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纤维混凝土路面的应用

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1 聚丙烯纤维在我国路面施工中的实际应用聚丙烯纤维在我国当前路面施工中应用还是比较广泛的。比如，广州市在进行环城高速公路一期工程的施工时使用的是普通混凝土进行路面铺设，但是后期出现了极为严重的龟裂现象，在二期工程施工时就加入了钢纤维，极大降低了路面的龟裂程度，但是却产生了另外一个问题——对车胎产生破坏性影响并且出现严重锈蚀现象;在这一项目的三期工程施工时采用了聚丙烯纤维，经过一段时间的运营，使用情况良好。除此之外，我国的四川、河南等省份目前也已经在高等公路收费站以及隧道混凝土面层等地方成功使用了聚丙烯纤维，极大的延长了这些工程的使用年限。聚丙烯纤维混凝土主要用于路面修补及罩面，也可以用于修建新公路，在新建公路中的使用比较不常见。就当前聚丙烯纤维在我国的发展态势来看，聚丙烯纤维在制造纤维混凝土领域具有其独特的优点。从我国当前采用聚丙烯纤维混凝土进行施工的工程项目实践来看，聚丙烯纤维正是以其抗裂的优势得以在建筑施工领域大面积使用。 2 纤维混凝土路面设计应当注意的问题 2.1 纤维混凝土的缺陷分析 (1)纤维掺量的选择应当适度。纤维掺量的选择应根据合成纤维物理力学性质的不同以及工程的特殊要求而定，同时考虑混凝土的具体配比、集料和其他外加剂的情况。由于掺量差异的理论根据不足，决定纤维掺量的最可靠的办法是根据工程目的进行试配，认真进行比较。 (2)施工程序比较繁琐。将纤维与混凝土进行拌和，最重要的一点就是要保证纤维能够在混凝土中均匀分散开，不能产生纤维团，这是充分发挥纤维增韧功能的重要基础。在工程施工过程中根据纤维种类的不同有两种拌和方法可以选择。第一种是将纤维同其他骨料先进行干拌，在搅拌均匀后再添加水进行湿拌;第二种是将混凝土搅拌以后再加入分散的纤维方法。无论采用上述哪种方式，都应当适当延长它们的拌和时间，并且在拌和完毕以后目测一下纤维在混凝土中的分散状况，这就对拌和检测人员提出了更高的要求。加入合成纤维后，混凝土原配合比不变，也不取代原设计的受力钢筋。掺加了合成纤维的混凝土养护无特殊要求，可按正常混凝土进行养护。合成纤维混凝土的搅拌采用强制式搅拌机为好，拌和方法宜用先干后湿法，即先加砂、石、纤维、水泥干拌1～2 min，然后再加水湿拌2～3 min;除此之外，还可以采用湿拌法，也就是砂、石、纤维、水泥和水一起拌和3～5 min。普通混凝土中加入合成纤维后，混凝土粘聚力增加。塌落度有少量损失，为了保持良好的和易性，可适量掺加或增加减水剂，也可在保持水灰比不变的条件下，适当增加用水量和水泥用量。加入合成纤维后，水泥混凝土的压纹和割锯应比普通水泥混凝土滞后约0.5～1 h，以避免出现缝边拉毛。 (3)纤维造价较高。目前国内市场上常用的合成纤维品种较多，价格相差比较大。因此，应根据工程情况和使用目的选用满足要求的纤维品种，并进行试验确定合理掺量，不一定都用价格高的合成纤维。 2.2 纤维混凝土的优势分析 (1)纤维混凝土的力学性能。纤维在混凝土中阻碍了混凝土内部微裂缝的扩展，阻滞宏观裂缝的发生和发展。从而对混凝土的抗拉强度、抗折强度、抗剪强度和抗扭强度等有明显的改善作用。但是如果原材料选择不当、配合比设计不合理或纤维分布不均匀，纤维就起不到增强作用或作用不明显。 (2)纤维对混凝土变形性能的影响。纤维混凝土弹性阶段的变形性能与其他条件相同的普通混凝土基本相同，受压弹性模量和泊松比与普通混凝土差别很小，受拉弹性模量略有提高可忽略不计。但纤维混凝土的抗压韧性可提高2～7倍，抗弯韧性可提高几十倍，弯曲冲击韧性可提高2～4倍。 (3)纤维对混凝土长期性能的影响。纤维混凝土的收缩值和受压徐变略有降低，可忽略不计。但纤维混凝土的抗压疲劳性能和抗弯疲劳性能比普通混凝土都有较大改善。同样应力比条件下，纤维混凝土的疲劳寿命是普通混凝土的几十倍。纤维混凝土的抗冻性能和抵抗碳化的能力都有不同程度的提高。总之，纤维混凝土在公路或机场路面的应用已有较多的工程实例，也取得了许多令人满意的效果。但是，大多数的路面设计人员对纤维混凝土路面设计的认识还很不够，往往认为，纤维的加入只是为了提高工程项目的抗折强度或抗压强度，却忽略了纤维在限制裂缝、增加变形性能等方面的作用。因此，在应用纤维混凝土过程中首先应当把握其独有的特点，将其用在能发挥较大作用的地方。［1］朱冬梅.梅州西环高速公路聚丙烯纤维路面混凝土配合比正交试验［J］.公路交通技术，2006，(6). ［2］杨成忠，黄贻凤，杨吉新，等.聚丙烯纤维路面混凝土力学性能试验研究［J］.公路交通科技(应用技术版)，2007，(12). ［3］付智，李红.纤维混凝土路面施工技术［J］.公路，2011，(1). ［4］尹华.纤维混凝土路面的应用与发展［J］.北方交通，2007，(6).

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