[12-11 16:59:40] 来源:http://www.tmgc8.com 市政工程 阅读:3585次
概述
随着我国道路建设的迅速发展,城市范围日益扩增,对市政工程设施的管理、维护等方面提出了更高的要求。
国内目前盗窃损坏市政公用设施屡屡发生,其中尤以铸铁窨井盖被盗损量最为严重,为此,我国各大城市先后研制了多种防盗窨井装置或低值再生盖,上海、深圳等城市根据交通量大、车载重的具体技术要求,进行了钢纤维水泥砼检查井盖的研制工作。
一、 钢纤维选择
八十年代以来,国际上先后研制开发成功多种型钢纤维品种。 如德国的harex铣削型钢纤维,美国的novocon剪切钢纤维,比利时的dramix钢丝纤维等各具优异增强性能的钢纤维。国内外的工程实践证明:钢纤维的掺入,可以有效地改善水泥砼的抗裂性、抗冲击、抗疲劳和抗弯性能,是水泥砼有效补强增强材料。
钢纤维的生产随方式结构、长度和材料不同而异,美国材料试验标准a,s,t,m将钢纤维分为四类[美国纤维增强砼标准编号为a820-90(2)]
即第一类 冷拉丝类;第二类 薄拔剪切类;第三类 熔铁抽丝类;第四类 其它类
其中第三类产品由于加工后产生30-40%氧化层和呈脆性,目前已为国际所弃用,第四类已商品化的铣削钢纤维制品,具有较显著的搅拌分散性和国产化料源。在通过对此试验和技术经济比较后,最后抉择了harex铣削型钢纤维用作高强钢纤维砼的纤维增强材料。
二、铣削钢纤维——混凝土的制备及其性能
通过大量系统地试验,确定了铣削钢纤维的掺量与混凝土弯拉强度之间的关系以及铣削钢纤维混凝土的配合比设计方法。测定了不同掺量钢纤维混凝土新拌性能以及抗压、弯压、弯拉、劈拉强度和耐磨性能。
1、铣削钢纤维混凝土抗裂性
确定实验砂浆(混凝土)抗裂性能快速试验方法,进行了不同类型及渗量的钢纤维砂浆(混凝土)抗裂性能试验。同时结合钢纤维混凝土抗裂性影响因素的研究,对二种类型钢纤维进行了粘结性能比较及抗冲击性能试验,并对钢纤维增强作用机理进行了讨论。
2、铣削钢纤维混凝土弯曲韧性
参照美国材料与试验协会(astm 1018)提出混凝土曲韧性试验及评定方法,通过不同钢纤维掺量混凝土弯曲韧性影响。
3、铣削钢纤维混凝土弯曲疲劳性能
通过不同掺量,不同应力比的钢纤维混凝土疲劳或试验,研究铣削钢纤维混凝土疲劳性能的影响,确定了铣削钢纤维混凝土的疲劳方程,以及纤维掺量与疲劳强度的对应关系。为铣削钢纤维混凝土的道面工程中的应用提供重要设计参数。
铣削钢纤维混凝土的弯拉强度比普通混凝土有明显的提高,且与钢纤维的掺量成正比。同时还发现,随着混凝土标号的提高,钢纤维混凝土弯拉强度的增长幅度变小。
4、劈拉强度
试验测得铣削钢纤维混凝土和普通混凝土的劈裂抗拉强度以及强度增长百分率见表3。
结果表明,铣削钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土提高20~30%左右。但数据波动较大,这可能与劈裂抗压强度的试验方法以及试验条件有关。
5、耐磨性能
混凝土耐磨性能试验,按建筑工程材料测试规程规定,用英制道瑞式耐磨机(dorry abration machine)进行。
由以上试验结果可以看到,铣削钢纤维混凝土产30分钟的坍落度损失较小,混凝土搅拌完毕时的坍落度为15.5cm,30分钟后为10.5cm,损失率达32%,但2小时后混凝土坍落度仍有9cm,损失率为42%。
抗压强度
试验测得的铣削钢纤维混凝土普通混凝土的7天、28天抗压强度以及强度增长面分率。
6、弯拉强度
试验测得铣削钢纤维混凝土和普通混凝土的28天弯拉强度以及强度增长百分率。 标准石英砂(hm=70°)
试验测得的铣削纤维混凝土与普通混凝土的磨损率以及耐磨性能提高百分率。
由上可见,铣削钢纤维混凝土的耐磨性能比普通混凝土提高约40%。与普通混凝土一样,随着混凝土标号的提高,钢纤维混凝土的耐磨性也随之提高,随着钢纤维掺量的增加,混凝土的磨损率有所降低,耐磨性能有所增强。
结语
铣削钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种。它的长径比为34.3;极限抗拉强度为808.6mpa;与水泥砂浆的粘结度为3.52mpa。
铣削钢纤维道路的配合比设计方法大体与普通混凝土相同,不同点为:强度双控 标准(抗压强度和弯拉强度);钢纤维掺量根据设计要求的弯拉强度确定;单位用水量和砂率与纤维掺量有关,每掺加0.5%(体积率)钢纤维,单位用水量增加6kg,砂率增大2%。www.tmgc8.com
铣削钢纤维混凝土具有与普通混凝土一样的搅拌、运转和施工性能,纤维在混凝土中不会结球,分布均匀,可在商品混凝土搅拌站进行生产并能用于泵送施工。铣削钢纤维混凝土的早期坍落度损失较大,30分钟损失32%,2小时损失42%。钢纤维混凝土的实际工作性优于相同的坍落度的普通混凝土。
铣削钢纤维混凝土具有良好的材料性能,与普通混凝土相比,其抗压强度提高2~20%;弯拉强度提高20~50%;劈裂抗拉强度提高20~40%;耐磨性能提高40%左右,其物理力理性能完全可以满足城市道路工程及检查井盖等配套构件需求技术指标。
铣削钢纤维粗糙而洁净的表面,能与混凝土中的水泥浆体牢固的结合,这是铣削钢纤维提高混凝土各种性能的根本原因。
铣削型钢纤维可以通过一定技术手段,科学配比选择,制成高强度(c60),高抗折强度(4.5mpa以上)的砼,制成砼窨井盖。
此外,高强钢钎维混凝土在铁道轨枕预制、高速公路伸缩缝、水泥砼道面等预制、现浇、生产施工等方面均已得到大量应用,其优良性能完全可以取得良好的技术经济和社会环境效益。