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(qiáng)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(jìn)，從七十年代起，鋼纖維混凝土成為商業(yè)產(chǎn)品并得到實(shí)際應(yīng)用，其使用范圍在不斷擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)八十年代鋼纖維混凝土試驗(yàn)工程的檢查和考評(píng)，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(jī)場(chǎng)跑道、滑行道以及停機(jī)坪，在歐洲、北美、澳洲、印度、日本等國(guó)都得到了廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)從七十年代開(kāi)始對(duì)鋼纖維混凝土進(jìn)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(dāng)時(shí)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(jià)格，當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)狀況，亦制約了鋼纖維混凝土的普遍應(yīng)用。近十年來(lái)，我國(guó)鋼纖維混凝土的研究和應(yīng)用發(fā)展異常迅速，無(wú)論是纖維的生產(chǎn)、材質(zhì)的提高、工藝的改進(jìn)，還是機(jī)理的探討都取得了很大的進(jìn)步。特別是應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)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(jī)場(chǎng)道面，鐵路軌枕、隧道襯砌、結(jié)構(gòu)加固與補(bǔ)強(qiáng)等方面，并取得了十分顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(guó)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(jì)和施工所忽視，造成橋面開(kāi)裂、損壞，從而使橋梁的使用質(zhì)量下降，使用壽命降低，嚴(yán)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(gè)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(shí)又受到大氣、雨水的侵蝕，目前運(yùn)輸車輛越來(lái)越大型化，橋梁超載時(shí)有發(fā)生，在重車的沖擊下，橋面伸縮縫處極易損壞，同時(shí)施工質(zhì)量控制不好造成混凝土強(qiáng)度不足，出現(xiàn)裂縫、表面蜂窩、麻面等缺陷，混凝土密實(shí)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(guò)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(lái)，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(jì)將其縮小至10cm。鋼筋混凝土橋面鋪裝有一個(gè)致命的弱點(diǎn)，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(jī)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(guó)許多橋面鋪裝層出現(xiàn)大量裂縫，甚至嚴(yán)重破壞，原因多在于此。
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