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鋼纖維混凝土技術論文范文1
[論文摘要]鋼纖維混凝土是一種新型的復合建筑材料，其物理和力學性能優于普通混凝土，通過介紹鋼纖維增強混凝土的基本理論，闡述鋼纖維混凝土在多個領域工程中的應用。
鋼纖維混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，簡寫為SFRC）是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料。它是近些年來發展起來的一種性能優良且應用廣泛的復合材料。其中所摻的鋼纖維是用鋼質材料加工制成的短纖維，常用的有：切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴展，從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度較普通混凝土有顯著提高，其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善，使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復合材料。
一、鋼纖維增強混凝土的基本理論
（一）復合力學理論
復合力學理論是以連續纖維復合材料理論為基礎，結合鋼纖維在混凝土中的分布特點形成的。該理論是將復合材料視為以纖維為一相，基體為另一相的兩相復合材料。
（二）纖維間距理論。纖維間距理論又稱纖維阻裂理論，是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出來的。該理論根據線彈性斷裂力學理論解釋纖維對裂縫發生和發展的約束作用，認為欲增強混凝土這種本身帶內部缺陷的脆性材料的抗拉強度，必須盡可能地減少內部缺陷的尺寸，提高韌性，降低裂縫尖端的應力強度因子、減少裂縫尖端的應力集中作用，故在裂縫處用纖維連接，受拉時跨越裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面，使裂縫處材料仍能繼續承載，這樣，因裂縫的出現孔邊應力集中程度就緩和，隨著橋接裂縫纖維數目的增多，纖維間距越小，緩和裂縫尖端應力集中程度越大，對裂縫尖端產生的反向應力場也越大，當纖維數量增加到密布于裂縫時，應力集中就會消失，進一步表明纖維的阻裂效應，即在復合材料結構形成和受力破壞的過程中，有效地提高了復合材料受力前后阻裂引發與擴展的能力，達到鋼纖維對混凝土增強與增韌目的。
（三）界面應力傳遞的剪滯理論。鋼纖維混凝土中鋼纖維周圍的水泥基體結構與自身結構是不相同的，即在鋼纖維與基體之間存在著界面層。鋼纖維混凝土的性能主要取決于混凝土基體性能、鋼纖維含量以及它們之間的界面特性。假定界面是一層厚度可以忽略的薄層，但具有一定的力學性能。當荷載作用于鋼纖維混凝土時，荷載一般先施加于低彈性的基體，然后通過纖維-基體的界面，把一部分荷載傳遞給高彈模的纖維，使纖維和基體共同承擔荷載，從而起到增強的作用。
二、鋼纖維混凝土的應用
鋼纖維混凝土作為一種新型復合材料，以其優良的抗拉、抗彎、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等物理力學性能，目前已被廣泛應用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機場道面工程、鐵路公程、管道工程、內河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個專業領域。
（一）水利工程
鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛，主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位，如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高，也正發揮了鋼纖維混凝土的自身優勢。我國在實際工程中應用的有：三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門峽泄水排砂底孔等工程。以上工程都獲得了較為滿意的效果，并取得了較好的經濟效益。
（二）建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來越廣泛，一般應用于房屋建筑工程、預制樁工程、框架節點、屋面防水工程、地下防水工程等工程領域中。如抗震框架節點中使用鋼纖維混凝土，能代替箍筋滿足節點對強度、延性、耗能等方面的要求，而且還能提供類似于箍筋約束混凝土的作用，并解決節點區鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問題；鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性，可使構件在標準荷載下處于彈性階段而不裂，不出現應力的重分布；用鋼纖維混凝土制成的自防水預應力屋面板，不僅提高了自防水預應力屋面板的抗裂性能，同時也減少了縱向預應力筋的配筋率，提高了結構的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應用實例有：福州東方大廈、沈陽市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽市中醫院、遼陽市食品公司辦公樓等工程。
（三）道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面，主要廣泛應用于路面、橋梁、機場跑道等工程中，包括新建及修補工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性，抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少，伸縮縫間距加長，使用性能提高，維修費用減低，壽命延長。面層較普通混凝土可減少30-50%，公路伸縮縫間距可達30-100m，機場跑道的伸縮縫間距可達30m。用于路面及橋面修補時，其罩面厚度僅為3-5cm。在實際工程中有：北京東西環路立交橋、滬杭高速公路成渝公路、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程中都采用了鋼纖維混凝土解決工程難題，使用效果較好，經濟效益顯著。
（四）鐵路工程。在鐵路工程方面，鋼纖維混凝土主要用于預應力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數萬次的振動，所以要求混凝土必須具有較高的強度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。這正好利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。建成的工程有：沈陽鐵路局長達線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設工程、南昆鐵路隧道工程和西安安康鐵路椅子山隧道等工程土。鋼纖維混凝土的應用，使維修工作量大為減少，并提高了線路的使用壽命，效果良好。
（五）港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問題，所以有待進一步研究，但在日本和挪威的使用經驗是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層，在海水中浸泡10年，鋼纖維混凝土防腐完好，鋼管表面無銹蝕，仍有金屬光澤。挪威將鋼纖維混凝土用于北海海底輸氣管道的隧道襯砌、Forsmark核電站海底核廢料庫的支護、海洋平臺后張預應力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補等。我國江蘇石舀港碼頭的軌道梁工程中也使用了鋼纖維混凝土。
除了上述領域外，還有很多鋼纖維混凝土的應用的實例，如承受重級工作制造工業廠房和倉庫地面、薄壁蓄水結構、預制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結構、各類建筑物和構筑物的修補、補強加固、抗震加固等。
三、結束語
鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優點，且具有良好的經濟效益，其在民用建筑樓地面、公路路面、預制構件水利工程、港口碼頭、機場跑道和停機坪、橋梁隧道以及各種構筑物等方面的應用前景將是十分廣闊的前景。
參考文獻：
鋼纖維混凝土技術論文范文2
關鍵詞：鋼纖維混凝土；施工技術；路橋工程；應用
Abstract: along with the development of market economy in China and city modernization, the quickening of the process of road and bridge project has also made by leaps and bounds development. People for the bridge engineering quality construction, construction schedule, cost control and so on all aspects of attention and demand more and more. In this case, new building materials and new construction technology research and development and application, has become an essential means to solve these problems. High fiber reinforced concrete, as a kind of new type composite materials, the application of road &bridge construction in more and more widely.
Keywords: steel fiber concrete; Construction technology; Bridge project; application
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
鋼纖維混凝土，因為自身具備的諸多優勢而成為目前路橋施工中不可替代的新型建筑材料。鋼纖維混凝土在路橋施工中的應用，對于提高工程質量，提升施工效率，降低生產成本等方面都做出了巨大貢獻。筆者就鋼纖維混凝土施工技術在路橋工程中的應用，提出一些自己淺顯的看法，希望與同行交流分享。
一、鋼纖維混凝土概述
（一）鋼纖維的性能
鋼纖維都具備很高的抗拉強度，且在被加工成不同變截面形狀后，可以從很大程度上增加其與水泥基材之間的握裹力。目前我國市場上，可供選擇的鋼纖維產品很多，可以根據實際施工項目的具體情況選擇不同性能的鋼纖維。鋼纖維按照制造方式不同，可分為切斷鋼纖維、剪切鋼纖維、切削鋼纖維和熔抽鋼纖維。這四種材料分別具備不同的性能和特點。
1.切斷鋼纖維
切斷鋼纖維主要是對鋼纖維表面做變形處理，目的是改善鋼纖維的力學性能，增強鋼纖維與水泥砂漿的界面之間的粘結性能。
2.剪切鋼纖維
剪切鋼纖維主要是由冷軋薄板加工而成。冷軋薄板按照一定的厚度和寬度經過剪切后，具備比切斷鋼纖維更良好的與水泥砂漿的粘結性能。
3. 切削鋼纖維
切削鋼纖維主要是由管鋼錠或者厚鋼板加工而成。加工后的切削鋼纖維不僅強度大大好于原材料，與水泥混凝土的粘結性也較好。
4. 熔抽鋼纖維
熔抽鋼纖維的強度受熔鋼成分和熱處理條件的限制，強度各異。且它表面的氧化層大大降低了它與混凝土的粘結性能。
（二）路橋工程中鋼纖維混凝土原料選擇及配比
1.水泥的選擇問題
在路橋工程中，水泥是鋼纖維混凝土的主要原料。為了考慮路橋工程中的混凝土應該具備索性小、強度高、抗凍和抗磨性能好的特點，我們通常選擇硅酸鹽水泥作為鋼纖維混凝土的原料。
2.水和外摻劑的相關問題
鋼纖維混凝土施工中，通常選用飲用水為原料，并能夠通過控制水與外摻劑在施工中的配比來使混凝土達到具備高強度和高密實度的效果。在水灰比較低的情況下，可以通過減水劑或者塑化劑來調節混凝土的強度；在竣工日期緊迫的情況下，可以通過添加早強劑來控制竣工時間；在需要增強混凝土抗凍性的情況下，并通過加氣劑來進行調節。
3.鋼纖維混凝土施工中的配合比問題
鋼纖維混凝土的施工，應該按照配合比設計來完成。在施工中應該以混凝土抗折強度作為首要參考，來控制鋼纖維的摻入量、水泥標號和水灰比等。通過這些主要因素的優化和調整，提高鋼纖維的質量和可用性。
（三）路橋工程中鋼纖維混凝土的施工技術問題
1.攪拌技術方面的問題
在施工中，要通過攪拌來確保鋼纖維混凝土在混凝土基體中均勻分布。在施工中通常選擇反錐式或者強制式攪拌機作為攪拌設備，按照水泥、粗集料、鋼纖維的順序進行充分均勻的攪拌。其中要注意的是鋼纖維要分三次投入，干拌均勻后加水，然后再設備攪拌。攪拌時間控制在兩分至三分之間。
2.澆注和振搗方面的問題
在澆注鋼纖維混凝土的過程中，要保證澆注作業不間斷進行，且澆注接頭不明顯。我們通常選用平板振動器進行振搗，并在振搗過程中使鋼纖維呈縱向條狀集束排列，以保證混凝土邊角嚴密。
3.鋼纖維混凝土運輸方面的問題
由于鋼纖維混凝土在運輸過程中容易因為鋼纖維下沉而導致坍落或氣量損失等問題出現，致使鋼纖維混凝土不均勻，因此我們在選擇攪拌場地的時候就要充分考慮如何減少混凝土運輸的問題。同時，在運輸過程中還要注意做好防護措施，例如選擇合適的運輸裝備，控制好運輸時的溫度等，以避免影響混凝土質量，給整個工程帶來損失。
二、鋼纖維混凝土在道路施工中的應用
（一）在新建全截面鋼纖維混凝土路面中的應用
全截面采用鋼纖維混凝土的路面，與傳統混凝土路面相比，無論是路面厚度，還是鋼纖維用量都大大減少，是節省成本，提高質量的最佳方法。采用鋼纖維混凝土技術時，同行雙車道路面不設縱縫，橫縫間距控制在20-50之間。
（二）在新復合式鋼纖維混凝土路面中的應用
復合式路面通常分為雙層式和三層式兩種。雙層式路面鋼纖維混凝土的鋪設量大概控制在五分之二至五分之三之間。
三層式復合路面是俗稱“漢堡式”結構，既上下兩層是鋼纖維混凝土層，中間夾普通混凝土層。這種路面雖然結構合理，但是施工復雜，因此多應用在機械化鋪設程度較高的地區。
（三）在鋼纖維混凝土罩面中的應用
施工人員可以通過在舊混凝土路面上罩上一層鋼纖維混凝土來修復破損路面。根據路面破損程度由高到低，可以分別用結合式、直接式和分離式三種罩面方式。
1.結合式是指罩面層與舊混凝土結為一體，共同構成路面結構，整體發揮作用。
2.分離式是指罩面層不與舊混凝土結合，中間隔著一個隔離層，各自發揮作用。
3.直接式是指直接在舊水泥混凝土面層上加鋪罩面層。
（四）在多年凍土地區抗凍方面的作用
鋼纖維混凝土路面在多年凍土區的應用，能夠很好地維持凍土冷熱平衡，提高路面抗凍能力。
三、鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應用
（一）在橋面鋪裝方面的應用
鋼纖維混凝土橋面鋪裝層的采用，對于增強橋面的抗裂性、提高橋面的耐久性和提升橋面的舒適度等方面，都有很大幫助。于此同時，鋼纖維混凝土橋面鋪裝層對于增強橋梁剛度、減少鋪裝厚度、提高橋梁承重能力、降低結構自重等方面也具有獨特的優勢。
（二）在橋梁上部承重荷載部位的應用
采用鋼纖維混凝土作為主拱圈，能夠提高結構的受力能力、防止結構變形，減輕自重，從而使橋梁的跨度增大，重量減輕。與此同時，還能起到美化橋梁外觀，減少建筑用料的作用。在提高了橋梁質量的同時還大大降低了施工成本。
（三）在局部加固方面的應用
橋梁墩臺和橋面等部位由于長期載重，容易產生裂縫和表層剝落現象。通過向這些部位噴射鋼纖維混凝土，可以改善局部結構的整體性和抗震性。
（四）在加強鋼筋混凝土樁方面的應用
鋼纖維混凝土在樁頂或者樁尖等局部位置的應用，能夠增強樁的穿透力，減少錘擊次數，提高打擊速度。
結束語：
鋼纖維混凝土作為一種新型水泥基復合材料，在路橋工程中的實際使用效果已經得到了大量實踐的驗證。它在提高路橋使用性能、保證工程施工質量、降低工程造價等方面的優勢也顯現的越來越明顯。接下來我們要做的，是將鋼纖維生產技術進一步的提高和完善，使這種新型材料更科學更合理更廣泛地應用到路橋工程中去，從而促進我國路橋工程建設的進一步發展。
參考文獻：
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[3]郭艷華.鋼纖維混凝土增韌性能研究及韌性特征在地下結構計算中的應用[D].西南交通大學，2008.
鋼纖維混凝土技術論文范文3
關鍵詞：活性粉末混凝土；箱梁；抗彎性能；剪力滯效應；裂縫；變形
中圖分類號：U448.35 文獻標志碼：A
0 引 言
活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete，RPC）作為超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete，UHPC）的一種，具有強度高、韌性大和耐久性能優異等特點，且在熱養護條件下幾乎沒有收縮，在長期荷載作用下的徐變也很小（僅為普通混凝土的1/10左右）[1]。RPC的工程應用可望解決普通混凝土橋梁所面臨的結構自重過大、跨越能力受限和耐久性不足等問題，其應用研究已引起土木工程界的極大關注并已應用到一些人行橋和中、小跨徑的車行橋中[2-3]，在大跨橋梁中的應用研究也已逐步開展[4-6]。此外，混凝土箱梁結構以其良好的空間受力性能在橋梁工程中應用廣泛，而RPC箱梁非常適于構成大跨混凝土橋梁的主梁，因此RPC箱梁亦具有良好的應用前景。在大跨混凝土箱梁橋中，除縱向預應力筋外，一般還在腹板和頂板分別配置豎向抗剪和橫向抗彎的預應力筋而形成箱梁內的三向預應力體系。頂板內存在的橫向預應力對箱梁縱向抗彎性能的影響目前鮮見研究。
文獻[7]提出了鋼筋RPC梁正截面抗裂計算公式，建議截面抵抗矩塑性影響系數可取為1.65（矩形截面）和1.90（T形截面）；文獻[8]進行了3根鋼筋RPC矩形截面梁的抗彎性能試驗并提出了相應的正截面承載力計算公式，將受壓區RPC的應力分布等效為矩形應力圖形計算；文獻[9]基于有限元分析結果建立了RPC梁的正截面承載力計算公式，將受壓區混凝土應力近似為三角形分布；文獻[10]對預應力RPC的T形梁進行了試驗研究，提出了預應力RPC的T形梁開裂彎矩和極限彎矩的計算方法，并建議預應力RPC的T形梁的塑性系數γ=1.53；文獻[11]通過6根鋼筋RPC矩形截面梁抗彎性能試驗研究，建立了考慮截面受拉區拉應力貢獻的正截面承載力計算公式和反映鋼筋RPC梁自身受力特點的剛度及裂縫寬度計算方法；文獻[12]對鐵路預應力RPC箱梁進行了使用荷載下受力性能的試驗研究；文獻[13]對跨徑為24 m的預應力RPC梁進行了試驗，梁中除了預應力筋外沒有配其他鋼筋，其混凝土抗壓強度達到了207 MPa，極限撓度達到了480 mm。目前各國學者對RPC梁的正截面受力性能進行了較多研究，但主要針對T形梁和矩形截面梁，對RPC箱梁的研究很少且均未涉及箱梁頂板橫向預應力對梁抗彎性能的影響?；诖?，本文通過對2片預應力RPC箱梁進行受彎試驗，研究預應力RPC箱梁的正截面抗彎性能及橫向預應力對其抗彎性能的影響。
1 試驗概況
1.1 試件制作
共制作2片截面尺寸相同的預應力RPC箱梁，梁編號分別為A1和A2，截面尺寸如圖1所示。梁長5.0 m，計算跨徑4.76 m，梁高500 mm，頂板寬600 mm，頂板厚70 mm，腹板厚60 mm，腹板高350 mm，底板寬400 mm，底板厚80 mm。在梁端部設置150 mm厚的橫隔板。為研究橫向預應力對抗彎性能的影響，試驗梁A2跨中純彎區段頂板布置了8根間距為150 mm的后張橫向預應力筋，見圖2。
試驗梁采用的RPC中水泥、硅灰、石英砂、減水劑的配合比為1.00∶0.25∶1.4∶0.072，水膠比為0.20，鋼纖維體積摻量為2%。水泥采用P.O 52.5普通硅酸鹽水泥；石英砂粒徑為0.4～0.6 mm；采用可溶性樹脂型高效減水劑，其摻量（質量分數）為2%，減水率為25%；鋼纖維采用鍍銅光面平直鋼纖維，其直徑為（0.16±0.005） mm，長度為（12±1） mm，抗拉強度大于2 000 MPa，體積摻量為2%。試驗梁澆筑完成后采用塑料薄膜覆蓋其表面，在實驗室條件下對其進行自然養護。試驗梁澆筑時預留100 mm×100 mm×100 mm的立方體試塊和100 mm×100 mm×400 mm的棱柱體試塊，用于測
圖2 試驗梁A2立面及配筋（單位：mm）
Fig.2 Elevation and Reinforcement of Test Beam A2 （Unit：mm）試RPC的抗壓強度、劈裂強度和彈性模量，測試結果見表1，其中配筋率包含縱向預應力筋。張拉齡期為50 d，試驗齡期為120 d。
試驗梁A1底板縱向布置5根直徑16 mm的HRB400鋼筋及6根Φ15.2預應力鋼絞線；頂板縱向布置10根直徑10 mm的HRB400鋼筋，橫向布置間距150 mm、直徑10 mm的HRB400鋼筋；腹板每側縱向布置4根間距100 mm、直徑8 mm的HRB335鋼筋；沿梁長布置間距100 mm、直徑12 mm的HRB400箍筋，試驗梁配筋情況如圖2所示。梁A2除在跨中純彎區段頂板橫向不配置普通鋼筋及僅布置8根間距為150 mm、直徑16 mm的HRB400鋼筋作為橫向預應力筋外，其余配筋情況與試驗梁A1一致，橫向預應力筋兩端加工成絲桿以形成螺絲端桿錨具進行錨固。鋼筋的力學性能如表2所示。
1.2 應變測點布置
試驗梁上布置如圖3所示的應變測點。頂板和腹板底部布置的縱向平均應變計（標距為300 mm的引伸儀）用來測量縱向預應力張拉時的應變變化；頂板布置的橫向混凝土應變片用來測量橫向預應力張拉時的應變變化；跨中截面布置縱向混凝土應變片和縱向、橫向平均應變計用來測量試驗過程中的應變變化。
1.3 預應力張拉及測試
每片試驗梁底部布置6根后張法預應力鋼絞線，采用金屬波紋管成孔，通過BM-3錨具進行錨固。試驗梁澆筑50 d后張拉，采用力傳感器測量張拉力并測試張拉過程中各測點應變?？v向預應力筋張拉后進行橫向預應力筋張拉，參考目前箱梁橋的工程實際，頂板內的橫向預壓應力目標值按3 MPa控制。
為保證混凝土預壓應力分布均勻，在橫向預應力筋兩端錨具下布置如圖3所示剛度較大的鋼墊板。預應力張拉后，采用高性能灌漿料對縱向和橫向預應力筋孔道進行灌漿，灌漿時留取70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的立方體試塊并進行同條件養護，試驗前的強度測試結果如表1所示。試驗后，鑿開預應力筋管道發現灌漿質量良好。
縱向、橫向預應力張拉后、外荷載施加前各測點應變實測結果見表3，記受壓為“-”，受拉為“+”。試驗梁A1，A2跨中截面上、下緣縱向預應力（由實測應變乘以實測彈性模量得到）分別為2.25，2.71，-10.98，-10.84 MPa；頂板內的橫向預應力為-2.95 MPa。
1.4 加載方式與測試內容
試驗加載裝置如圖4所示。兩點對稱加載，加載點均距跨中400 mm， 每一加載點處千斤頂下設
有分配梁將荷載直接傳至腹板，采用力傳感器控制加載大小。加載過程中的測試內容為：
（1）撓度測試。在跨中、加載點及支座處布置位移傳感器，獲取試驗梁的荷載-撓度曲線。
（2）裂縫觀測。加載過程中對裂縫的發展和寬度進行測量。
（3）應變測試。利用跨中截面頂板粘貼的縱向應變片和縱向、橫向平均應變計測試不同位置的應變。
采用分級加載，試驗梁開裂前以25 kN為一級加載至近開裂荷載，然后以10 kN為一級加載直至混凝土開裂。梁開裂后，以25 kN為一級加載，每級加載完持荷3 min，接近極限荷載時以3 mm為一級進行位移控制加載，當出現頂板混凝土壓碎時認為其達到破壞，隨后開始卸載。2 試驗結果與分析
2.1 試件破壞形態及裂縫分析
梁A1加載到155 kN時（荷載值為一側千斤頂下的測力計讀數，下文同），在跨中純彎區段出現豎向裂縫；繼續加載，在剪彎區段出現斜裂縫，裂縫寬度和長度均隨荷載增大而增加，靠近一側加載點處的1條豎向裂縫逐漸延伸到翼緣板形成臨界裂縫。加載至496.5 kN時，頂板形成不規則的貫通裂縫，頂板混凝土壓碎而破壞，試驗梁破壞時裂縫形態如圖5（a），（b）所示。梁A2加載至157 kN時，在跨中純彎區段出現豎向裂縫；繼續加載，其裂縫開展和荷載變化與試驗梁A1相似，當加載至503.9 kN時，頂板處混凝土壓碎并在頂板形成貫通的橫向裂縫，破壞時裂縫形態如圖5（c），（d）所示。橫向預應力的施加對試驗梁的破壞形態沒有明顯影響。
試驗梁RPC內的鋼纖維使裂縫分布密集且裂縫間距較小，梁A1，A2裂縫分布如圖6，7所示。彎曲裂縫在縱向鋼筋處的裂縫間距約為50 mm，如表4所示。試驗梁最大裂縫寬度隨荷載的變化如圖8所示。相同荷載下，2片試驗梁的最大裂縫寬度相近。
式中：ωmax為不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土受彎構件的最大裂縫寬度，可按照《混凝土結構設計規范》（GB 50010―2010）計算；βcw為裂縫寬度的鋼纖維影響系數，宜通過試驗確定；λf為鋼纖維含量特征值，λf=ρflf/df，ρf為鋼纖維體積率，lf為鋼纖維長度，df為鋼纖維直徑或等效直徑，本文試驗中取λf=1.5。
《纖維混凝土結構技術規程》（CECS 38：2004）中規定當鋼纖維混凝土強度等級高于CF45時，對于采用高強度（抗拉強度不小于1 000 MPa）異形鋼纖維的受彎構件，可取βcw=0.5。根據試驗數據分析結果，對于采用高強度鍍銅光面平直鋼纖維時的RPC，建議取βcw=0.4，結果比較見圖8。
參照式（1），假定平均裂縫間距lfm跟ωfmax有類似的計算公式，即
lfm=lm（1-βflλf）
（2）
式中：lm為不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土受彎構件的平均裂縫間距，可按《混凝土結構設計規范》（GB 50010―2010）計算；βfl為鋼筋鋼纖維混凝土構件平均裂縫間距的鋼纖維影響系數。
基于試驗梁平均裂縫間距的實測結果，對于采用高強度鍍銅光面平直鋼纖維時的RPC，計算時可取βfl=0.4。
2.2 荷載-撓度曲線
連續采集的試驗梁截面荷載-跨中撓度曲線見圖9，試驗梁破壞點的荷載及撓度見表5。從圖9可以看出：在跨中撓度達到其極限變形的約80%之前 ，梁A1，A2的荷載-跨中撓度曲線基本重合，極限
承載力相近。雖然梁A2頂板因橫向預應力的施加使其處于雙軸受壓狀態，但施加的2.95 MPa橫向預壓應力較小，僅為RPC棱柱體抗壓強度94 MPa的3.1%，根據文獻[14]可知，在此應力比下其雙軸抗壓強度約為單軸抗壓強度的1.05倍，故頂板橫向預應力對構件這一過程的受力及截面承載能力的影響不明顯。在預應力筋屈服后采用位移控制加載，故頂板處混凝土壓碎時（圖9中的D1，D2點），荷載突然降低至圖9中的E1，E2點，梁A1荷載下降33.2%，撓度增長3.9%；梁A2荷載下降15.6%，撓度增長1.1%，可見橫向預應力使梁破壞時的脆性有所改善。對圖9中的E1，E2點之后進行卸載。梁A1，A2均具有良好的變形能力，跨中最大撓度（圖9中的D1，D2點）分別為98，101.7 mm，均超過梁計算跨徑的1/50。
2.2.1 延性分析
試驗梁為同時配有預應力筋和非預應力筋的部分預應力混凝土梁，預應力筋和非預應力筋的屈服不可能同步，非預應力筋一般先進入屈服狀態。若沿用傳統的極限位移與屈服位移之比來定義結構的延性不太明確，因此這里采用Naaman等[15]建議的基于能量的延性指標定義，即
式中：μ為構件的延性指標；Etol為總能量，Etol=Eel+Epl，Eel為彈性能量，Epl為塑性能量，其值可根據圖10所示結構的荷載-撓度（P-Δ）曲線所包圍的相應部分面積確定。
圖10中，P1，P2，P3，Pu和Δ1，Δ2，Δ3，Δu分別為混凝土開裂、普通鋼筋屈服、預應力筋屈服和混凝土梁破壞時所對應的荷載及撓度。
由式（3）所確定的梁A1和A2的延性指標分別為3.81和3.92?？梢?，頂板橫向預應力的施加使頂板混凝土的橫向變形受到約束而導致梁的延性有所提高，梁A2頂板內施加2.95 MPa的橫向預壓應力（僅為RPC棱柱體抗壓強度94 MPa的3.1%）后，其延性較梁A1提高2.9%。
2.2.2 撓度計算
混凝土開裂前的彈性工作階段（圖9中的OA段），全截面參與工作，取截面的短期抗彎剛度Bfs=EcI0，其中，I0為換算截面慣性矩。
截面開裂到普通鋼筋屈服階段（圖9中的AB段），其剛度隨彎矩的增大而減小，參照《纖維混凝土結構技術規程》（CECS 38：2004），受拉區開裂后其短期抗彎剛度Bfs可按式（4）計算，即
Bfs=Bs（1+βBλf）
（4）
式中：Bs為不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土受彎構件的短期剛度，可按《混凝土結構設計規范》（GB 50010―2010）計算；βB為構件短期抗彎剛度的鋼纖維影響系數，宜通過試驗確定。
基于試驗結果，對于采用高強度鍍銅光面平直鋼纖維時的RPC，可取βB=0.2。
RPC開裂和普通鋼筋屈服時的撓度計算結果見表6，計算值與試驗值吻合良好。
2.3 開裂彎矩及極限彎矩計算
2.3.1 RPC本構關系
本文采用的RPC受壓和受拉時應力-應變關系（圖11）分別如式（5），（6）[11]所示，即
荷載試驗值和計算值；tf3，tf4分別為受拉普通鋼筋屈服時撓度試驗值和計算值；tp5，tp6分別為抗彎承載力時荷載試驗值和計算值。
式中：σc，σt分別為RPC的壓應力和拉應力；εc，εt分別為RPC相應的壓應變和拉應變；ft為RPC的抗拉強度；ε0，εt0分別為與峰值壓應力對應的應變和峰值拉應力對應的應變；εcu，εtu分別為RPC的壓、拉極限應變；各特征點應變可取值為[10-11]ε0=0.003，εt0=0.000 2，εcu=0.004 5；εtu=3εt0。
2.3.2 開裂彎矩計算
預應力混凝土受彎構件的開裂彎矩Mcr為
Mcr=（σ+γmft）W0
（7）
式中：σ為梁底緣的預壓應力；W0為換算截面對截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；ft可取為劈裂強度的75%[13]；γm為受拉塑性系數，可根據文獻[11]可取γm=1.38。
試驗梁A1，A2計算結果見表6，計算值與試驗值吻合良好。
2.3.3 極限彎矩計算
極限狀態時截面的應變、應力分布見圖12，其中，bt，bf，bb分別為箱梁頂板、腹板和底板寬度，tt，tb分別為箱梁頂板、腹板和底板高度，xc，xt分別為受壓區和受拉區高度，εy，εp分別為頂板達到極限壓應變εcu時受拉區普通鋼筋和預應力筋對應的應變，k為系數，α，β均為受壓區等效矩形應力圖塊換算系數，fpy，fsy分別為預應力筋和非預應力筋的屈服強度?？紤]受拉區混凝土參與工作，且受壓區和受拉區的應力分布均采用等效矩形應力圖塊。根據受壓區-混凝土應力合力大小和作用點位置不變的原則，可確定受壓區等效矩形應力圖塊換算系數α，β分別為0.9和0.75；為簡便計算，假定極限狀態時受拉區的拉應力均勻分布并取抗拉強度fft=kft。
當達到極限狀態且中性軸位于頂板時，則有
αfcbtβxc=fft[bt（tt-xc）+2bftf+bbtb]+
fpyAp+fsyAs
（8）
Mu=fpyAphp+fsyAshs-αfcbtβ2x2c/2+Mt
（9）
受拉區混凝土的抗彎能力Mt為
Mt=fft[bbtb（h-tb/2）+2bftf（h-tb-tf/2）+
bt（t2t-x2c）/2]
（10）
式中：Mu為截面的極限抗彎能力；，Ap，As分別為預應力筋和非預應力筋截面積；hp，hs分別為受拉區預應力筋和普通鋼筋重心到頂板的距離；h為箱梁高度；fft=0.5ft[10]。
計算結果見表6，計算值與試驗值吻合較好且略偏安全。就本文試驗梁而言，受拉區混凝土拉應力對截面抗彎承載能力的貢獻約為8%。
2.4 頂板應變
加載過程中實測跨中截面頂板應變的橫向分布如圖13所示。由圖13可以看出，箱梁頂板內存在較明顯的剪力滯效應。
式中：Be為翼緣板的有效分布寬度；B為翼緣板的實際寬度；t為翼緣板的平均厚度；σmax為翼緣與腹板相交處的最大正應力；ρ′f為受壓翼緣有效分布寬度系數；z為沿跨長方向的坐標；x為沿橫斷面寬度方向的坐標。
根據式（5）可知，RPC受壓的應力-應變關系將應變分布轉化為相應的應力分布后，可計算加載過程中受壓翼緣的有效分布寬度系數ρ′f（圖14）。由圖14可見：荷載在300 kN以內時，梁A1受壓翼緣的有效分布寬度系數ρ′f變化較小，其值在0.85左右；荷載超過300 kN以后，受壓區混凝土逐漸進入明顯的塑性狀態并在各測點間發生應力重分布，致使剪力滯效應逐漸減弱，受壓翼緣的有效分布寬度系數逐漸增大至極限狀態時的0.91；梁A2頂板內因有橫向預應力的存在，使得翼緣板內的縱向應變在整個受力過程中沿橫向的分布較均勻，剪力滯效應不明顯，其受壓翼緣的有效分布寬度系數較梁A1的大且基本穩定在0.96左右。這主要是由于梁A2內橫向預應力的約束作用對箱梁頂板的縱向正應力有一定的卸載作用所致[16]。
通過梁跨中截面頂板布置的縱向、橫向平均應變計所測縱向、橫向應變可獲得頂板處混凝土的橫向變形系數（圖15）。由圖15可見：受拉普通鋼筋屈服前，梁A1的橫向變形系數變化較小，其值約為0.16，受拉普通鋼筋屈服后，其值逐漸增大至極限狀態時的0.25；梁A2的橫向變形系數在預應力筋屈服前基本保持在0.10左右，其后逐漸減小至極限狀態時的0.06，橫向預應力對頂板橫向變形的約束明顯且隨橫向變形的發展，約束作用逐漸加強。
3 結 語
（1）預應力RPC箱梁具有良好的變形能力，其極限變形可超過跨徑的1/50。
（2）預應力RPC箱梁裂縫密集，平均裂縫間距較小，正常使用階段的裂縫寬度和短期剛度可參照《纖維混凝土結構技術規程》（CECS 38：2004）中的相應公式計算，其中的鋼纖維影響系數βB分別取0.4和0.2。
（3）提出了預應力RPC箱梁正截面抗裂和抗彎承載能力計算公式，計算結果與試驗值吻合良好。
（4）箱梁頂板的橫向預應力對截面抗彎承載力的影響較小，但會使受壓區混凝土的應變分布更加均勻，從而使箱梁頂板受壓的剪力滯效應明顯減弱并增加構件的延性。
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鋼纖維混凝土技術論文范文4
關鍵詞：道路工程，橋梁伸縮縫，施工
橋梁伸縮縫的作用在于調節由車輛荷載環境特征和橋梁建筑材料的物理性能所引起的上部結構之間的位移和上部結構之間的聯結。橋梁伸縮縫裝置是橋梁構造的一部分，如果設計不當、安裝質量低劣、缺乏科學的和及時養護，會在橋梁伸縮縫處引起跳車。
我省高速公路橋梁多采用毛勒型鋼伸縮縫裝置，根據以住使用情況，毛勒型鋼伸縮縫裝置多出現斷裂、接縫處下沉、砼斷板，錯臺等破壞現象，九景高速根據專家及對外省使用波形伸縮縫的使用情況決定選用波形伸縮縫替代毛勒型鋼伸縮縫裝置，波形伸縮裝置是把外形設計和伸縮過程中的工作區當成一個系統，從影響壽命和行車性能的每個環節加以研制，尤其是克服了傳統伸縮裝置易跳車、行車有震動的缺點。
其主要技術特點為：1）外形設計為波形，減少縫的外露面積，減少行車過程中車輛對伸縮縫的集中沖擊；2）減小行車與縫的交角，減少行車的直接沖擊，從而減少縫的震動，延長使用壽命；3）波形伸縮裝置中填料采用專用特制密封膏，路用性能優越。有效防止硬物嵌入，提高了使用年限；4)伸縮裝置兩側砼采用強度高，韌性好的鋼纖維混凝土，其抗沖擊性能比普通混凝土提高十倍以上；5）施工方便，可分車道安裝；6）易于維護、更換，密封膏可現場灌注。
一、波形伸縮裝置的質量控制：
所選用的生產廠家必須通過部級認證、資質可靠、信譽較好、產品質量上乘。。其次是伸縮縫所用的橡膠止水膠帶、型鋼、鋼筋、錨固件等材料其物理性能均應滿足規范要求。第三，伸縮縫焊接的焊口應符合規范要求。。
二、施工工藝控制
（1） 在伸縮縫施工前，上報詳細的施工組織設計方案，要求精心組織、統籌安排，嚴格按照施工規范進行控制。
（2） 成立專業施工操作組，包括切縫組、開槽組、安裝組、混凝土澆筑組，明確任務，做到職責分明。
（3） 駐地監理對切縫、開槽、安裝焊接、澆筑混凝土等各道工序的施工均應進行認真的檢查，驗收合格后方可進入下一道工序，同時對安裝、澆筑混凝土等重要工序均要全過程旁站。
（4） 做好施工前準備工作，包括熟悉圖紙、安裝操作規程，并進行施工操作規程培訓；對伸縮縫的位置編號進行檢查，對伸縮縫進行順直度、平整度扭向及間距進行檢查驗收工作；機械設備配備齊全，小型機具應全部到位，尤其是發動機，必須檢查其完好率，同時確保有一臺作為備用，保證施工順利進行；合理選擇拌和站及混凝土的運輸，混凝土采用C40鋼纖維混凝土，長距離運輸容易出現離析，應盡量保證拌和站的位置使運輸距離最短；配備采條布、土工布、鋼板或帆布，以防止路面污染；做好施工警示標志，加強交通管制，確保施工質量。
（5） 切縫。要求在切割伸縮縫之前必須對瀝青油面平整度進行檢測，根據實際平整度情況考慮是否適當擴大切割面的寬度（要求一邊最多比設計要求加寬30cm），如果加寬切割后路面平整度仍達不到伸縮縫安裝要求，要對對路面進行返工處理，再進行伸縮縫施工，以避免因瀝青面層不平整而影響伸縮縫的施工質量。如果平整度沒問題，就根據施工圖紙要求確定開槽寬度，準確放樣，打上線用切割機割縫，鋸縫線以外的瀝青混凝土路面，就以貼膠帶紙或加蓋塑料布進行保護，以防止鋸縫時產生的石粉污染路面。
（6）開槽。用風鎬開槽，開槽深度不小于12cm，鑿毛和清理埋設伸縮縫件的位置時，不但底面鑿毛而且橋面鋪裝層的立面也要鑿毛，在清理時要用鋼絲刷刷，還要用空壓機吹和高壓水沖洗，確保清潔無雜物，同時應在旁邊放好彩條布或鋼板，將開槽產生的雜物統一放在彩條布或鋼板上；如發現梁與梁之間間隙不符合要求（即大于或小于規定范圍），應采取措施加以處理；預埋錨固鋼筋位置放樣要準確，要嚴格控制鉆孔深度，每個孔的深度依據拱圈板的厚度而定，一般鉆孔深度控制在板厚的2／3，依據鉆孔深度確定錨固筋的長度。埋設錨固鋼筋時，要注意按鉆孔深度設置，預埋時填料要依據鉆孔孔徑大小配料，配料中加入環氧樹脂。。應理順、理直槽內的預埋筋及錨固筋，對預埋筋應進行除銹處理，同時如果檢查發現原來梁板預埋鋼筋不足，應及時補打數量足夠的膨脹螺栓，以確保伸縮縫的安裝質量；開槽后應禁止車輛通行，禁止施工人員及其它人員在槽兩側邊緣踩踏，影響砼施工質量。
（7）伸縮縫安裝。波形伸縮縫在出廠前就整體安裝完成，安裝時進行整體安裝。安裝以前檢驗槽內雜物是否清理干凈，特別是橋梁支座間的雜物；在伸縮縫定位之前對伸縮縫進行平直度的檢查，雖然產品在出廠前已進行過平直度的校正檢查，但是不排除運輸途中或裝卸對產品的平直度的影響；為確保質量，要求在整個伸縮縫安裝過程中經常進行順直度及平整度檢測，伸縮縫的順直度應控制在3mm以內，平整度用3m直尺檢查應控制在2mm以內，伸縮縫頂面與路面高差應控制在2mm以內（用3m直尺進行檢查），發現問題及時處理，避免伸縮縫安裝完成后因平整度或順直度不符合要求而造成返工；伸縮縫定位后采用分段點焊加固的方法，以免伸縮縫過熱產生變形，焊接采用高質量的焊條，逐條焊接，先焊接頂面，再焊接側面，最后焊接底面，確保焊接質量；焊接預埋錨固鋼筋時要先點焊后滿焊，以防焊接變形移位。在焊接時要灑水降溫，防止過高溫度傳遞到伸縮縫構件橡膠充填物上，確保波形伸縮縫的整體質量。
（8）混凝土澆筑。伸縮縫定位錨固和布設路面層鋼筋后，二次清理槽內垃圾并用水沖洗，經監理驗收合格后，方可澆筑鋼纖維混凝土；檢查砼配合比是否按經監理批復的設計配合比進行，是否摻入外加劑，同時應對砼坍落度進行檢查，砼坍落度控制在3mm以內，確保C40鋼纖維砼質量；執行拌和時一定要堅持先干拌后濕拌的原則，澆注要即時，必須用平板振搗器振搗，嚴禁使用插入式振搗器。澆注前凡與鋼纖維混凝土接合的面都要先涂環氧樹脂，以確保新老混凝土的結合。砼必須澆筑密實、平整無蜂窩，平整度在0、-2 mm范圍內，并一次澆筑，保證整體性；混凝土振搗至出漿、不再有氣泡為止，確保振搗密實，特別是對一些死角的地方，更應注意混凝土的振搗密實性；振搗密實后用刮桿將混凝土表面刮平,平整度一般應控制在低于路面標高2mm（不要超過2mm）。在砼施工過程中，要求監理、項目部技術人員實行全過程旁站，要求施工隊按照施工配合比寫好標示牌，并在拌和現場準備一臺磅稱，以備監理人員隨時抽檢配合比，在拌和過程中督促施工隊做好砼抗壓、抗折試件，并由駐地辦試驗室不定期對砼進行抽檢。
（9） 養生。混凝土初凝后應在其表面灑水并覆蓋麻袋或土工布，養護時間應不小于7晝夜；同時養生期間應由專人進行交通管制，做好防護或封閉措施，如在離橋頭兩側50m處用掛彩旗的繩子封閉交通，并設立夜間警示標志、嚴禁車輛及行人通行，確?；炷临|量。
結語
波形伸縮縫在江西省內高速首次大規模運用，最大的體會就是波形伸縮縫的施工難度較高，施工中的的每道工序都必須慎之又慎，精益求精。每個環節都將對伸縮縫的使用壽命有著決定性的影響。波形伸縮縫波形設計、整體安裝。恰恰根據以往毛勒型鋼伸縮縫多年運用總結出的缺點而設計，具有明顯的應用優勢，可以在江西高速公路運用推廣。
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鋼纖維混凝土技術論文范文5
【論文摘要】：接縫修補，接縫施工時，為保證清縫質量，對雜物填充較多的縱縫，必須用切縫機切割，其他縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理，然后用高壓氣體吹凈。
一、道路的病害概述
城市道路路面損壞可分為；斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類，斷裂類主要是指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等；豎向位移類主要指沉陷和脹起；接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、蠟臺和拱起等；表層類主要指坑洞、露骨、網裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補損壞等。
二、道路病害的處治對策
(一) 裂縫修補
路面裂縫形式多樣，處治時要根據具體情況采用相應的技術措施。縫寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫，采用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時，采取擴縫灌漿法；對貫穿全厚的裂縫，采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫，用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。
(二) 接縫修補
接縫施工時，為保證清縫質量，對雜物填充較多的縱縫，必須用切縫機切割，其他縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理，然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料，按規定進行熔化，使其具有較好的流動性，加熱溫度不宜過高、過低，時間不宜過長，以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止，灌縫深度至少應大于1.5cm。灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行，保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據填縫料性質，做好施工交通控制工作，待填縫料冷卻后開放交通，以免其被行車粘掉。堅持周期性養護，根據填料有效使用壽命，對全部構造縫進行全面清縫和普灌，其后每年入冬和雨季之前進行補灌，保證構造縫全部密封。
(三) 局部修補
對出現錯臺的板塊，先采用壓漿調整，恢復平順，調整后仍有高差，且錯臺量小于10mm，可用建筑磨平機磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分，鑿除寬度一般為10-30cm。錯臺量大于10mm的，在低的一側用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平，襯補長度按高差的1-2%，也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害，常采用瀝青混凝土罩面處理，處理厚度應大于205cm，罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理，只對露骨嚴重部分作整段處理，可用聚合物砂漿做薄層處理。
(四) 破碎板塊修補
采用換板方式處理路面嚴重破碎板，即挖除整塊破碎板，然后澆鑄水泥混凝土，板厚與原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否則可采用鋼筋混凝土進行修復。板角斷裂等破損采用局部修補方式，即對板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形，在原板壁上加裝傳力桿后，在鑿除位置澆筑混凝土。
(五) 脫空板塊處治技術
路面使用期間出現的裂縫、破碎板幾乎后與板底脫空有關，即使一些當時看來既沒有破碎有沒有裂縫的板塊，其板底仍可能存在脫空，這種病害較隱蔽，但其危害性卻非常之大。在路面修復中，若脫空板不處理，即使加鋪層達到20cm以上，也無法防止反射裂縫的出現。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理，此法是借鑒后張法預應力構件的孔道壓漿原理，在混凝土面板底部有脫空處鉆孔，通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙，流質材料凝固后產生一定的強度，對面板產生均勻承托的作用，進而達到穩固板塊的目的。
三、路面病害預防的建議
路面的病害處治始終是一種事后補救的方法，對路面病害，更多的應當以建立預防為主的思想，盡量在設計和施工中予以避免減少，在此提出以下幾點建議：
(一) 嚴格路基特別是基層參數的選取，如各基層回彈模量、含水率、液限、現場承載力等，確保施工值與設計值一致，并且設計取值與現場客觀實際相符，因此必要時應加大基本設計依據、參數的現場實際測定方面的工作，而不能僅按規范選取。
(二) 加強路基施工管理，對填方路基，確保分層回填，分層碾壓，并強化施工單位自檢和監理檢查工作，一要保證達到要求的壓實度，并要求壓實均勻，特別是路肩部位及車道與路肩交接部位，此處極易產生縱向錯臺；對半填半挖路基，特別注意挖、填結合部位的碾壓。
(三) 對用作路基的土，應加強土質的鑒別和性能測試，對膨脹土，注意區分其類別，對強膨脹土，必須置換，對中、弱膨脹土，采用適當的方法對土質進行改良，基坡較大時，采用適當的設施來加強土坡穩定性，從而保證路面不破壞。
鋼纖維混凝土技術論文范文6
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A
【論文摘要】隨著我國城鎮化、工業化發展速度的加快,城市建設從外延式開發與大規模舊城改造并舉、住宅小區規?；ㄔO及道路的改擴建,導致大量建筑垃圾急劇產量增加，建筑拉圾排放量高峰期已經到來。目前,國內處理建筑垃圾基本上仍停留在落后簡單的填埋式處理,由于建筑垃圾的不可降解性,填埋式處理將會給社會帶來災難性的后果。本文分析了建筑垃圾的成分及特征，指出了我國建筑垃圾綜合利用和管理方面存在的問題，提出了適合我國國情的建筑垃圾循環管理模式。
1.建筑垃圾管理概述
1.1相關概念界定
目前我國對建筑垃圾還沒有明確的定義，因此關于建筑垃圾的定義存在諸多不盡相同觀點。根據建設部在2005年3月23日并于同年6月1日起施行的《城市建筑垃圾管理規定》，所稱建筑垃圾，是指建設單位、施工單位新建、改建、擴建和拆除各類建筑物、構筑物、管網等以及居民裝飾裝修房屋過程中所產生的棄土、棄料及其它廢棄物。在研究領域，學者們對建筑垃圾的定義也不盡相同。概括說來，建筑垃圾是指構造物在新建、改建、擴建和拆毀活動中產生的廢棄物。具體而言，建筑垃圾是指在建(構)筑物的建設、維修、拆除過程中產生的固體廢棄物，主要包括廢混凝土塊、廢瀝青混凝土塊以及施工過程中散落的砂漿、混凝土、碎磚渣等。通俗地說，就是包括廢混凝土塊、瀝青混凝土塊、施工過程中散落的砂漿和混凝土、碎磚渣、金屬、竹木材、裝飾裝修產生的廢料、各種包裝材料和其他廢棄物等[1]。
1.2建筑垃圾的分類及來源
按照建筑垃圾的來源不同可分為：（1）土地開挖；（2）道路開挖；（3）舊建筑物拆除；（4）建筑工地垃圾；（5）建材生產垃圾。
按照能否再生利用又分為：（1）可直接利用的材料；（2）可作為再生材料或可用于回收的材料；（3）沒有利用價值的廢料。
根據對建筑垃圾的分類，可以看出城市范圍內的建筑垃圾主要來源于以下幾個方面：一是建筑施工工地產生的土方、廢渣；二是拆遷過程中產生的建筑物廢磚塊；三是房屋店面裝修時產生的建筑垃圾； 另外，還包括工業生產遺留的廢原料或廢棄半成品。
1.3建筑垃圾對環境造成的影響
建筑垃圾對環境的危害主要表現在：（1）侵占土地；（2）破壞土質；（3）污染水體；（4）影響市容和環境衛生。
2.國內建筑垃圾處理現狀
國內垃圾處理起步較晚，垃圾無害化處理能力較低，曾出現垃圾包圍城市的嚴重局面。我國每年僅施工建設所產生和排出的建筑廢渣就超過1億噸，加上建筑裝修、拆遷、建材工業所產生的建筑垃圾數量將達數億噸。近年來，中國環境衛生行業有了較大的發展，使城鎮垃圾處理水平提高，垃圾包圍城市的現象有所緩解。但還有一些問題存在，垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足，垃圾處理的水平還很低，城市生活垃圾處理還處于由粗放到處理的發展階段。
整體來看，我國城市建筑垃圾的處理呈現以下幾個問題：
（1）建筑垃圾分類收集的程度不高，目前只能是絕大部分進行混合收集。
（2）建筑垃圾回收利用率低。
（3）我國建筑垃圾處理及資源化利用技術水平落后，城市建筑垃圾處理多采用直接填埋的處理方式，既占用土地又污染環境。
（4）城市建筑垃圾處理投資少，政策法規措施還不健全，建設工作者的環保意識不強。
3.建筑垃圾管理模式
循環經濟涉及每個公民、每個家庭、每個企業、每個地區乃至整個民族。我們己經沒有了發達國家舊時代的廉價資源和環境容量，也經不起傳統發展方式帶來的資源消耗和環境污染，從中華民族的長遠發展考慮，為子孫后代的發展著想，我們必須以最小的經濟成本保護環境，用發展的思路解決工業、城市化面臨的資源、環境問題?！皽p量化、再使用、再循環”的“三R”是綠色建筑業的發展遵循的基本原則。
要想從根本上解決我國建筑垃圾存在的問題，應采取建筑周期全過程的管理模式。改變傳統的建筑原料――建筑物――建筑垃圾的線性模式，形成建筑原料――建筑物――建筑垃圾――再生原料的循環模式。在建筑過程中讓原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用，并將其對自然環境的影響降低到盡可能小的程度，從而形成高利用、低排放的新型建筑模式，在保護環境的同時也取得了更大的經濟利益。
4.建筑垃圾利用技術分析
目前國內一些研究單位正積極開發生態型建筑材料。用建筑垃圾生產再生磚(砌塊)、再生燒結磚、預制構件、鋪道磚、花格磚等建筑材料?，F已具備了推廣應用的水平。為促進建筑垃圾處理產業化,彌補建材工業大量消耗自然資源的不足,積累了一定的經驗。
4.1生產新型建筑材料
（1）生產環保型磚塊
實心粘土磚仍是最主要的建筑材料，生產這種磚需要不斷毀田取土，浪費了寶貴的土地資源；另一方面，粘土磚的燒制不僅耗煤量大，而且排出的煙氣也會造成空氣污染。事實上利用建筑垃圾中的渣土可制成渣土磚；利用廢磚石和砂漿與新鮮普通水泥混合再添加輔助材料可生產輕質砌塊；利用廢舊水泥、磚、石、沙、玻璃等經過配制處理，可制作成空心磚、實心磚、廣場磚和建筑廢渣混凝土多孔磚等。
（2）用于夯擴樁
利用建筑垃圾如平房改造下來的碎磚爛瓦、廢鋼渣、礦渣磚、碎石、石子等廢物材料為填料，采用特殊工藝和專利施工機具，形成夯擴超短異型樁，是針對軟弱地基和松散地基的一種地基加固處理新技術。
（3）利用廢纖維制造高強度混凝土
廢纖維的種類很多,鋼纖維、塑料纖維、地毯纖維等均可回收作建筑材料。將廢纖維作摻合料加入混凝土中,可提高混凝土強度、抗裂性能和抗沖擊性能，廢塑料纖維和其他廢塑料還可經化學處理制成聚合物粘結劑。
4.2用建筑垃圾生產新型材料的技術突破
我國利用建筑垃圾生產新型建筑材料的技術取得了新的突破。首先將各類建筑垃圾經過振動篩子篩選，把摻雜其中的泥土、鋼筋、木屑等去掉。將剩留的磚頭、瓦礫、灰渣及混凝土塊等進行三級破碎，并將破碎后的建筑垃圾分為三級大小不等的垃圾顆粒和細粉。再根據新型建材產品的等級、規格、樣式要求，與水泥、沙子等配料，經電腦配比，混合攪拌后通過輸送皮帶機進入制磚機震動加壓成型，形成產品濕坯體，然后送入養護窯經熱力管道加汽養護成為干產品，再進入成品庫通過太陽能自然養護28天，經檢測合格后出廠。另外，以建筑垃圾為主料代替取土，生產50萬立方米各類新型建材，年可保護土地約560畝，節約標煤11700噸。不僅可以防止填埋的建筑垃圾對水源和土壤的污染，保護了自然生態環境，而且實現了廢舊資源的再生循環利用，具有很高的社會效益。
5 結束語
總之，建筑垃圾作為各種建材產品廢料的混合物，未加處理直接填埋，不僅破壞了人類賴以生存的自然環境，而且也是資源的巨大浪費。惟有采取積極措施，才能確保建筑業的可持續發展。建筑垃圾資源化處理是一個系統工程需要政府部門環保部門建設各方建材部門及其他相關部門的共同努力。如何消除建筑垃圾的環境污染、保護耕地，節約資源是國家經濟發展的當務之急。
建筑垃圾的再生利用是一個長久的問題,它牽涉社會、經濟、環境問題,是個系統工程,它具有長期的現實意義和戰略意義。因此我們應發揮全社會的力量不斷的研發建筑垃圾的利用技術,促進建筑垃圾再生利用產品向高附加值方向發展,在產生經濟和社會效益的同時實現人和自然的和諧發展。
綜上所述，建筑垃圾作為各種建材產品廢料的混合物，未加處理直接填埋，不僅破壞了人類賴以生存的自然環境，而且也是資源的巨大浪費。惟有采取積極措施，才能確保建筑業的可持續發展。
參考文獻