【摘 要】钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。普通混凝土路面具有抗冲击性能力差、易产生裂缝并不断发展等缺陷。钢纤维混凝土是在混凝土中掺入钢纤维以改善混凝土性能，有效提高了混凝土的耐久性、抗拉强度、抗弯强度以及抗裂性能等。鉴于此，文章结合钢纤维混凝土的基本力学性能分析，主要针对钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点进行了分析，以供参考。
【关键词】钢纤维混凝土；道路面层施工；应用要点
1 导言
近年来，伴随着经济的快速发展，人们的生活水平有了很大的提高，汽车作为一种便利的交通工具，开始进入普通百姓的生活，也使得公路所要承担的交通压力越来越大，人们对于路面的施工质量和使用寿命提出了更加严格的要求。考虑到传统路面采用的是水泥混凝土或者沥青混凝土，使用年限相对较短，甚至实际使用寿命可能仅仅达到设计寿命的一半，影响了公路行业的可持续发展。在这种情况下，钢纤维混凝土路面施工技术得到了普及和应用，在提升路面整体性能方面发挥着积极的作用，得到了公路施工企业的重视。
2 钢纤维混凝土的基本力学性能
2.1抗压强度
在抗压强度方面，钢纤维并不能很好的增加混凝土基体的抗压强度。钢纤维的加入只是略微提高了混凝土的抗压强度，提高幅度并不是很大，在10%左右。石料的最大粒径对钢纤维的长度在一定程度上起着决定性的作用，石料粒径过大或者钢纤维较短会造成钢纤维在混凝土中分布不均，使钢纤维在混凝土中局部结团，间接形成薄弱截面，影响了钢纤维与混凝土基体的粘结性能，反而使钢纤维混凝土的抗压强度有所下降。
2.2耐腐蚀性强
混合杂乱分布在钢纤维混凝土内部的钢纤维只要不让其与空气接触，一般不会发生锈蚀。实验表明，钢纤维在空气、污水、海水中都不容易被锈蚀。当把钢纤维放在海水和污水中5年后，其表面锈蚀程度小于5mm，在钢纤维混凝土表面或者是裂缝处的钢纤维受腐蚀的可能性较大。所以，建筑物会因钢纤维混凝土的耐腐蚀性而延长使用寿命，从而节省资源、能源。钢纤维的耐冻融性、耐热性和抗气蚀性都比较好，物理性能也得到了很大的提高。当在混凝土中掺入1.5%的钢纤维时，即使是对其进行高达150次的冻融操作，抗折和抗压强度也才下降20%。掺有钢纤维的耐火混凝土的抗热性也是极佳的，在极度高温下不会太过膨胀而断裂。所以，钢纤维混凝土的耐腐蚀性要比普通混凝土的抗腐蚀性更为优越。
2.3抗拉强度
在抗拉强度方面，钢纤维的加入对混凝土劈拉强度还是有很明显的加强的。试验表明，钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土要高，且钢纤维掺量提高，劈拉强度也会相应提高，当混凝土中钢纤维掺量在1%～2%时，相应混凝土的28d劈拉强度增加40%～80%，但混凝土的早期劈拉强度与是否加入钢纤维的关系并不大。
2.4抗冲击性能
钢纤维的加入在很大程度上提高了混凝土的抗冲击性能，且在一定掺量范围内，抗冲击性能和钢纤维掺量是成正相关的。钢纤维混凝土具有良好的塑性变形能力，大大改善了普通混凝土性脆的缺陷，即使在冲击裂缝形成以后，钢纤维也能够延缓裂缝的延伸和扩大。在动荷载作用下，抗松散破碎的能力使钢纤维混凝土的耐久性大幅提升，这种情况下的混凝土虽然开裂，但不会立即破碎，基于这种能力钢纤维混凝土特别适用于一些铺面工程中，如:公路路面、桥面铺装、机场跑道等。
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3 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点
3.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择
在钢纤维和混凝土配合比方面，主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计，在实践使用中主要采用以下公式进行计算：钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×（1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比）。从上述公式可以看出，钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连，其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。
3.2模板的选择
模板应具有一定的强度、稳定性和刚度，允许振动梁在其上面行走振动而不发生变形、倾覆现象。我们选取了钢模板，外侧支护采用圆钢三脚架，模板隔离层采用聚乙烯薄膜，这样既可以方便拆模，又防止混凝土混合料从纵向传力杆孔洞处流出。
3.3钢纤维的投放和搅拌环节
在钢纤维的投放和生产过程中，采用先湿后干的分散式投放方式，防止出现搅拌过程中出现结团现象。在投放过程中，钢纤维应该采用细骨料定量的方式进行搅拌工作，通过分散式振捣的方式将钢纤维混入到混凝土之中。在钢纤维混凝土搅拌的过程中，一般按照先投放砂石再投放钢纤维，在搅拌均匀之后，再进行碎石和水泥的投放工作，通过这样的分级投放工作实现每一个环节的均匀搅拌，防止出现搅拌不均匀的情况。此外，对于搅拌机的选择也具有一定的要求，为了实现最佳的搅拌效果，需要采用双锥反转的方式进行搅拌，以确保最终的搅拌效果。
3.4路面铺筑
钢纤维混凝土路面的铺筑，应符合设计图纸的要求，满足JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求。对拌和钢纤维混凝土路面进行摊铺时，不仅需要满足相关设备在普通混凝土路面施工中的各类规范，还必须充分考虑一些其他因素:在施工中，使用的机械布料以及摊铺方式必须能够确保钢纤维的均匀分布，保证结构的连续性，在对一块面板进行浇筑与摊铺时，应该避免出现中断的情况；应该通过试铺对布料松铺高度进行确定，而当拌和物的塌落度相同时，相比于普通混凝土路面，松铺高度应该高出10mm左右；拌和物与摊铺方式应该相适应，同时其工作性可以满足相应摊铺工艺下的振捣要求。
3.5路面振捣
在钢纤维混凝土铺筑完成后，需要进行相应的振捣和整平工作，以保证良好的施工效果。对于施工技术人员而言，在对振捣设备以及振捣机械进行选择时，不仅需要考虑钢纤维混凝土的密实性及纤维在混凝土中分布的均匀性，还必须结合施工企业自身的实际情况，在条件允许的范围内进行选择。同时，路面的振捣应该结合路面的交通等级，对平整度进行确定，而且整平后，面板的表面不能出现裸露的钢纤维，以免影响行车安全。不仅如此，位于路面表面以下10～30mm深度范围的纤维，应该基本处于平面分布状态，避免垂直分布。
对于不同的摊铺工艺，应该选择不同的振捣和整平方式。例如，如果在钢纤维混凝土路面铺筑时，采用的是滑膜摊铺机，则应该将振捣棒的振捣频率控制在1×104次/min，同时确保振捣棒组的底部紧贴面板表面位置，避免插入到钢纤维混凝土内部；如果以三辊轴机组对钢纤维混凝土路面进行摊铺，同样不能将振捣棒组插入到钢纤维混凝土内部，而且也不能采用人工振捣的方式。一般来说，可以采用大功率平板式振捣器，结合振动梁进行压实整平，然后利用三辊轴整平机，对路面表面进行进一步整平处理。
4 结论
综上所述，钢纤维混凝土是一种新兴的混凝土材料，在路面施工中得到了成功应用，并且取得了非常显著的效果，不仅能够在很大程度上提升道路工程的施工质量，保障行车的舒适性和安全性，还可以延长路面的使用寿命，应该得到相关技术人员的重视。在我国JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》中，对抗裂纤维混凝土的配合比以及补强纤维混凝土的设计进行了详细介绍，并对适用于路面施工的纤维材料进行了拓展，能够为纤维混凝土路面的施工提供良好的指导，推动我国交通运输事业的稳步发展。
参考文献：
[1]武永华.钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用[J].市政技术,2014,06:149-151+157.
[2]叶清泉.钢纤维混凝土在市政道路路面维修中的应用[J].山西建筑,2011,09:141-142.
论文作者:常春燕
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期
论文发表时间:2016/11/15
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