1. 前言 平頂山市——一個(gè)新興的能源工業(yè)城市,近幾年公路建設(shè)發(fā)展較快,現(xiàn)已擁有干線(xiàn)公路831公里,其中有水泥混凝土路面約百余公里,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土路面的調(diào)查,均有不同程度的出現(xiàn)斷板、龜裂現(xiàn)象。雖然公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)期限為30年,但實(shí)際政常運(yùn)營(yíng)使用壽命均不足10年,加之水泥混凝土路面出現(xiàn)損壞后,一方面養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)困難較大,另一方面也造成了負(fù)面的社會(huì)影響。在實(shí)施修補(bǔ)過(guò)程中,我們也曾試圖在舊混凝土路面上加3-5cm瀝青混凝土路面面層予以改善,但效果不盡理想。在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)裂紋、起層,甚至跑飛現(xiàn)象,尤其在交通量日益增加,重型運(yùn)輸車(chē)輛有增無(wú)減的情況下,對(duì)經(jīng)久耐用水泥混凝土路面從設(shè)計(jì)到施工都顧慮重重。針對(duì)這種情況,平頂山市公路管理總段設(shè)計(jì)室、試驗(yàn)室等部門(mén)于1997年5月專(zhuān)門(mén)成立了水泥混凝土路面加強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用研究小組,在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上,研究探討了用聚丙烯纖維網(wǎng)進(jìn)行水泥混凝土路面的加強(qiáng)(以下聚丙烯纖維網(wǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)纖維網(wǎng)),通常水泥混凝土路面面板設(shè)計(jì)厚為24-25cm,通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)有關(guān)資料,在實(shí)際施工中針對(duì)不同路段采用幾種加入纖維網(wǎng)的方式,使水泥混凝土面板予以加強(qiáng)、探討用纖維網(wǎng)混凝土代替鋼筋混凝土應(yīng)用技術(shù),通過(guò)近一年的通車(chē)運(yùn)營(yíng),使用效果良好。 聚丙烯纖維網(wǎng)(纖維網(wǎng))是美國(guó)軍隊(duì)工程師團(tuán)于八十年代中期研制成功的一種新型水泥混凝土加強(qiáng)筋材料,適用于公路路面、機(jī)場(chǎng)跑道、橋涵、隧道、港口碼頭、水工建筑物等混凝土工程的加強(qiáng),已在世界60多個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用,效果顯著。 我國(guó)于1996年前后引進(jìn)該聚丙烯纖維,并逐步在有關(guān)混凝土工程中應(yīng)用,然而從中國(guó)市場(chǎng)總代理:西安博賽特纖維網(wǎng)砼有限公司提供的資料來(lái)看,聚丙烯纖維混凝土路面應(yīng)用技術(shù)在我省沿未研究應(yīng)用。 2. 纖維網(wǎng)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)
2.1 纖維網(wǎng)的化學(xué)和物理特性 纖維網(wǎng)的主要化學(xué)物理特性如下:
吸水性 無(wú) 比重 0.91 纖維長(zhǎng)度 12-51mm 熔點(diǎn) 160-170℃ 燃點(diǎn) 590℃ 熱傳導(dǎo)性 低 酸堿阻抗 高 張力強(qiáng)度 560-770Mpa 楊氏彈性系數(shù) 350Mpa 2.2 纖維網(wǎng)的功能 根據(jù)有關(guān)國(guó)外大量的試驗(yàn)文獻(xiàn)資料分析,纖維網(wǎng)在混凝土中的作用主要起到加強(qiáng)作用,其主要功能可歸納為:
①抑制混凝土的塑性收縮開(kāi)裂 ②提高混凝土的堅(jiān)韌性和延展性 ③提高混凝土抗?jié)B性 ④提高混凝土抗沖擊能力 ⑤提高混凝土抗碎和耐磨能力 ⑥防止鋼筋腐蝕等 ⑦取代鋼筋混凝土公路路面
2.3 纖維網(wǎng)混凝土的所用材料 ①聚丙烯纖維網(wǎng)采用西安博賽特纖維網(wǎng)砼有限公司提供的美國(guó)纖維網(wǎng)公司生產(chǎn)的合成纖維,成品袋每袋0.9kg,纖維長(zhǎng)19mm。 ②水泥。經(jīng)抽樣檢驗(yàn)采用平頂山水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的525#普通硅酸鹽水泥。 ③碎石。通過(guò)對(duì)部分石料廠(chǎng)家的取樣試驗(yàn),并考慮經(jīng)濟(jì)因素,確定采用平頂山姚孟石灰石機(jī)械加工的碎石。 |