[科普中国]-钢纤维混凝土路面

简述

钢纤维混凝土路面(steel fiber reinforced concrete pavement，简称SFRCP)是指一种在普通混凝土基体中掺入乱向、不连续分布的短钢纤维的复合材料作为面层结构的混凝土路面。钢纤维混凝土与普通混凝土相比，其抗拉强度、抗弯强度、耐磨性、耐冲击性、耐疲劳性、抗裂性、抗爆性和韧性等都得到很大改善和提高。

钢纤维混凝土路面与普通混凝土路面相比，其可以明显地减薄混凝土板厚，延长缩缝间距，减少接缝的数量，改善路用性能，进而减小工作量，缩短施工工期，减小唧泥、错台等病害，既可延长使用寿命，又可保证行车舒适性。

钢纤维混凝土路面，主要应用标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装。2

材料要求(一)钢纤维要求

掺入钢纤维混凝土中的钢纤维，按其制造方法来分，可分为切断纤维、切削纤维、剪断纤维、熔抽纤维四种；按钢纤维的材质来分，可分为低碳钢纤维和不锈钢纤维两种。

1)用于城市道路混凝土路面和桥面的钢纤维，除应满足《混凝土用钢纤维》(YB/T 151-1999)的规定外，还应符合下列技术要求：

①单丝钢纤维抗拉强度不应小于600MPa。

②钢纤维长度应与混凝土粗骨料最大公称粒径相匹配，最短长度应大于粗骨料最大公称粒径的13；最大长度不要大于粗骨料最大公称粒径的2倍；钢纤维长度与标称值的偏差不要超过±10%。

2)路面和桥面混凝土中，应使用防锈蚀处理的钢纤维；应使用有锚固端的钢纤维。不得使用表面磨损、前后裸露尖端导致行车不安全的钢纤维；不应使用搅拌易成团的钢纤维。

(二)水泥的要求

应采用水泥强度等级在42.5级以上的道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥的抗压强度、抗折强度、化学、物理指标和对散装水泥的要求及水泥的检验报告、合格证的检查、水泥的复验、水泥的存放要求等，均与水泥混凝土路面的要求相同。

(三)钢纤维混凝土粗骨料最大公称粒径不应大于19mm。细骨料不得使用淡化海砂。处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境的或冬期洒除冰盐的路面或桥面混凝土中应掺阻锈剂，不得掺入氯盐类外加剂，其他粗骨料、细骨料、水和粉煤灰及外加剂的要求，均与水泥混凝土路面的要求相同。3

施工(一)钢纤维混凝土布料与摊铺

钢纤维混凝土路面的布料与摊铺除应满足滑模、轨道和三辊轴机组摊铺普通混凝土路面的规定外，还应符合下列规定。

采用的各种布料机械与摊铺方式，应保证面板内钢纤维分布的均匀性及结构连续性，在一块面板内的浇筑和摊铺不得中断。布料松铺高度应通过试铺确定。拌合物坍落度相同时，由于钢纤维的顶托作用，应比相同机械施工方式的普通混凝土路面松铺高度高10mm左右。

钢纤维混凝土拌合物应与所选定的摊铺方式相适应。由于钢纤维的顶托，相同坍落度的钢纤维混凝土振实略容易些，因此规定钢纤维混凝土拌合物可使用较低坍落度的拌合物，但不得使用钢纤维“结团”的拌合物。

(二)振捣与整平

采用的振捣机械和振捣方式除应保证钢纤维混凝土密实性外，还应保证钢纤维在混凝土中分布的均匀性。从钢纤维混凝土路面匀质性和抗裂性考虑，要求已振实的钢纤维混凝土面板中，不得遗留下振捣棒插振后局部无钢纤维的暗空洞、坑穴或沟槽。

除应满足各交通等级路面平整度要求外，从钢纤维混凝土路面运营安全性和可靠性考虑，规定钢纤维混凝土路面整平后的面板表面10～30mm深度内还应保证钢纤维不直立、不翘头，保证路面磨损后裸露的钢纤维不扎轮胎，使运营安全。

采用滑模摊铺机、轨道摊铺机铺筑钢纤维混凝土路面时，振捣棒组的振捣频率不应低于10000r/min，振捣棒组底缘应严格控制在面板表面位置，不得将振捣棒组插入路面钢纤维混凝土内部振捣，或在面板内拖行振捣。滑模、轨道摊铺机振捣棒底缘应严格控制在面板表面位置；三辊轴机组摊铺仅允许采用大功率平板式振捣器和振动梁振捣密实及整平，整平后的表面不得裸露钢纤维，也不应留浮浆。

采用三辊轴机组摊铺钢纤维混凝土路面时，不得将振捣棒组插入路面钢纤维混凝土内部振捣，也不得使用人工插捣。可采用大功率平板式振捣器振捣密实，再采用振动梁压实整平。振动梁底面应设凸棱以利表层钢纤维和粗集料压入，然后用三辊轴整平机将表面滚压平整，再用3m以上刮尺、刮板或抹刀纵横向整平表面。

(三)钢纤维混凝土路面施工的特殊工艺要求

在浇筑和摊铺过程中严禁因拌合物干涩而加水，但可喷雾防止表面水分蒸发。钢纤维混凝土必须尽量加快施工速度，否则很快会凝结导致难以摊铺。

钢纤维混凝土路面的板长，即缩缝切缝间距应在6～10m之间，最大面板尺寸不应超过8m×12m。钢纤维掺量较大，可用大值；掺量小，取小值。面板长宽比应符合设计要求。钢纤维路面应先试切缝，在钢纤维不刮坏边缘时，才允许开始切缝。4