摘要針對鋼纖維在橋面鋪裝工程中出現(xiàn)嚴重的單板受力現(xiàn)象而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體承載力下降 問題,對鋼纖維混凝土與塑鋼纖維混凝土進行了分析比較,實驗結(jié)果表明塑鋼纖維混凝土具備良 好的力學(xué)性能,在抗彎沖擊性能、抗彎韌性、抗疲勞性能和抗腐蝕耐久性等方面的增強效果都優(yōu)于 鋼纖維,且具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢。提出橋面宜采用塑鋼纖維混凝土進行鋪裝。
關(guān)鍵詞鋼纖維混凝土塑鋼纖維混凝土橋面鋪裝
目前髙速公路水泥標段的橋面和隧道中大量 使用了鋼纖維,但使用鋼纖維存在著一些問題,雖 然《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī) 定[1]鋼纖維混凝土路面施工整平后的面板表面 1030 mm深度內(nèi)應(yīng)保證鋼纖維不直立、不翹 頭,基本處于平面分布狀態(tài),保證路面磨損后裸露 的鋼纖維不扎輪胎”。但由于鋼纖維摻量較大以 及施工操作的不規(guī)范,要保證上述規(guī)范要求有一 定困難,不可避免地會出現(xiàn)扎破輪胎的現(xiàn)象。在 梅河髙速公路橋面工程中已經(jīng)出現(xiàn)了這一問題, 一定程度上影響了公路水泥路面和橋面的長期運 營安全。此外,由于鋼纖維的抗銹蝕能力較差,也 影響了其長期使用性能和外觀。
一沙河大橋位于G107新樂境內(nèi),全長416 m,始建于20世紀70年代,下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注 樁基礎(chǔ)及雙柱式墩臺,上部構(gòu)造為工型梁少筋微 彎板組合梁行車道系,懸臂式人行道系。由于車 輛超載及上部結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系薄弱、舊橋面鋪裝太 薄等原因,大橋出現(xiàn)了嚴重的單板受力現(xiàn)象,導(dǎo)致 結(jié)構(gòu)的整體承載能力的降低,嚴重影響了行車的 安全性。
為了保證大橋的安全正常運行,進行了加固 修復(fù)工程。在加固工程中,首先進行了塑鋼纖維 混凝土代替鋼纖維混凝土的橋面鋪裝試驗。結(jié)果 表明塑鋼混凝土具有良好的力學(xué)性能、抗腐蝕性、 耐疲勞性能等,很好地解決了使用鋼纖維存在的 問題,另外,與鋼纖維比較,它還具有顯著的經(jīng)濟 效益。現(xiàn)將主要試驗結(jié)果總結(jié)如下。
收鏑日期:2007-11-19
1抗彎沖擊性能
2種纖維增強混凝土的抗彎沖擊性能比較見 表1所列。
表1 2種纖維增強混凝土抗彎沖擊性能與素混凝土比值
評價標準 塑鋼纖維混凝土與 素混凝土比值 鋼纖維混凝土與 素混凝土比值
初裂沖擊次數(shù) 1.772. 94 4. 244. 43
破壞沖擊次數(shù) 2. 8422. 5 5.736. 95
沖擊延性指標 1.61 7. 76 1.35 1.57
由表1可見,塑鋼纖維對混凝土的抗彎沖擊 性能有顯著的改善作用,對混凝土的沖擊延性改 善效果顯著優(yōu)于鋼纖維。
2彎拉強度
冠粵公司曾對鋼纖維與塑鋼纖維增強混凝土 的力學(xué)性能進行了對比試驗,結(jié)果表明:鋼纖維摻 量為45 kg/m3時混凝土的7 d抗拉強度為5. 6 MPa,鋼纖維混凝土的28 d抗拉強度不小于6. 0 MFa,但在高溫天氣及高溫水泥條件下可以預(yù)見 其28 d的強度增長不會很大;而塑鋼纖維摻量為
4 kg/m3時混凝土的28 d抗拉強度可以達 6, 6 MPafl
3抗彎韌性
按照美國ASTM規(guī)范要求[2],采用三分點加 載梁進行試驗,梁跨度為300 mm。試驗在 InStr0nl343伺服系統(tǒng)機上進行,按照恒位移控制 方法加載。梁撓度的測定采用日本Yoke方法, 位移速率為0. 10 mm/s,計算機自動采集數(shù)據(jù)。 2種纖維混凝土梁抗彎韌性試驗結(jié)果平均值