

为使钢纤维充分分散,宜将钢纤维通过分散机再进入搅拌机,因为钢纤维一次性直接投入搅拌机易出现结团现象。分散机功率宜为0.75~1.0kW,分散力宜为20~60kg/min。钢纤维应事先与细骨料定量拌合均匀或选择直径较粗、材质较好的纤维,并在料斗入口处设置振动筛。

4.2搅拌投料顺序和搅拌时间

为防止钢纤维结团,需采取分级投料,先干后湿工艺,为防止钢纤维结团。即按砂一钢纤维一碎石一水泥。混和料先在搅拌机内干拌1min,然后加水和外加剂湿拌2min。

4.3采用强制式搅拌机

当纤维掺量较高和坍落度较小时,为不使搅拌机超负荷工作,搅拌机的利用率相应有所降低。钢纤维混凝土搅拌机,一般最好使用强制式搅拌机和双锥反转出料搅拌机。

4.4浇注和振捣

钢纤维混凝土在浇注时,不得有明显的浇注接头。每次倒料必须相压15~20cm,使钢纤维混凝土保持整体连续性。同时,钢纤维混凝土的浇注必须连续进行。因使用插入式振动棒插入钢纤维混凝土进行振捣,会使钢纤维朝振动着的振动棒聚集,产生集束效应,为确保钢纤维的二维分布,宜使用平板振动器振捣成型。当采用振捣棒时,为保证边角混凝土密实,应使钢纤维纵向条状集束排列有利于抵抗板体收缩应力、温度应力及荷载的传递。振捣好的混凝土表面应抹平,将外露的钢纤维压入混凝土中,以防止露出表面的纤维锈蚀或刺人。

4.5成型

钢纤维的混凝土特点是粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布,所以钢纤维混凝土路面宜采用真空吸水工艺,机械抹平以防止钢纤维外露。采用压纹机压纹工艺以避免拉毛产生纤维外露现象。拆模后对纤维外露或漏振时,应及时处理。

4.6接缝施工

由于钢纤维的收缩性小、抗裂性能好,所以有条件封闭交通的施工路段,采用混凝土摊铺机可做成整幅式,不设纵缝。钢纤维浇筑养生达设计强度50%后切锯缩缝。

上述所有都是钢纤维的优点和需要注意的细节,现如今钢纤维已经广泛的应用于道路路面工程中,取得的社会效益和经济效益也非常显著。相信随着钢纤维基础理论和生产技术的不断发展,钢纤维的使用一定会越来越广。 [科]

【参考文献】

[1]徐平.钢纤维聚合物混凝土机床基础件静动态力学性能及损伤机理研究[D].辽宁工程技术大学,2006.

钢纤维混凝土技术论文范文第2篇

关键词:抗剪强度;纤维产量;钢纤维类型;基体强度;抗剪强度影响系数

Abstract:Shear strength of steel fiber reinforced concrete(SFRC) at low content was investigated and the effects of fiber content, steel fiber type and matrix strength were discussed in the paper based on the dual shear test. It is found that the shear strength of SFRC increases with the increase of fiber content and the fiber type is a main factor influencing the shear strength. It is also found that with the increase of matrix strength, the shear strength of SFRC increases but the strength ratio drops. Based on the results of the experiment, the shear strength influence coefficient is modified.

Keywords:the shear strength, fiber content, steel fiber type, matrix strength, the shear strength influence coefficient

中图分类号:C33文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

引言

混凝土作为目前应用最广的一种建筑材料,除了其优点之外,还存在着自重大、抗拉强度低、易开裂、性质较脆等固有缺陷,并在一定条件下约束限制了混凝土的进一步应用和发展。钢纤维混凝土(SFRC)是以混凝土为基体,以随即乱向分布于混凝土基体中的钢纤维作为增强材料组成的复合材料[1,2]。钢纤维可以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,对于混凝土的变形能力、韧性,抗拉强度以及由主拉应力控制的抗剪等强度有明显的提高和改善作用。在土木工程结构中使用钢纤维混凝土进行关键部位局部增强可以在一定程度上提高结构的抗剪强度和变形能力,减少为提结构高抗剪强度而增加的箍筋数量,降低工程造价并方便施工[3]。

近年来,随着钢纤维混凝土的广泛使用,国内外已做了大量有关钢纤维混凝土抗剪性能的试验和理论研究,并取得了一定的成果,但有关低掺量钢纤维混凝土抗剪性能的研究并不多,为此本文对低掺量刚混凝土的抗剪性能进行了重点的研究和分析。

试验概述

原材料

水泥:本试验中采用水泥为河南荥阳生产的长城牌P.O 32.5和P.O 42.5通硅酸盐水泥。其中,强度等级为C20的混凝土采用P.O 32.5普通硅酸盐水泥,C30、C40和C50的混凝土采用P.O 42.5通硅酸盐水泥

粗骨料:本次试验粗骨料为碎石,粒径为5㎜~20㎜,级配曲线如图1所示。

细骨料:本次试验细骨料为优质河砂,中砂,细度模数为3.,1,粒径0.15㎜~5㎜之间,级配曲线如图2所示。

钢纤维:本次试验使用的4中钢纤维均为上海贝卡尔特生产的钢丝切断弯钩型钢纤维,钢纤维编号依次为A、B、C和D,特征参数如表1所示。

表1钢纤维特征参数

配合比

基本配合比如表2所示

表2基本配合比

实验分组与符号说明

本文主要研究的是钢纤维混凝土的基体强度、钢纤维类型(纤维长度、长径比)和纤维掺量对钢纤维混凝土抗剪强度的影响。

(1)基体强度:取4个水平,分别为C20、C30、C40、C50。其中C30作为基本组,在其它单因素影响试验中被采用。

(2)钢纤维掺量:考虑5个水平的体积掺量,分别为:0、0.2%、0.4%、0.5%、0.7%,其中掺量为0的一组作为对比组,0.4%作为基本组,在其它单因素影响试验中采用。

(3)钢纤维种类:取4个水平,A、B、C和D。A与D纤维长度不同,长径比接近;B、C与D纤维长度接近,长径比有加大差异

分组编号有三部分组成,第一个字母表示钢纤维类型,后面两位数字表示钢纤维体积掺量,最后两位数字表示钢纤维混凝土基体强度。如D04-30,“D”表示混凝土中掺加的钢纤维的种类为D,后面的“04”表示混凝土中钢纤维的体积掺量为0.4%,最后两位数字“30”表示钢纤维混凝土的基体强度为C30

抗剪强度试验

本次试验采用双面直接剪切法测定钢纤维混凝土的抗剪强度,按照《纤维混凝土试验方法标准》(CECS13-2009)的规定,试验装置如图2所示。

试验前,先在试件侧面的预定破坏面做好标记,然后安放试件,试件浇筑时的侧面为上下受力面,加荷速度为0.06~0.10MPa,记录试验结果精确至0.01MPa。检查试件破坏面,如不在预定位置,则试验结果无效。

抗剪强度按照公式下面计算:

(1)

式中:—抗剪强度(MPa);

—最大荷载值(N);

b、h—b和h分别为试件的高度和宽度,其中b=h=100㎜,抗剪强度试验试件尺寸为100×100×400㎜。

试验结果及分析

试验结果

抗剪强度试验结果如表3所示

表3低掺量钢纤维混凝土抗剪强度试验结果

钢纤维混凝土抗剪强度影响因素

影响钢纤维混凝土抗剪强度的因素有很多,最主要的是钢纤维的掺量、钢纤维类型和基体强度。

钢纤维掺量

本文主要研究了钢丝切断带弯钩型钢纤维掺量对钢纤维混凝土抗剪强度的影响。试验采用钢纤维的体积率为0~0.7%,图5(a)为基体强度为C30时,低掺量钢纤维混凝土的抗剪强度。可以看出,随着钢纤维掺量的提高,低掺量钢纤维混凝土的抗剪强度也逐渐增大。普通C30混凝土的抗剪强度为6.26MPa,D07-30的抗剪强度为10.13MPa,相对于普通混凝土D07-30的抗剪强度提高了 62%。钢纤维掺量≤0.7%时,钢纤维混凝土抗剪强度比变化范围为1.36~1.62,D02-30最小为1.36,其抗剪强度提高了36%。混凝土中掺加钢纤维可以显著提高其抗剪强度,并且随着钢纤维掺量的提高其抗剪强度逐渐增大,纤维掺量是影响钢纤维混凝土抗剪强度的主要因素之一。

钢纤维类型

除纤维掺量外,钢纤维类型也是影响低掺量钢纤维混凝土抗剪强度的主要因素[4],图5(b)为纤维掺量为0.4%时4种类型钢纤维混凝土的抗剪强度。可以看出, A04-30和D04-30的抗剪强度最大,分别为9.01MPa和9.35MPa,相比普通C30混凝土,其抗剪强度分别提高了45%和49%;B04-30的抗剪强度最低为8.33MPa,相比普通混凝土抗剪强度提高了33%。混凝土中不论掺加哪种类型的钢纤维,其抗剪强度都显著提高。由于钢纤维混凝土抗剪破坏形态的特殊性,钢纤维的微销栓作用对抗剪强度的提高具有非常积极的意义,端部弯钢纤维便是非常有利的一种,除此之外,适当的纤维长度和长径比对钢纤维混凝土的抗剪强度也有很大的影响。

基体强度

钢纤维与混凝土基体之间的粘结强度是影响钢纤维混凝土抗剪强度的主要因素之一。钢纤维与混凝土基体强度之间的粘结强度除了受钢纤维外形影响之外,水灰比是最主要的影响因素。一般而言,水灰比减小,混凝土基体强度增大,钢纤维与混凝土之间的粘结强度也增大,图5(c)和5(d)所示分别为钢纤维D掺量为0.4%时,不同基体强度下钢纤维混凝土的抗剪强度和强度比。以看出,随着基体强度的提高,低掺量钢纤维混凝土的抗剪强度与普通混凝变化趋势一样,逐渐增大,但是不同的基体强度,钢纤维混凝土抗剪强度的提高幅度并不一样。从C20到C50,钢纤维混凝土的抗剪强度比分别为1.78、1.49、1.33和1.31,随着基体强度的提高,强度比逐渐降低,钢纤维对抗剪强度的增强效果逐渐减弱。

低掺量钢纤维混凝土抗剪强度的计算

钢纤维混凝土的抗剪强度是一个复杂的问题,双面剪切得到的抗剪强度只是一个近似值,其见其面上应力分布并不均匀。钢纤维混凝土抗剪增强机理研究十分困难,目前没有一个公认的完全合理的计算公式。但是从以上分析可知,钢纤维混凝土的抗剪强度主要受混凝土的基体强度、钢纤维掺量和钢纤维类型的影响,文献[1,2]建议采用影响系数法来表征钢纤维对混凝土抗剪强度的影响,计算公式如式2所示:

(2)

式中:—低掺量钢纤维混凝土抗剪强度;

—普通混凝土抗剪强度;

—钢纤维混凝土抗剪强度影响系数,一般有试验确定。

—钢纤维含量特征值,有式求得,其中为钢纤维体积掺量,长径比。

文献[2]中,曾根据以往的研究和试验结果给出了抗剪强度影响系数为0.55,文献[3]详细的给出了不同类型钢纤维混凝土的抗剪强度影响系数的值,其中切断弯钩型0.7,铣销弯钩型为1.64,剪切弯钩型为0.84,剪切长直型为0.97。对试验结果进行回归分析,得出本次试验切断弯钩型钢纤维混凝土抗剪强度影响系数为1.94对试验结果与计算抗剪强度进行比较,如表4所示。

表4低掺量钢纤维混凝土抗剪强度试验值与计算值

除了D02-30和C04-30两组的抗剪强度计算值和试验值相对误差超过10%以外,其余各组相对误差都比较小。试验结果与计算结果符合程度较好。

破坏形态

在抗剪试验中,普通混凝一般达到极限荷载才开裂,并沿着破坏面迅速断裂,试件失去承载能力,表现出典型的脆性破坏。钢纤维混凝土在没有达到极限荷载之前首先在剪切面中部出现裂缝,随着荷载的不断增大,裂缝向加载位置延伸,最大荷载时,裂缝贯通,剪切面错位,试件破坏。与普通混凝土不同,钢纤维混凝土基体错动后由于钢纤维的拉结作用,试件还具有一定的承载能力,随着钢纤维的不断拔出,后天再逐渐下降,表现为塑性破坏。如图6和图7分别为普通混凝土抗剪破坏形态和低掺量钢纤维混凝土抗剪破坏形态。

结论

本文几轮主要如下:

(1)钢纤维掺量在0.7%以下时仍能够显著的改善混凝土的抗剪性能,提高混凝土的抗剪强度,改善破坏形态。

(2)纤维掺量是影响钢纤维混凝土抗剪强度的主要因素之一,随着纤维掺量的提高,钢纤维混凝土的抗剪强度逐渐增大。

(3)钢纤维的外形是影响粘结强度的主要因素之一。此外,适当的纤维长度和长径比也有助于提高钢纤维混凝土的抗剪强度。

(4)随着基体强度的提高,钢纤维混凝土的抗剪强度逐渐提高,钢纤维对抗剪强度的增强效果却逐渐降低。

(5)在试验的基础上,本文修正了钢纤维掺量≤0.7%时切断弯钩型钢纤维混凝土抗剪强度影响系数,结算结果与试验结果符合较好。

参考文献

[1]高丹盈,赵军,朱海堂.钢纤维混凝土设计与应用[M],北京:中国建筑工业出版社,2002

[2] 高丹盈,刘建秀.钢纤维混凝土基本理论[M].北京:科学技术文献出版社,1994

钢纤维混凝土技术论文范文第3篇

参考文献

[1]唐潘.随机振动地震波对大跨度桥梁分析[D:湖南大学.

[2]胡聿贤.地震工程学[M].地震出版社:1988[4]陈宝春.钢管混凝土结构[M].2版.北京:人民交通出版社.2007.

[3]《公路工程抗震规范(JTJ004-89)》[S].人民交通出版社.2004.

[4]唐潘.随机振动地震波对大跨度桥梁分析[D]湖南大学.

[5]林家浩.钟万勰.张亚辉.大跨度结构抗震计算的随机振动方法[J].建筑结构学报.2000,21(l):29-36.

[6]陈冠桦.盛兴旺.大跨径斜拉拱桥动力特征研究[J].贵州科学报.2007.

[7]康厚军.杨相展.卓斌.两座新型桥梁-斜拉拱桥的对比研究[J].中外公路.2007.

[8]杜修力.陈厚群.地震动随机模拟及其参数确定方法.地震工程与工程振动[M].1994,14(4):1-5.

[9]陈宝春.钢管混凝土结构[M].2版.北京:人民交通出版社.2007.

[10]《公路工程抗震规范(JTJ004-89)》[S].人民交通出版社.2004.

[11]杜修力.陈厚群.地震动随机模拟及其参数确定方法.地震工程与工程振动[M].1994,14(4):1-5.

参考文献

[12]林家浩.钟万勰.张亚辉.大跨度结构抗震计算的随机振动方法[J].建筑结构学报.2000,21(l):29-36.

[13]康厚军.杨相展.卓斌.两座新型桥梁-斜拉拱桥的对比研究[J].中外公路.2007.

[14]项少军.陈世民.岳丽娜.大跨度钢管混凝土拱桥在空间响应下的地震分析[J].《现代交通技术》.2005.

[15]史志利.李忠献.随机场地多点激励下大跨度桥梁抗震分析方法[M].地震工程与工程振动.2003,23(2):68-76.

[16]张晨.徐勋倩.陈静.中承式钢管混凝土拱桥地震响应分析[J].中外公路Vol.33,2013.

[17]张辉.王连华.彭河星.大跨度斜拉拱桥地震反应的行波效应[J].Vol.28,2008.

[18]楼梦麟.唐玉.大跨度拱桥地震行波反应的一致反应谱方法[J].防灾减灾工程学报Vol.33,2013.

[19]项少军.陈世民.岳丽娜.大跨度钢管混凝土拱桥在空间响应下的地震分析[J].《现代交通技术》.2005

[20]史志利.李忠献.随机场地多点激励下大跨度桥梁抗震分析方法[M].地震工程与工程振动.2003,23(2):68-76.

[21]Scanlan.R.H&K.Sachs.EarthquakeTimeHistoriesandResponsespectra[M].JournalofEM.ASCE.Vol.100.1974.

参考文献:

[1]胡长青.道路桥梁设计与施工[J].科协论坛(下半月),2011,(06).

[2]杨大为.现代路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术研究[J].科技致富向导,2011,(23).

[3]姚文翰,肖艳华.浅论桥梁钢筋混凝土和砌体工程施工过程质量控制要点[J].黑龙江科技信息,2011,(14).

钢纤维混凝土技术论文范文第4篇

论文摘要:随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析,桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法,本文提出了桥梁加固的目的,论述了桥梁加固的常见方法及特点,给出了桥梁加固的方案选择和加固效果评价。

桥梁是公路交通的咽喉,其使用功能的好坏直接影响整条线路的畅通,既有公路中由于受到当时局限的设计、材料、施工加固等各方面的影响,严重制约了公路运输事业的发展,加上不能适应现在交通量飞速增长,使得旧桥检测和旧桥加固技术显得非常迫切。

1加固目的

随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,截止至2000年,我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。因此,加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2加固方法

加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下,该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响,甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工,因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用,因此,一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维(CFRP)加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点,近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳,是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术,因其强度高,耐腐蚀,且施工简便等优点,目前已广泛应用于实际工程中。如广深高速公路福田互通立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固。然而,由于碳纤维本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。

增大截面与配筋加固法。增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而,由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行,施工难度较大且施工质量难以控制,因此,尽管在某些情况下费用并不太大,但以上因素制约了该技术的广泛应用,一般用于T型截面梁的加固维修。如河南南阳桐柏淮河大桥加固。

改变结构受力体系加固法。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理,增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大,目前极少单独采用。如2003年湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)加固、2005年福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)加固。

此外,结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法和增加横向联系加固法等。

2.2非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损,可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强,抗冲击耐磨耗等性能,可延长桥面的使用寿命,在不增加桥梁恒载的情况下,改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中,以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用,效果明显;TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝,在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3U型高桥台加固

预应力锚索框架法。该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。

锚杆配合钢筋混凝土抱箍法。该加固法采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打入锚杆与槽钢抱箍,最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土,新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力不足,且施工处理不到位,造成桥台前墙下沉。

2.4桥墩加固

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤,可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构,其状态变化主要是由地基所引起,此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力,提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法,即在旧桩的两侧各增设一根桩,并通过植筋扩大承台,共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因,造成桩基缩径,采用的加固方法是清除桩体虚浮物,通过植筋后,外抱箍微膨胀混凝土。 转贴于

目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

3加固方案选择

加固方案与诸多因素有关,常考虑的主要因素:3.1桥梁结构型式;3.2桥位地形、水文、自然状况;3.3桥梁现状分析研究结论;3.4施工技术水平;3.5能否封闭交通;3.6预期加固效果;3.7资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合,体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;

4加固效果评价

桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言,不方便进行荷载试验,通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。

桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国公路危旧桥的改造提供技术支持,确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全,使得桥梁加固做到“有法可依”。

参考文献

[1] 《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中国计划出版社,1992.

钢纤维混凝土技术论文范文第5篇

关键词:病害;加固

中图分类号:K928文献标识码: A

Abstract: With the emergence of heavy transport vehicle. with a variety of heavy vehicles, engineering, highway bridge load is increasingly aggravating, and the old section of the bridge aging, damaged or affected by the original design standard limit, and many concrete bridges due to the lack of durability and eventually lead to failure of structure, concrete bridge in quite a number of serious damage, or in the extended operation state. If you do not pay attention to diagnosis and treatment of the disease of the bridge, do not take effective reinforcement measures, allowed to develop, would pose a threat to bridge safety.

Keywords: Disease; Reinforcement

前言

桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。

桥梁病害形成的原因

由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害,其具体原因如下:原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害;结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理;桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施;不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害;洪水等自然灾害使桥梁产生损坏;地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。

二、公路桥梁存在的常见病害

1主拱圈裂缝病害。

主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝,肋、波连接处裂缝,各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝,拱肋裂缝,各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内,横系梁裂缝。

2钢筋锈蚀病害。

钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。

3墩台基础病害。

桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。 4.主梁裂缝及主梁变形病害。

主梁裂缝多发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。三、公路桥梁加固的方法

1桥面铺装加固法

1.1局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。

1.2重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

1.3桥面补强层加固法。即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

1.4其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

2加大截面加固法

也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。

3粘贴碳纤维增强塑料加固法

采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。

4桥下部结构加固法

桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、突起,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥,可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

四、公路桥梁加固的重要性

1在公路桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

2从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。

3同时桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。

参考资料:

[1]张庆芳,张志国 主编,公路桥梁混凝土结构设计原理,天津大学出版社,2010年07月

钢纤维混凝土技术论文范文第6篇

关键词:混泥土桥梁,病害,成因,流程,加固

Abstract: in order to ensure the widely distributed in the road of the safety of the bridge concrete operation, prolong the service life of the concrete bridge, we must pay attention to the bridge diseases research and summarize, take effective repair reinforcement measures. This paper mainly expounds the road bridge diseases cause, common diseases, the importance of the highway bridge reinforcement, and highway bridge reinforcement method.

Keywords: mixes clay bridge, disease, cause, process, and reinforcement

中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:

近年来,随着各种重型车辆、工程用重型运输车的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,不少混凝土桥梁由于耐久性不足最终导致结构失效,有相当数量的混凝土桥梁损坏严重,或处于超期运营状态。若不重视桥梁病害的诊治,不采取有效的修复加固措施,任其发展,必将对桥梁安全性构成威胁。

1桥梁病害成因

桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害,其具体原因如下:原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害。结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害。洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。

2公路桥梁存在的常见病害

2.1主拱圈裂缝病害:主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝,肋、波连接处裂缝,各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝,拱肋裂缝,各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内,横系梁裂缝。

2.2钢筋锈蚀病害:钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。

2.3墩台基础病害:桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。

2.4主梁裂缝及主梁变形病害:主梁裂缝多发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。

3公路桥梁加固的重要性

3.1在公路桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

3.2从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。

3.3同时桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。

4公路桥梁加固的方法

4.1桥面铺装加固法

1)局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。

2)重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

3)桥面补强层加固法。即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

4)其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

4.2加大截面加固法

也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。

4.3粘贴碳纤维增强塑料加固法

采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。

4.4桥下部结构加固法

桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、突起,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥,可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

4.5灌缝胶灌注法

当梁体变形及裂缝严重,承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝,应加强桥梁观测及试验检测,分析原因,制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体,首选用灌缝胶灌注处理裂缝,采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行结构补强,提高梁体的抗弯承载力。

参考资料:

[1]张庆芳,张志国 主编,公路桥梁混凝土结构设计原理,天津大学出版社,2010年07月

[2]王燕 主编,公路工程施工员培训教材,中国建材工业出版社,2010年10月

钢纤维混凝土技术论文范文第7篇

关键词:SMA沥青玛蹄脂碎石混合料;木质素纤维;作用机理

Abstract: in recent years, China's large area USES SMA modified asphalt mixture as high grade highway pavement surface layer. And the SMA modified asphalt mixture must be added into the fiber stabilizer, including vegetable fiber is the most commonly used fiber stabilizer. We in the role of vegetable fiber SMA and function mechanism studied in order to improve the quality of SMA control.

Keywords: SMA asphalt and hoof fat macadam mixture; Vegetable fiber; mechanism

中图分类号:U414.75 文献标识码:B文章编号:T2012-03(03)9022

SMA是20世纪60年代中期前联邦德国开发的一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的新型沥青混合料,其级配类型为间断级配骨架型密实。SMA中由粗集料构建的坚固的骨架结构具有优异的抵抗永久变形能力,而充填粗集料骨架孔隙的丰富沥青玛蹄脂则赋予SMA高度的耐久性,其粗糙的表面构造使路面具有优良的抗滑性和较低的交通噪声。

路用木质素纤维是天然木材经过化学处理得到的有机纤维,外观为棉絮状,呈白色或灰白色。由于处理温度高达250℃以上,在通常条件下是化学上非常稳定的物质,不为一般的溶剂、酸、碱腐蚀,具有无毒、无味、无污染、无放射性的优良品质,不影响环境,对人体无害,属绿色环保产品。

1 木质素纤维的化学组成和结构(图1)

图1 木质素纤维分子式

木质素纤维主要由C、H、O元素组成,其微观结构是带状弯曲的,凹凸不平的,多孔的,交叉处是扁平的,有良好的韧性、分散性和化学稳定性,吸水能力强,有非常优秀的增稠抗裂性能。

2纤维在SMA中的作用

2.1加筋作用

在在SMA混合料中掺加木质纤维,纤维在混合料中以一种三维的分散存在,像各种钢纤维混凝土、土木格栅、土工布等加筋材料一样,可以起到加筋作用。

2.2分散作用

如果没有纤维,用量颇大的沥青矿粉很可能成为胶团,不能均匀地分散在集料之间,铺筑在路面上将清楚地看到“油斑”存在,纤维可以使胶团分散。

2.3吸附作用

在SMA混合料中加入纤维稳定剂的作用在于充分吸附(表面)及吸收(内部)沥青,从而使沥青用量增加,沥青油膜变厚,提高混合料的耐久性。

2.4稳定作用

纤维使沥青膜处于比较稳定的状态,尤其是在夏天高温季节,沥青受热膨胀时,纤维内部空隙还将成为一种缓冲的余地,不致成为自由沥青而泛油,对高温稳定性也有好处。

2.5粘结作用

提高粘结力。纤维将增加沥青与矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力。

3作用机理分析

3.1加筋作用

纤维在SMA中三维随机分布的,且由于数量众多,故在混合料中广为分布,这些纤维对混合料的开裂起到阻滞作用,从而提高沥青路面裂纹的自愈能力,减少裂缝的出现,起到加筋的作用。

3.2分散作用

沥青只有在吸附在矿粉表面形成薄膜,才能对其他粗、细集料产生粘附作用,正是由于纤维对沥青胶体的分散作用,在SMA中油石比普通沥青混凝土高。

3.3吸附作用

木质素纤维的直径一般<50μm,有相当的比表面积,每克纤维的表面积可达数平方米以上。纤维分散到沥青中,其巨大的表面积成为可使沥青浸润的界面,在此界面上纤维可以吸附大量的沥青,形成有一定厚度的、一个新形成的相,称为界面层。

木质素纤维与沥青之间的界面层是一个至少为几个分子层厚的区域,其性质取决于纤维的分子排列、化学性质以及沥青的分子结构和化学组成,故不同的纤维对应着不同的界面层。

结构沥青比界面层以外的自由沥青粘性大,温度敏感性低,耐热性好。同时,由于纤维直径纤细,纤维及其周围结构沥青一同裹覆于集料的表面,使集料表面沥青膜厚度增大。混合料中由于加入纤维,使沥青的用量增加,从而导致沥青膜较常规密集配混合料增厚65%~113%。较厚的沥青膜与其形成的较小空隙,减慢了沥青老化的速率,从而使沥青较长时间地维持其粘弹性,降低了沥青的温度敏感性,改善了沥青的高温和低温性能。

3.4 稳定作用

纤维在沥青基体内的分布式三向随机的。由于截面纤细,使得纤维掺量不大沥青基体内,纤维数目相当大,形成纵横交织的空间网络。如纤维掺量0.2%,每1克沥青约为5200根纤维。纵横交错的纤维形成纤维骨架结构网以及“结构沥青”网,增大了结构沥青的比例,减薄饿自由沥青膜,使结合料粘性增大,软化点上升,温度稳定性大幅度提高。同时纤维的加筋使沥青混合料可使用稠度较低的沥青,这样也有助于减少低温裂缝的出现。

3.5 增粘作用

纤维可以提高沥青的粘结力,增加沥青与矿料的粘附性,通过油膜的粘结,提高集料之间的粘结力。传统混合料高温下沥青会在结构内产生集中,沥青粘结强度下降,抗高温变形能力差。而纤维加入后,可明显阻止沥青的流动。纤维对沥青的可持能力很强,一般要在130℃以上的高温下,多余沥青才会在纤维表面产生滴落。

4 结语

现在木质素纤维稳定剂在SMA中得到了大量的应用,利用纤维增强沥青混合料,由于纤维的吸附、稳定及多向加筋作用,可以较好的改善沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、提高抗车辙能及抗滑能力和耐久性,并且施工工艺和设备无特殊要求,混合料性能却能得到较大幅度的改善。

参考文献

[1] SHC F40-01-2002公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南[M]. 北京:人民交通出版社,2002

[2] JT-T-533-2004沥青路面用木质素纤维 [M]. 北京:人民交通出版社,2002

[3] 沈金安. SMA路面设计与铺筑. 北京:人民交通出版社,2003

钢纤维混凝土技术论文范文第8篇

关键词:建筑工程; 屋面防水; 防水施工; 防水技术; 建筑防水

中图分类号: TU198 文献标识码: A

一.引言

近几年来,我国的建筑工程行业建设规模得到空前发展,建设规模显著增长。在各类建筑工程建设开展的如火如荼的同时,各类修房补漏的行业也正在兴起。在建筑结构中,屋面是确保建筑抵御建筑外部雨水、冰雪等自然侵蚀的重要屏障,而屋面的防水技术处理好坏,直接关系到建筑物的使用寿命,同时也关系到居住人群的生活环境和卫生条件。修房补漏兴起的背后,是大量的房屋建筑出现屋面渗漏所衍生出来的,而屋面的渗漏也是建筑工程最为常见的质量通病。据相关数据统计显示,造成建筑工程屋面渗漏的主要原因和比例为:屋面使用材料占据约20%-22%的比例;建筑设计占据约为18%-26%比例;屋面防水施工占据约为45%-48%之间;建筑管理维护占据约为6%-15%左右。为了保障建筑基本功能,在进行屋面防水施工处理时,要格外引起重视。

二.建筑工程屋面防水工程的等级分类。

屋面工程根据建筑工程的使用功能、建筑物性质、防水层要求使用年限及重要程度等,按照不同的等级进行不同要求的设防。房屋屋面防水等级可分为四级,包括:

四级防水层,适用于非永久性建筑,合理的使用年限为5年,一般采用一道防水来设防;

三级防水层,适用于一般建筑,合理的使用年限为10年,一般采用一道防水来设防;

二级防水层,适用于重要建筑,合理的使用年限为15年,一般采用两道防水来设防;

一级防水层,适用于特别重要的建筑或对防水有特殊要求的建筑,合理的使用年限为25年,一般采用三道或三道以上防水来设防。

建筑工程屋面的防水处理及设防要求主要是预防为主,排水为辅。在建筑屋面工程中,在完善防水处理的基础上,要将水立即排走,减少发生渗漏的机会。

三.建筑工程屋面防水存在的问题。

1.屋面防水材料质量不符合设计要求。

我国建筑材料市场在监督管理上存在一定的不足,导致防水材料市场鱼龙混杂,各类品质的防水材料充斥着材料市场,各类假冒伪劣、良莠不齐的防水材料被摆上建筑材料市场。部分建筑单位受到利益的驱使,导致各类低价格的伪劣产品大行其道,被随意应用到建筑屋面防水工程中。近几年,SBS改性沥青防水卷材是防水市场的主导产品,其假冒现象最为严重。各类不合格的防水材料的应用,导致屋面防水处理质量不符合要求。

2.建筑设计时未足够重视屋面防水处理。

在建筑工程中,屋面防水处理设计时,防水层材料选择应该由熟悉防水处理及防水材料性能的相关人员,根据相关规范和要求来设计。事实上,目前建筑设计单位基本上没有设置专门的防水设计人员,通常最为常见的做法就是随意套用设计图纸,照抄照搬屋面防水设计,由于设计的缺乏和对防水设计的不够重视,导致建筑防水处理不科学、不合理。

3.施工处理中质量意识不强。

在建筑工程行业中,各类工程都采用招投标的形式来确定工程施工单位。部分施工单位为了取得施工权,采用低价中标,导致正规的专业防水公司难以中标。而低价中标公司为了自身的经济效益,必然进一步压力工程成本,进行违法分包、转包,变相获取利润。而最终工程施工队伍的经济效益大大缩水,造成施工较为随意,未注重对工程施工质量的控制和管理,出现偷工减料、违规处理等问题,影响工程施工质量。

四.建筑工程屋面防水工程施工技术。

1.施工作业前准备。

在屋面防水施工前,要审核工程设计图纸,结合建筑防水等级要求,遵循“材料是质量的基础、工程设计是质量保证的前提、施工是质量保证的关键”基本原则,从选择防水材料和施工方法入手,综合考虑建筑周围环境和建筑的节能效果,编制防水工程的施工方案。在屋面找平层施工结束后,要进行养护和干燥处理,控制找平层含水量低于9%。找平层的坡度要符合设计的要求,不能出现起砂、开裂、空鼓及脱皮等缺陷;要做好女儿墙、挑沿、沉降缝及入孔等防腐木砖,沉降缝顶要设置坡度,并采用铁皮封盖。屋面下水口位置和出墙位置不能影响到雨漏斗的安装,不得贴近各楼层的空调孔和通气口。要做好安全防护措施,备好配套材料和防水卷材,相关材料存贮时要远离火源,防止事故发生。

2.防水施工方法。

根据屋面防水材料的不同,可将防水施工分为卷材防水屋面施工、刚性防水屋面施工和涂抹防水屋面施工三种不同的方式。

(1)卷材防水是利用胶结材料粘贴卷材来进行防水的处理方式,采用此种处理方式具有重量轻,防水效果好等优点,处理后防水层具有较好的韧性,能够抵抗一定的结构振动和抵御涨缩变形。采用卷材防水处理的找平层,应具有一定的刚度和强度,在面临荷载时不得发生显著变形或破坏。卷材防水层施工的一般工艺流程为:对基层进行处理,喷、涂基层处理剂----对节点附加进行增强处理----定位、弹线、试铺----铺贴卷材----收头处理----节点密封----检查、修整、清理----铺设保护层。卷材的铺设方向根据屋面坡度和屋面是否存在振动来确定,在屋面防水层施工时,要处理好附加层、节点和排水集中部位,采用从屋面最底标高向上的方式开始施工。

(2)刚性防水屋面施工主要采用钢纤维混凝土、补偿性收缩混凝土和细石混凝土等刚性防水材料作为防水层,主要应用于三级的屋面防水,同时也可以作为一级或二级屋面多道防水的一道防水层。刚性防水层面在防水层而后基层之间要做隔离层,在防水层要设置分格缝,浇筑混凝土时采用先高后低,先远后近的顺序进行,在分格缝内的混凝土要一次浇筑完成,不能留下施工缝。浇筑完成后,先用平板振动器振捣密实,之后采用滚筒辊压,直至表面平整,利用铁抹子压实并抹平,混凝土初凝出水后,进行二次表面压光,在终凝前进行三次压光,提高防水层的抗渗性。

(3)涂抹防水屋面施工在屋面基础上涂刷防水涂料,待防水涂料固化后形成具有一定弹性和厚度的整体涂膜,依靠涂膜达到防水的目的,一般用于三级或四级的屋面防水中,同时可以作为一级、二级屋面防水的多道防水层中的一道防水层。涂膜防水施工的一般施工工艺为:清理基层表面----喷涂基层处理剂----对特殊部位进行附加增强处理----涂防水涂料并铺贴胎体增强材料----修理及检查----对保护层进行施工。采用涂抹法防水,必须具有两层以上的图层组成,在每层上涂刷2至3道。根据防水涂料的品种,来选择分层涂布,待先涂刷的涂料干燥并具有一定的膜厚,才可进行下一步的涂刷,直至达到设计的厚度要求。涂抹防水层屋面具有防水性能好、施工操作简便、温度适应能力强、能适应复杂基层、无污染、无接缝、冷操作及容易修补等诸多优点,被普遍应用于装配式钢筋混凝土施工中。

五.结束语

在防水施工中,要根据建筑类型,合理选择防水材料,结合建筑自然环境,检验材料的耐久性能。防水层施工时,要严格落实施工工艺要求,落实工程管理制度,提高防水工程的质量。

参考文献:

[1]王洪波 浅谈建筑工程屋面防水工程技术措施 [期刊论文] 《城市道桥与防洪》 -2012年12期

[2]李树林 浅谈房建屋面防水工程技术措施 [期刊论文] 《民营科技》 -2012年5期

[3]张慧元 吴霞浅谈建筑防水工程施工技术与控制 [期刊论文] 《科海故事博览·科技探索 》 -2013年9期