建筑工程中鋼纖維自密實(shí)混凝土的施工技術(shù)

劉 成 蔭

(陜西建工第一建設(shè)集團(tuán)有限公司,陜西 西安 710068)

現(xiàn)如今，施工項(xiàng)目作業(yè)的機(jī)械化進(jìn)程不斷深入，挖掘、裝配、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中都普遍使用配套的大型設(shè)備；建設(shè)工程中使用混凝土也是商品混凝土，它的生產(chǎn)加工在混凝土攪拌站中進(jìn)行；在運(yùn)輸混凝土?xí)r，我們所運(yùn)用的是專門輸送混凝土的車輛以及混凝土泵；而整個(gè)施工過(guò)程中，相對(duì)而言機(jī)械化程度不高的是人工振搗混凝土技術(shù)。在坑道中，由于有限的襯砌厚度，使得在配筋立模以后，施工人員在其中進(jìn)行振搗時(shí)環(huán)境差且空間狹小，作業(yè)難度被不斷的增加。因此，施工性質(zhì)相對(duì)較強(qiáng)的鋼纖維自密實(shí)混凝土在國(guó)防項(xiàng)目的作業(yè)的過(guò)程中，有著較為廣闊的發(fā)展空間與發(fā)展前景，尤其是在坑道項(xiàng)目構(gòu)建的環(huán)節(jié)當(dāng)中，其自身的使用性質(zhì)較為完善。

1 鋼纖維自密實(shí)混凝土的提出

以高性能以及流態(tài)化混凝土為基礎(chǔ)，自密實(shí)混凝土逐漸被發(fā)展起來(lái)，它與流態(tài)混凝土相比，其擁有較強(qiáng)的流動(dòng)性，完善的作業(yè)功能，并且有著較高的強(qiáng)度以及耐久度，可見(jiàn)，其具備超高性能。自密實(shí)混凝土原材質(zhì)的組成比例相對(duì)較為完善，各個(gè)組成顆粒是按照粒徑的大小進(jìn)行排列的，不但對(duì)混凝土的密實(shí)性，且對(duì)其耐久性以及力學(xué)性能均在一定程度上進(jìn)行了提升。

混凝土雖然呈現(xiàn)出不斷發(fā)展的趨勢(shì)，但是未來(lái)混凝土穩(wěn)定進(jìn)步的大致方向以及其整體的發(fā)展趨勢(shì)將是混凝土改性。鋼纖維就混凝土改性而言，是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)性改革，更是提升混凝土性質(zhì)的一種高效形式。掘進(jìn)自密實(shí)混凝土以及易性佳的特殊之處，將鋼纖維加入到自密實(shí)混凝土之中。而在自密實(shí)混凝土的發(fā)展進(jìn)程中，鋼纖維自密實(shí)混凝土是一種必然的選擇。

將鋼纖維加入到自密實(shí)混凝土中有以下幾種優(yōu)勢(shì):

1)鋼纖維在混凝土有著較強(qiáng)的分散性質(zhì)，而且作業(yè)的特征相對(duì)較為繁瑣，但是自密實(shí)混凝土膠材質(zhì)相對(duì)較多，足以裹住鋼纖維是將鋼纖維加入到混凝土中最為關(guān)鍵的問(wèn)題；

2)自密實(shí)混凝土在進(jìn)行選取粗骨料粒徑時(shí)因其和易性及土的特點(diǎn)而必須選取的粒徑大小在25 mm之內(nèi)。對(duì)粗骨料的需求標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講，以上也同樣適用于鋼纖維混凝土；

3)自密實(shí)混凝土的收縮性會(huì)因鋼纖維的加入而得到明顯的改善；將鋼纖維加入到自密實(shí)混凝土之中，就作業(yè)技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，有著更多的便捷性，其與其他類型的混凝土之間沒(méi)有可比性的。另外一個(gè)層面，鋼纖維想要均勻地分布在混凝土攪拌的材質(zhì)當(dāng)中，就要求其一定要借助混凝土攪拌材質(zhì)自身的流動(dòng)性，也就是拌和料的自身要有著相對(duì)較低的剪切應(yīng)力，剪切應(yīng)力過(guò)大，鋼纖維在拌和的環(huán)節(jié)當(dāng)中，融入混凝土材質(zhì)當(dāng)中就更為困難，即便是在干拌環(huán)節(jié)當(dāng)中摻和鋼纖維，遇水之后，鋼纖維也會(huì)由于拌和料自身的粘結(jié)性質(zhì)，而產(chǎn)生團(tuán)聚在一起的問(wèn)題狀況，使得鋼纖維非常分散；剪切應(yīng)力相對(duì)較低，對(duì)鋼纖維的穩(wěn)固發(fā)散來(lái)講，拌和料根本不起作用，且鋼纖維會(huì)由于自身較重而呈現(xiàn)出不斷下沉的趨勢(shì)，進(jìn)而使得不均衡的鋼纖維現(xiàn)象更加顯著。自密實(shí)混凝土擁有較強(qiáng)的流動(dòng)性，而且其自身的延展度要求不得低于650 mm，遠(yuǎn)要比一般混凝土的延展度要更大。根據(jù)上文的討論與分析，鋼纖維能夠在混凝土之中均勻的擴(kuò)散開來(lái)；

4)密實(shí)成型的現(xiàn)象同樣會(huì)出現(xiàn)在自密實(shí)混凝土沒(méi)有實(shí)施振搗之時(shí)，自由水并不會(huì)由于振搗的作用聚合在鋼纖維的下表層，從這一層面上出發(fā)，也可能會(huì)提升鋼纖維與基體間的結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)混凝土的改性性能進(jìn)一步提升。

2 配制鋼纖維自密實(shí)混凝土

2.1 原材料

鋼纖維：長(zhǎng)度大致為15 m，形狀為波浪形，抗拉強(qiáng)度要求大于1 000 MPa，長(zhǎng)直徑之間的比例控制在40～60之間；

水泥：一般采用的為硅酸鹽水泥；

粉煤灰：一級(jí)粉煤灰，且其制作產(chǎn)地為通遼發(fā)電站出產(chǎn)；

砂：其細(xì)度模數(shù)要求較為嚴(yán)格，一般為2.54，且選用的河砂為通遼遼河中的河砂；

石子：最大的粒子半徑是7 mm，石灰石必須來(lái)自吐爾基山，其級(jí)配必須持續(xù)進(jìn)行。

2.2 確定基準(zhǔn)自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)

基準(zhǔn)自密實(shí)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)的方式主要是依照其強(qiáng)度級(jí)別來(lái)進(jìn)行確定的。架設(shè)規(guī)劃制備的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是75 MPa，選用的鋼纖維比重的摻和量是2.5%上下，預(yù)計(jì)可以提升其強(qiáng)度比值大致控制在25%～30%，而C60的立體抗壓強(qiáng)度便是基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度。

2.3 設(shè)計(jì)配合比

鋼纖維自密實(shí)混凝土的配合比規(guī)劃形式是基于基準(zhǔn)自密實(shí)混凝土比重，借助鋼纖維材質(zhì)來(lái)取締粗細(xì)骨料的配比形式來(lái)規(guī)劃鋼纖維自密實(shí)混凝土的自身比重。這種形式的思路較為明確，項(xiàng)目工作人員能夠很好地進(jìn)行控制。

1)未摻鋼纖維的自密實(shí)混凝土的獲取是利用自密實(shí)混凝土的比重規(guī)劃形式來(lái)獲取的，而試配強(qiáng)度的確定則根據(jù)鋼纖維使用的比重以及自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度來(lái)使用自密實(shí)混凝土比重規(guī)劃形式來(lái)進(jìn)行明確，換句話來(lái)說(shuō)就是：基準(zhǔn)混凝土。

2)使用鋼纖維取締原有的粗細(xì)骨料搭配的形式運(yùn)算其砂石使用量以及鋼纖維比重。

鋼纖維取締粗細(xì)骨料的配置形式：借助等體積取締的準(zhǔn)則，鋼纖維取締粗細(xì)骨料的配料方式，保持砂石的相對(duì)比例不發(fā)生變化，也就是說(shuō)其對(duì)應(yīng)的含砂比例維持在一定的水平。將其含砂比例設(shè)為S。那么砂石之間的相對(duì)比例值就為K=Sp/(1-Sp)。

3)不同材料的切實(shí)使用量是利用試配調(diào)整來(lái)得出的。

2.4 試配結(jié)果

依據(jù)以上提出的鋼纖維自密實(shí)混凝土的配比方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并開展配比實(shí)驗(yàn)，得出表1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表1 單方混凝土石子松堆體積對(duì)其流動(dòng)性與力學(xué)性能的作用

表1共羅列出了8項(xiàng)設(shè)計(jì)的配合比試驗(yàn)的最終成果，全部配合比制備的混合料的擴(kuò)張程度都要多于650 mm，符合自密實(shí)混凝土流動(dòng)性層面上的標(biāo)準(zhǔn)，28 d之后其抗壓強(qiáng)度符合對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

3 鋼纖維自密實(shí)混凝土的施工工藝

3.1 對(duì)原材料的要求

鋼纖維自密實(shí)混凝土就原材質(zhì)、配適比重以及作業(yè)技術(shù)的敏感程度相對(duì)較大。因此需要有膠凝材質(zhì)的細(xì)度以及其化學(xué)構(gòu)成成分。

3.2 攪拌

在攪拌鋼纖維自密實(shí)混凝土?xí)r，我們一般選用鋼纖維振動(dòng)篩以及使用強(qiáng)制的手段借助攪拌設(shè)備來(lái)進(jìn)行開展。在全部的環(huán)節(jié)中，需要我們嚴(yán)格的依照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，適當(dāng)?shù)目s減所用時(shí)間，保證鋼纖維在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中分布的勻稱性，只有這樣才能夠強(qiáng)化鋼纖維自密實(shí)混凝土自身的質(zhì)量以及其力學(xué)性能。

3.3 澆筑

3.3.1組裝模板

模板要求裝配穩(wěn)固，在此當(dāng)中要求不得出現(xiàn)有泵送口以及澆筑觀察孔，端口是拼裝形式的擋板，以方便施工拆除。模板之間要求密實(shí)，否則就會(huì)出現(xiàn)有漏漿的情況，在澆筑之前應(yīng)當(dāng)檢驗(yàn)其自身的穩(wěn)固性，否則可能會(huì)出現(xiàn)脹模的情況。

3.3.2澆筑

泵送施工出現(xiàn)在鋼纖維自密實(shí)混凝土施工之中。而泵送管道的尺寸選取應(yīng)依據(jù)鋼纖維的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行確定，防止管道被鋼纖維所堵塞。在泵送工作展開之前，潤(rùn)濕管體，以此來(lái)提升混凝土的流動(dòng)性，確保泵送環(huán)節(jié)的順利開展。整個(gè)泵送環(huán)節(jié)要求持續(xù)開展，停留的時(shí)間不得太久，通常情況下不得超出15 min，否則就很容易出現(xiàn)堵塞的狀況。

3.4 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)工作的開展有助于防范鋼纖維自密實(shí)混凝土在中期或者是后期隨著其自身的強(qiáng)度轉(zhuǎn)變而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。初凝之后，要求有專業(yè)的人員開展養(yǎng)護(hù)工作，高溫條件之下，能夠減少其養(yǎng)護(hù)之間的時(shí)間間隔。養(yǎng)護(hù)形式能夠借助蓋草墊的形式開展，或者是運(yùn)用涂抹護(hù)劑、澆水等方案。

3.5 檢測(cè)

模板拆除之后，觀測(cè)其表面狀況，嚴(yán)格開展質(zhì)量評(píng)測(cè)工作。就大體積混凝土而言，借助不損傷其自身結(jié)構(gòu)的形式來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)工作，評(píng)價(jià)其作業(yè)的質(zhì)量。通常情況下，只要借助科學(xué)的作業(yè)技術(shù)，嚴(yán)格管理作業(yè)的整個(gè)環(huán)節(jié)，讓鋼纖維自密實(shí)混凝土的施工安全以及其質(zhì)量得到切實(shí)有效的保障。

4 結(jié)語(yǔ)

1)鋼纖維自密實(shí)混凝土的配比規(guī)劃是基于自密實(shí)混凝土配比，借助鋼纖維取締原本骨料的形式，進(jìn)而規(guī)劃鋼纖維自密實(shí)混凝土的配合比；

2)借助試配檢測(cè)的形式，提供了規(guī)格為C40～C80的鋼纖維混凝土實(shí)際配合比，以提供給相關(guān)的技術(shù)工程作為依照；

3)攪拌的工藝進(jìn)程是自密實(shí)混凝土以及鋼纖維自密實(shí)混凝土在施工工藝上最主要的區(qū)別，除此之外，剩下的技術(shù)環(huán)節(jié)大致相近。