纖維復合材料在橋梁中的應用

趙燕全

摘 要：纖維混合混凝土技術是橋梁工程中應用的重要技術形式，可以有效提高施工的質(zhì)量，在施工過程中應該注重對鋼纖維的性能進行分析，纖維混合混凝土的性能比普通混凝土更加良好，在應用過程中具有高強度和適應能力，可以提高工程的質(zhì)量和延長使用壽命。因此在橋梁工程中應用纖維混合混凝土時非常必要的，需要加深纖維混合混凝土在橋梁施工中的應用研究，提高性能，提升工程質(zhì)量。本文主要從橋梁施工中纖維混合混凝土技術的應用進行分析，希望可以提高施工水平，確保橋梁工程的順利開展。

關鍵詞：橋梁;纖維混合混凝土技術;應用

橋梁工程是推動經(jīng)濟發(fā)展以及社會進步的基礎工程，在橋梁施工過程中環(huán)節(jié)眾多，對于技術水平的要求較高，新材料得到了應用，新工藝更具創(chuàng)新，促進了橋梁工程的發(fā)展。纖維混合混凝土技術是橋梁工程的重要技術形式，其性能優(yōu)良，提高了工程質(zhì)量和效率，因此在施工中得到了廣泛應用。

1鋼纖維和纖維混合混凝土性能

1.1鋼纖維性能分析

鋼纖維其本身具有一定的彈性，并且在應用中抗拉能力較強，因此在使用中可以更好適應外界的環(huán)境變化，斷裂的情況較少。鋼纖維是一種金屬纖維，具有金屬的強度和硬度，適應性較強，在實際應用過程中對鋼纖維會進行改造，更符合工程的建設要求，因此鋼纖維的應用更具有可塑性，與水泥更好地結(jié)合，可以提升纖維混合混凝土的強度和質(zhì)量。鋼纖維根據(jù)不同的工程要求可以分成四種形式，分別是切斷鋼纖維、切削鋼纖維、剪切鋼纖維、熔抽鋼纖維。切斷鋼纖維的特點是抗拉能力強，在形成纖維混合混凝土后更具有抗拉強度。但是這種方法在實際應用中技術水平不足，導致鋼纖維和混凝土之間難以實現(xiàn)有效的粘結(jié)，兩者的結(jié)合程度不高，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。為了讓混凝土和鋼纖維之間可以充分粘結(jié)，對鋼纖維的形狀進行變化。將光滑的鋼纖維表面增加刻痕，可以有效改善粘結(jié)性不強的情況。廢鋼絲繩在應用之前需要對表面清理干凈，清除油污和雜物，可以提高粘結(jié)性，確保纖維混合混凝土的正常使用。剪切鋼纖維是對冷軋鋼板進行剪切，剪切鋼纖維與切斷鋼纖維相比混凝土之間的粘結(jié)程度更高。切削鋼纖維的應用更加廣泛，相比前兩種鋼纖維模式不僅強度更高，同時粘結(jié)性更強，切削鋼纖維是由旋轉(zhuǎn)銑刀切削厚鋼板制成，截面為三角形，和水泥混凝土有較好的粘結(jié)性，粘結(jié)程度更高。熔抽鋼纖維對于鋼纖維的制造方式不同，因此鋼纖維中的含碳量、凝固方式等與其他鋼纖維具有很大的差異。熔抽鋼纖維的表面不夠平整和規(guī)則，并且在應用過程中會產(chǎn)生化學反應，形成氧化亞鐵在鋼纖維的表面，這種氧化亞鐵物質(zhì)影響鋼纖維和混凝土的粘結(jié)。

1.2纖維混合混凝土性能

制作纖維混合混凝土是將鋼纖維與普通混凝土相融合，將二者均勻攪拌，確保混凝土中分布鋼纖維，經(jīng)過凝固之后就形成纖維混合混凝土。纖維混合混凝土的性能與比普通混凝土更高，強度和硬度更大，在應用過程中承載能力更強，可以有效提高建筑的質(zhì)量。混凝土的抗拉強度影響混凝土的質(zhì)量，因此加入鋼纖維可以有效提升極限抗拉強度和抗彎強度，混凝土在應用中受到外界沖擊不會出現(xiàn)裂縫和變形的情況，提高安全性。纖維混合混凝土抗凍性強，對于北方等地，冬季的溫度低，容易出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象，采用纖維混合混凝土可以提高抗凍性。混凝土的彈性模量在融入鋼纖維之后會得到明顯的提升。普通混凝土在經(jīng)過長時間的使用后會出現(xiàn)變形以及收縮的情況，主要是因為外界溫度以及環(huán)境的變化導致的，在加入鋼纖維之后可以改善這種情況提高韌性，延長使用壽命，提高混凝土的耐磨性以及抗剪性，因此纖維混合混凝土的性能良好，相較于普通混凝土具有很多應用優(yōu)勢，因此需要加強應用和推廣。

2橋梁建設中纖維混合混凝土技術的應用

2.1纖維混合混凝土在橋梁建設中的應用

（1）橋面鋪裝。纖維混合混凝土的強度以及剛度更高，因此在橋面中的應用更具有優(yōu)勢。橋梁在建設過程中對于強度以及重量等的要求都比較高，為了提高橋梁的質(zhì)量應該對重量進行控制，纖維混合混凝土相較于普通混凝土重量更輕，可以減少橋梁的負擔。纖維混合混凝土的承載能力較強，提高了橋梁的承載力，適應外界環(huán)境的變化，減少裂縫等橋梁質(zhì)量問題，提高安全系數(shù)。橋梁在應用中樁頂會受到外界沖擊而出現(xiàn)裂痕，因此為了緩解樁頂受到的沖擊力，提高韌性，需要采用纖維混合混凝土，保證橋梁的穩(wěn)固。（2）橋梁墩臺在加固中的應用。橋梁墩臺的強度需要提升，因此在墩臺加固的過程中需要應用纖維混合混凝土，橋梁墩臺的加固一般采用切削鋼纖維，不僅強度和厚度符合要求，同時與混凝土的粘結(jié)性較強，有效提高墩臺強度。在出現(xiàn)地震等自然災害時纖維混合混凝土可以有效對外界沖擊力進行緩沖，減少墩臺受到的沖擊，提高穩(wěn)定性，避免表面材料脫落問題。

2.2纖維混合混凝土在橋梁路面施工技術的應用

（1）橋梁路面施工技術的應用。纖維混合混凝土在橋梁路面施工中可以減薄鋪裝厚度、提升耐磨性和抗凍性等特點，橫向縮縫減少，因此在施工中會采用纖維混合混凝土來提高強度。采用兩層式施工或三層式施工形式，兩層式施工全部使用纖維混合混凝土，三層式施工是在第一層以及第三層使用纖維混合混凝土，采用不同的施工方式可以根據(jù)工程的實際要求以及周圍影響等進行合理選擇，確保施工方法符合要求。（2）碾壓施工中技術應用，為了提高橋梁路面的平整度以及密實程度，需要對路面進行碾壓，普通混凝土因為粘結(jié)性不強，因此在碾壓之后的效果不夠好，難以達到過程要求。應用纖維混合混凝土，在碾壓之后可以提高粘結(jié)程度，更好的應對外界環(huán)境的沖擊，提高了韌性，荷載能力更強，減少出現(xiàn)裂縫以及變形的情況，保證道路的質(zhì)量。因此為了延長道路的使用壽命，降低維修成本，需要對材料進行合理選擇。（3）罩面過程的技術應用，混凝土罩面中應用纖維混合混凝土有效提高路面的質(zhì)量。混凝土罩面在施工中有三種形式：①直接式，這種方法的應用范圍更廣，對路面產(chǎn)生的副作用較小，因此應用次數(shù)較多。②結(jié)合式，有效提升了混凝土與路面的粘結(jié)度。③分離式，將混凝土和路面相分離，在中間添加隔離層可以有效達到施工要求。（4）隧道襯砌和邊坡防護，道路在施工過程中受到外界因素的影響，比如地形、水文、地質(zhì)、溫度等等自然因素，雖然在施工中會盡量減少在地形不佳的位置施工，但是這種情況難以避免，因此需要靈活調(diào)整施工方案。在地形不佳的位置施工會影響路基質(zhì)量，巖石脫落問題頻發(fā)。因此需要對邊坡進行防護，提高邊坡的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)意外事故。纖維混合混凝土可以對邊坡加固，將鋼纖維加入到襯砌中可以提高襯砌的性能，增強穩(wěn)固性，對隧道進行保護。有效防范風險，保持路基結(jié)構的穩(wěn)定，減少巖石脫落問題的產(chǎn)生。

3結(jié)語

綜上所述，纖維混合混凝土是一種水泥基復合材料，這種材料在應用過程中具有良好的性能，提高橋梁的穩(wěn)定性和承載力，對于外界的適應能力較強，在應用過程中可以根據(jù)工程需求開展不同的設計。在科技以及材料不斷更新和發(fā)展的過程中，對于鋼纖維的研究不斷加深，理論知識更加豐富，應用范圍更加廣泛，因此企業(yè)在施工中要加大對纖維混合混凝土的應用，提高工程質(zhì)量。

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