鋼絲網(wǎng)纖維混凝土在工程中的應(yīng)用
2006-05-04 00:00
摘 要：本文通過理論分析，提出了采用鋼絲網(wǎng)纖維混凝土解決工程中混凝土裂縫問題的方法，并在工程實(shí)例中取得良好效果。
關(guān)鍵詞：鋼絲網(wǎng)； 裂縫； 纖維
0 引言
近些年，很多工程由于使用功能的需要，對混凝土抗裂性能要求越來越高，如制劑車間、汽車試驗(yàn)臺等工程的一些特定部位都絕對不允許出現(xiàn)裂紋。我們選用了鋼絲網(wǎng)纖維混凝土成功地解決了這個問題。
1 混凝土中采用纖維配筋的特點(diǎn)
在混凝土中采用纖維配筋存在著某些不利條件，我們必須首先明了混凝土的這些特點(diǎn)：
(1) 抗拉極限應(yīng)變小。
(2) 彈性模量較高，盡管這在工程結(jié)構(gòu)中對于控制撓度是有利的，但直到基體開裂時纖維的承載能力沒有得到充分發(fā)揮。
(3) 纖維摻入的容量有限。
(4) 與許多種纖維的粘結(jié)性差。
(5) 水泥漿堿性較高，這能保護(hù)鋼纖維，但同時也能造成玻璃纖維損壞。
(6) 纖維取向問題，纖維的分布多半界于二維或亂向三維之間，在單向應(yīng)力未裂狀態(tài)下，亂向纖維比定向纖維對材料性能的影響小得多。
(7) 混凝土早期裂縫處于一個十分不確定的階段，在混凝土強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度之前裂縫早已開始。
2 纖維配筋材料的選用
根據(jù)混凝土裂縫這些特點(diǎn)，我們必須選擇合適的材料有效地防治混凝土的裂縫。我們使用了高強(qiáng)度雙向鋼絲網(wǎng)片鋪設(shè)在現(xiàn)澆混凝土中來解決這些難題。首先加入鋼絲網(wǎng)片提高了極限應(yīng)變時的抗拉強(qiáng)度，這樣就限制了混凝土的早期裂縫，提高了混凝土初裂強(qiáng)度，加入網(wǎng)片的同時解決了纖維摻入容量限制和短纖維取向問題。網(wǎng)片為有序雙向，纖維取向?qū)τ趹?yīng)力方向的有效因子(η1) 為1/ 2 ，三維亂向?yàn)?/ 6 ，這樣網(wǎng)片的體積含鋼量只為短纖維的1/ 3 ，同時使用網(wǎng)片消除了纖維長度L 影響系數(shù)(η2) 。
鋼絲網(wǎng)片的采用大大簡化了臨界纖維體積的理論計算，降低了施工成本80 % ，用量為纖維的1/ 3 ，鋼絲網(wǎng)每噸造價為纖維的60 %。
3 工程實(shí)例
(1) 錦州奧宏藥業(yè)制劑車間地面工程共3400m2 ，厚度180mm ，要求不允許有裂紋且在施工過程中不允許留置施工縫。設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級C20 ，配筋φ10@200 ，保護(hù)層厚度為30mm。實(shí)際施工中在原設(shè)計基礎(chǔ)上， 在地面保護(hù)層10cm 處加設(shè)50mm ×50mmφ2.0mm 強(qiáng)度1000N/ mm2 鋼絲網(wǎng)片，整個地面施工過程中未設(shè)置任何施工縫。2001 年8 月竣工投入使用至今未發(fā)現(xiàn)裂縫。
(2) 沈陽開發(fā)區(qū)某汽配廠汽車試驗(yàn)臺， 長度150m ，寬度10m ，試驗(yàn)臺分混凝土面層和混凝土基層兩部分，要求不允許有裂紋且在施工過程中不允許留置施工縫，平整度要求全長2mm/ 150000mm。面層采用80mm 厚C30 混凝土，施工過程中，在面層混凝土中加設(shè)50mm ×50mmφ2.0mm 強(qiáng)度1000N/ mm2 鋼絲網(wǎng)片，面層混凝土用振動杠振搗，2005 年9 月施工完成，成型2 個月后，通過放大10 倍顯視屏幕檢查沒發(fā)現(xiàn)有任何裂縫。
4 結(jié)束語
通過以上理論分析及工程實(shí)例證明，鋼絲網(wǎng)纖維混凝土能夠有效地抵抗混凝土由于溫度、干縮和沉降等因素引起的裂縫，能夠滿足特殊工程的需要，解決了混凝土工程中普遍存在的裂縫問題。
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