纤维混凝土在混凝土面层抗裂施工中的应用.pdf

纤维混凝土是一种新型混凝土，使用性能良好，应用广泛。文中以某学校工程为例，根据配合比试验，明确了纤维混凝土配合比，分析面层混凝土浇筑、抹平施工要点，为相关人员提供借鉴。关键词：钢纤维；混凝土；抗裂技术；抗裂施工中图分类号：TU528文献标识码：B文章编号：1 0 0 6-2 8 9 0（2 0 2 3）0 4-0 3 0 4-0 3Application of Fiber Reinforced Concrete in Cracking ResistanceConstruction of Concrete SurfaceGong ZhenfaFujian Zhenye Construction and Development Co.Ltd.,Xiamen,Fujian 361000Abstract:Fiber reinforced concrete is a new type of concrete with good performance and wide application.Taking a certain school projectas an example,based on the mix ratio test,the article clarifies the fiber concrete mix ratio and focuses on the key points of surface concretepouring and leveling construction,providing reference for relevant personnel.Key words:Steel fiber;concrete;Anti cracking technology;Anti crack construction0引言在混凝土工程建设中，地面经常出现失水干燥、出现裂缝现象，有时还会产生横贯裂缝，造成结构承载力降低。在体育场看台建设中，其结构与其安全性息息相关，需要施工方提高重视程度。为优化混凝土性能，提高看台结构性能与美化外观效果，应进一步分析面层抗裂施工技术，增强其结构强度，以达到工程施工质量标准。1纤维混凝土基本要求纤维混凝土是在普通混凝土中掺人适量的纤维所构成的复合材料。因纤维阻滞裂缝的形成，该混凝土除了具备普通混凝土性能，也具备较好的韧性、抗冲击能力强等。其面层厚度可减薄50%，缩缝间距增到3 0 m，无须设置胀缝及纵缝。施工时，纤维添加量通常为1.0%2.0%。通常采用硅酸盐水泥，确保混凝土性能。粗骨料最大粒径是纤维长度的2/3，不应超过2 0 mm。细集料使用中粗砂 1 。混合料配合比设计要求是混凝土达到设计强度等级标准，包括抗压及抗折强度。2纤维混凝土施工技术（1）纤维混凝土搅拌。为避免混凝土在拌合时出现结团，在具体操作时，拌合量应低于额定量的4/5。搅拌机拌合时，应确保纤维均匀分布。为获得良好搅拌质量，选择先干后湿的拌和工艺。投料顺序为：粗集料一纤维（搅拌1 min）粗集料水泥（搅拌1 min）。当对纤维进行拌和时，分3 次加入，一边搅拌一边添加，之后加人砂、水泥，在全部材料投人之后，重新搅拌2 3 min，然后湿拌1 min。总拌和时长低于6 min，超拌易造成结团。如果在搅拌期间，先掺入水泥、集料，之后添加纤维，则作者简介：龚振法（1 9 8 6-），男，福建泉州人，本科，工程师，主要研究方向为建筑工程。可能造成结团。与此同时，团越滚越紧，无法分开，如果出现结团情况，应立即剔除，避免影响混凝土质量 2 。（2）混凝土运输、浇筑。通过自卸运输车来运输，送到场地开展浇筑，卸料高度应低于1.5m，避免离析。纤维混凝土通过人工摊铺，大致铺平，之后通过振动器振捣，直到混凝土不下沉，没有气泡、泛浆为宜，同时应避免过振。在振捣施工时，采取人工找平，通过设备振捣拖平，然后滚压整平，防止裸露纤维。当做面层时，应分两次进行，先抹平，在没有泌水的情况下，再次抹平，接下来，朝着模板拉毛，其深度应该介于1 2 mm，防止带出纤维。拉毛时，若通过压纹器来处理，则效果更佳。（3）湿法养护和切缝。混凝土存在多种切缝，缝壁要垂直，缝隙宽度要一致，不能存在连浆情况。混凝土强度介于25%30%时，通过切缝机开展缩缝切割，缝深3 cm，每间隔1 6 m设计一道缩缝3 。施工缝处应和缩缝设计处一致，不设传力杆。胀缝和缩缝都通过沥青来填缝。面层施工结束后，立即使用湿法养护，完成终凝后，即盖上草袋，每日浇水，维持潮湿状态，养护1 0 1 5d。3工程概况本项目是某学校教学楼和附属设施项目，施工内容包含教学楼、运动操场跑道、看台和围墙项目等。按照项目设计要求，看台面积约为3 6 0 m，高度约为5m，采用混凝土框架结构，使用年限50 年，设防烈度7 度，耐火级别二级。看台基础是混凝土框架，面层厚度达到50 mm。为达到抗裂性能标准，通过研究分析，确定使用纤维混凝土开展面层建设，明确相关技术参数后，通过搅拌站拌制运送到现场施工。4配合比试验4.1纤维混凝土分类在砂浆中添加一定的纤维产生的水泥基复合材料，可以提3052023年4月江西建材程技术与应用厂升其抗冲击强度及韧性。纤维混凝土包含多种类型，如钢纤维及玻璃纤维混凝土。相较于普通混凝土，合成纤维材料混凝土可减少裂缝，增强混凝土性能，但弹性模量不高，难以提高抗压及抗拉能力。钢纤维混凝土有着较好的性能，但裂缝改善效果不突出。为解决单一混凝土存在的不足，混杂纤维混凝土得到不断发展，广泛应用于工程实践中。4.2确定纤维掺量按照混凝土性能特点，本项目使用混杂纤维混凝土材料，根据配合比试验，确定纤维掺量。（1）所用材料。砂浆材料使用PC水泥（其性能指标如表1）、粗骨料，按照混凝土强度C35开展试验设计。纤维材料性能参数：聚丙烯腈纤维长度为1 5mm，直径为48 m，密度为0.91kg/m，抗拉强度为2 8 7 MPa，延伸率介于1 5%3 5%，弹性模量超过3.5GPa；钢纤维长度为3 2 mm，直径为8 0 0 m，密度为7 8 50 kg/m，抗拉强度为8 6 5MPa，弹性模量为2 0 0 GPa。表1水泥的性能指标凝结时间/min抗压强度/MPa氧化镁三氧化硫烧失量细度/%初凝终凝3d28d1%1%1%11515528.149.26.2%1.7%2.1%5.0%（2）结果分析。为分析纤维混凝土性能，确定纤维用量和性能的关系，将落度、平板试验作为衡量指标，计量纤维用量，根据试验比较方式获取性能指标。落度越高，说明流动性越大，保水性越佳，失水收缩下降，有助于改善裂缝。研究纤维和落度关系，当未添加钢纤维时，伴随聚丙烯腈纤维用量提高，落度下降；在没有添加聚丙烯腈纤维时，伴随钢纤维用量提高，落度下降。相比于聚丙烯腈纤维，钢纤维对落度的影响较大。在平板开裂试验中，利用试块开展平板约束试验，按照裂缝条数、宽度等获取抗裂性能评价结果，如式（1）和式(2)A=Z-,Wi,maxli(1)(1)n=Am-AlAm(2)式中，A表示纤维混凝土试件面积（mm）；A m表示素混凝土试件面积（mm）；W i,ma x 表示第i条裂缝宽度（mm）；l i 表示第i条裂缝长度（mm）；n 表示抗裂性能评价。结合上述公式能够获取抗裂性能评价指标，在纤维混凝土中，聚丙烯睛用量为0.1%时，试块裂缝面积变小，继续添加强度变化不大。裂缝面积范围扩大，原因可能是吸附了很多的自由水而搅拌不均。在掺量为0.1%时，抗裂能力明显增强，增幅突出，但超过此数值，抗裂成效不明显，有时还会弱化。根据测试结果，钢纤维、聚丙烯纤维分别以1%、0.2%掺量作为本项目混凝土的掺量值。5面层抗裂施工要点（1）浇筑前准备。在正式施工之前，彻底清除浮土、杂物，对于大于标高的钢筋，应采取割除处理，避免发生开裂锈蚀情况。在完成清理工作之后，弹出控制线。对于面层混凝土，通过商混站进行生产，借助专用车辆送到浇筑位置。为达到搅拌质量控制要求，施工方应组织专人进行监督现场，保证混凝土性能满足要求 4。（2）浇筑施工。看台提前一天湿润，正式作业之前需二次湿润。首先，设置模板，通过脚手架支撑稳固；然后在面层基础上铺设砂浆，同时浇筑混凝土。浇筑作业选择分层及分区浇筑方式，通过平板器进行振捣和抹平。（3）面层抹平。在浇筑到顶端时，应进行刮平处理。想要获得更好的防渗效果，在进行抹平作业时，坡度控制在3%。在具体操作时，为获得更好的抗裂成效，同时达到观赏要求，可连续抹压四五遍，直到不能出手印，且终凝为止，然后通过铁抹子抹光 5（4）分隔缝设计。浇筑期间，为达到分区浇筑标准，按照项目设计要求布设分隔缝。选择楔形木尺板，将其当作分隔条，其上、下口宽分别为1 2 mm、8 m m，厚度为50 mm。为避免由于吸水而出现变形，施工前，涂刷清漆。施工期间，全部施工缝都设于分隔缝处。在混凝土浇筑结束且终凝之后，顶部通过密封胶进行封闭。（5）混凝土养护及监管。抹平压实之后，立即用薄膜覆盖，以定期或者不定期的形式洒水养护，养护时间至少一周。在养护过程中，组织专门人员进行养护及监管。6避免早期裂缝的措施为达到防渗抗裂性能标准，防止发生早期裂缝，拟从以下方面强化质控。（1）把好原料质量关。强化水泥、粗骨料等质量把关，材料运至现场之后，通过专人开展抽检，水泥应为相同批次，相同标号，避免由于产品差异影响混凝土性能。对于河砂细度模数，要确保处于适当范围，含泥量应低于1.5%。对于粗骨料粒径，确保处于5 2 0 mm，含泥量应低于1%。（2）凿毛处理。在正式浇筑之前，底层应进行处理凿毛，通过电锤钻孔，其深度1 0 mm、直径1 2 mm，间隔为1 0 0 mm100mm。凿毛处理后，混凝土渗人孔内，切实提升其黏结性能。（3）强化分隔条加工质控。面层施工期间，在挤压效应作用下，分隔条可能不顺直。对此，强化其加工质控，确保加工误差小于0.5mm，平整度误差小于1 mm。在分隔条加工结束之后，通过专人检查，在满足要求的前提下才能应用于现场。本工程面层抗裂效果控制：混凝土养护到设计强度，面层没有出现裂缝等缺陷，宽度误差在-3 3 mm，标高误差在-2 2 mm，平整度误差低于3 mm。工程一次通过竣工验收。7经济效益分析从效益角度分析，纤维混凝土有以下特点：（1）面层厚度能减薄1/2，施工工期缩短，成本费用均有减少。费用包括：节省原料和减少项目量后所节省的费用，使用年限增加而减少的费用，降低缩缝创造的建材、人工等所省下来的费用，节约养生、降低延误和维修成本 6)。（2）面层质量较高，接缝不多，增加工程使用年限等费用。但就纤维混凝土而言，所需成本较高，常规纤维混凝土中，纤维添加量通常是混凝土的1%2%，按重量计，即8 0 1 6 0 kg/m，假设单价为50 0 0 元/t。相比于普通混凝土，纤维混凝土单价要高出40 0 8 0 0 元/m。8结语综上所述，使用混杂纤维混凝土施工技术后，看台表面平整，有着较好的结构强度，初凝后没有出现裂缝情况，解决了面层空鼓开裂等问题，达到了施工方创建精品工程的目的，获得了较好的效益。参考文献【1 吴永康，聂志德.纤维混凝土路面施工技术 J】.黑龙江交通科技，2022（4):2 1-2 2.2付智，李红.纤维混凝土路面施工技术J公路交通科技：应（下转第3 0 8 页）308上接第3 0 5页）上接第3 0 3 页）2023年4月工程技术与应用江西建材进行碳纤维片材粘贴作业时，应计算出所需的材料和面积。碳纤维片材面积S的具体计算如式（4）所示。S=LxW(4)式中，L为碳纤维片材的长度（cm）；W 为碳纤维片材的宽度(cm）。碳纤维片材所需胶水V的计算公式如式（5）所示。V=SxT(5)式中，S为碳纤维片材的面积（m）；T 为胶水涂刷厚度(mm)。粘贴过程中，还需要注意以下几点：（1）剪裁碳纤维片材时，将其剪裁成与被加固结构相同的形状和尺寸，避免出现褶皱和皱纹。粘贴时，需要小心操作，避免碳纤维片材出现折痕或皱纹，影响加固效果。（2）粘贴前，检查混凝土表面是否干燥、清洁，否则需要进行清洁处理。（3）粘贴碳纤维片材时，注意其施工方向，通常须顺着施工方向进行粘贴，以确保其平整度和位置的一致性。同时，保持板材与混凝土表面的平整度和位置，避免出现波浪形或脱离现象，影响加固效果。4结语综上所述，本文以某桥梁加固工程为例，详细介绍加固工程的具体工艺流程，从混凝土黏结面处理、配制JGN-Tp结构胶池位置处理，防止污染或堵塞。混凝土灌注结束后，实际桩顶面标高应比理论设计值大0.5m，确保灌注桩的质量 6-8 1。（4）导管保护。为了防止导管堵塞，混凝土应连续、匀速浇筑，同时振捣，且两车间隔时间不大于混凝土初凝时间。如果发生堵塞现象，需立即更换准备好的新导管。3结语桩基础是建筑工程的重要部分，其质量好坏直接决定建筑质量安全。虽然目前旋挖钻孔灌注桩技术比较成熟，但其工艺繁杂，涉及内容多，施工过程中难免出现各种问题。因此，必须根据工程实际情况，制定科学合理的施工方案，最大限度地规避质量问题，减少施工安全隐患。参考文献【1】覃媛媛，王堂锐，张娜.某岩溶地区旋挖桩基础施工处理方案J。用技术版，2 0 2 1（4）：2 7 9-2 8 8.3赵冠鹏.钢纤维混凝土应用技术研究【J.河北工业大学成人教育学院学报，2 0 2 0（3）：42-45.4阳陈越.纤维混凝土在混凝土面层抗裂施工中的应用：以陈埭民族及剪裁粘贴碳纤维片材等环节，探究混凝土加固技术在实际工程中的应用方案。未来可以在此基础上进行深人探讨，进一步提高混凝土加固施工技术的研究水平，为实际工程提供更加可靠的加固方案和技术支持。参考文献1古胡岩芳.土木工程中混凝土施工技术探析J.甘肃科技，2 0 2 3，39(2):9-11,16.2 郑楠.简谈土木工程建筑中混凝土结构的施工技术【J.大众标准化，2 0 2 3（2）：52-53,56.3杨帆.分析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术【J.建材发展导向，2 0 2 2，2 0（2 4）：9 6-9 8.4张忠成.混凝土防渗墙施工技术在水库防渗加固工程中的应用J.科学技术创新，2 0 2 2（3 0）：1 3 9-1 42.5陕婷婷，姚健.信息技术模型在土木工程混凝土加固施工中的应用J】.江西建材，2 0 2 2（8）：7 3-7 5.6赵嘉雯.土木工程建筑中混凝土结构施工的关键技术探讨【J，工程技术研究，2 0 2 2，7（1 6）：8 0-8 2.7朱琳.浅析建筑工程中的混凝土加固施工技术J】.房地产世界，2022（1 0):9 2-9 4.8阙茂华.基于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析【J】.中国建筑金属结构，2 0 2 2（3）：46-48.江西建材，2 0 2 1（2）：1 6 1-1 6 2.【2 李礼华.地下基础旋挖桩施工技术处理体系的应用【J】.中国新技术新产品，2 0 1 6（1 4）：1 0 3-1 0 4.3刘清泉，王发廷.正循环泥浆护壁在渡槽灌注桩基础施工中的应用J丁.中国农村水利水电，2 0 0 9（6）：1 0 9-1 1 0.4郭军海.旋挖钻机在施工泥浆护壁钻孔桩时桩位偏差的控制J.科技创新与应用，2 0 2 2，1 2（3 1）：1 1 5-1 1 8.5 月房江锋，赵鑫波，郭秋苹，等，超深大直径旋挖桩水下混凝土灌注工艺研究J.山西建筑，2 0 2 2，48（7）：52-55.【6 唐少平.建筑工程中钻孔灌注桩施工技术及质量控制J.大众标准化，2 0 2 2（2 2）：3 1-3 3.7行符燕佳.旋挖钻孔灌注桩施工工艺及质量控制J】.广东土木与建筑，2 0 2 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