鋼纖維混凝土及其在橋面鋪裝層應(yīng)用
2005-03-15 00:00
鋼纖維增強混凝土的應(yīng)用起始于六十年代。由于纖維的形狀、施工技術(shù)的提高和改進,從七十年代起,鋼纖維混凝土成為商業(yè)產(chǎn)品并得到實際應(yīng)用,其使用范圍在不斷擴展。通過對八十年代鋼纖維混凝土試驗工程的檢查和考評,肯定了它用于工程的優(yōu)越性。目前,鋼纖維混凝土主要用于工業(yè)廠房地坪、隧道襯砌、公路路面、橋梁和機場跑道、滑行道以及停機坪,在歐洲、北美、澳洲、印度、日本等國都得到了廣泛的應(yīng)用。
我國從七十年代開始對鋼纖維混凝土進行研究,八十年代才有了專門生產(chǎn)的鋼纖維產(chǎn)品,由于當時纖維品種、數(shù)量和施工性能限制,工程應(yīng)用甚少。而且鋼纖維的價格,當時的經(jīng)濟狀況,亦制約了鋼纖維混凝土的普遍應(yīng)用。近十年來,我國鋼纖維混凝土的研究和應(yīng)用發(fā)展異常迅速,無論是纖維的生產(chǎn)、材質(zhì)的提高、工藝的改進,還是機理的探討都取得了很大的進步。特別是應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和應(yīng)用規(guī)模的擴大更令人鼓舞。除建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件外鋼纖維混凝土已廣泛應(yīng)用于公路路面、機場道面,鐵路軌枕、隧道襯砌、結(jié)構(gòu)加固與補強等方面,并取得了十分顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。
鋼纖維混凝土作為橋面鋪裝材料以及鋪裝層的修復(fù)材料也是目前國外纖維混凝土較為成功領(lǐng)域。由于橋面鋪裝層是橋梁的附屬結(jié)構(gòu),不是橋梁的主體,因而常被設(shè)計和施工所忽視,造成橋面開裂、損壞,從而使橋梁的使用質(zhì)量下降,使用壽命降低,嚴重的甚至造成橋梁的破壞。重視鋪裝結(jié)構(gòu),研究高質(zhì)量的橋面鋪裝材料是一個重要的課題。橋面鋪裝層直接受到車輪荷載的作用,磨耗和沖擊,同時又受到大氣、雨水的侵蝕,目前運輸車輛越來越大型化,橋梁超載時有發(fā)生,在重車的沖擊下,橋面伸縮縫處極易損壞,同時施工質(zhì)量控制不好造成混凝土強度不足,出現(xiàn)裂縫、表面蜂窩、麻面等缺陷,混凝土密實度不夠造成滲水,影響主梁。而橋面鋪裝層一旦損壞,修復(fù),更換均非易事。
過去的混凝土橋面鋪裝層多采用加單層小直徑鋼筋網(wǎng)片的鋼筋混凝土。鋼筋直徑一般為φ6~φ10,網(wǎng)格間距一般為15~20cm,布設(shè)位置在鋪裝層表面下約3cm的高度處。后來,從改善和減少鋪裝層裂紋考慮,人們逐漸縮小鋼筋網(wǎng)格間距,許多設(shè)計將其縮小至10cm。鋼筋混凝土橋面鋪裝有一個致命的弱點,就是施工中鋼筋網(wǎng)片不可避免地受到施工人員和施工機具的踐踏,使支墊就位的鋼筋下沉而緊貼橋梁梁體表面,從而喪失了鋼筋網(wǎng)片在鋪裝層中防止和改善裂縫的作用。我國許多橋面鋪裝層出現(xiàn)大量裂縫,甚至嚴重破壞,原因多在于此。
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