纖維混凝土:為市政工程的耐久性助力

　　近日，記者在采訪中遇到江蘇靖江的一家生產(chǎn)金屬纖維的廠家，產(chǎn)品主要用于纖維混凝土。據(jù)該公司負責人介紹，隨著工程建設量的大幅增長以及對工程質(zhì)量要求的提高，纖維混凝土的用量大幅提高，因此，該公司的產(chǎn)品銷售情況非常好。

　　纖維混凝土是以水泥、水、骨料、外加劑為基體，以金屬纖維、合成纖維作為增強材料而組成的具有復合材料工作性能的新型混凝土。纖維材料從早期的短鋼絲發(fā)展到目前的玻璃纖維、塑料纖維、碳纖維等各種纖維材料。纖維混凝土的工作機理類似于復合材料機理。復合力學原理是基于線彈性、均質(zhì)順向連續(xù)配置的纖維而形成的復合材料。當混凝土中加入適量的纖維之后，水泥漿體作為砂、石等骨料的膠凝材料，同時握裹了大量的纖維。正是這些均勻分散的纖維相互搭聯(lián)形成了散亂分布的網(wǎng)狀結(jié)構，起到了承托骨料的作用，從而有效減少了骨料的離析，減少了泌水，提高了粘結(jié)性及保水性，在一定程度上提高了混凝土的抗拉強度和韌性。

　　市政工程混凝土應用量多面廣，我國目前又處于大規(guī)模市政工程建設的高潮時期，因而纖維混凝土的應用前景非常廣泛。針對不同的工程特點，纖維混凝土的選擇應當有所側(cè)重。一般而言，對抗裂、抗疲勞、抗沖擊要求高的工程，采用鋼纖維混凝土具有比較高的性價比。同時，對于隧道工程中的噴射混凝土、預制混凝土樁端、抗震要求比較高的框架節(jié)點，往往多采用鋼纖維混凝土。為防止地下鋼筋混凝土結(jié)構開裂而產(chǎn)生的滲漏問題，往往采用合成纖維混凝土。此外，對于建筑物的內(nèi)外粉刷層，應采用合成纖維砂漿，對防止龜裂能夠起到明顯的改善作用。

　　隨著我國道路建設的迅速發(fā)展，城市范圍日益擴增，對市政工程設施的管理、維護等方面提出了更高的要求。

　　國內(nèi)目前盜竊損壞市政公用設施現(xiàn)象屢屢發(fā)生，其中尤以鑄鐵窨井蓋被盜損最為嚴重，為此，我國各大城市先后研制了多種防盜窨井裝置或低值再生蓋，上海、深圳等城市根據(jù)交通量大、車載重的具體技術要求，進行了鋼纖維水泥砼檢查井蓋的研制工作。在通過對比試驗和技術經(jīng)濟比較后，最后選擇了銑削型鋼纖維用作高強鋼纖維砼的纖維增強材料。據(jù)悉，杭州市前幾年的背街小巷改善工程之后，裝上了9萬多只鋼纖維材料的窨井蓋，除了偶有損壞外，至今為止無一被盜，因為鋼纖維沒有回收價值，小偷不感興趣。杭州市計劃用3年時間，對城區(qū)鑄鐵窨井蓋進行更換，到2010年，小偷就別想在杭州的窨井蓋上打主意了。

　　當前國內(nèi)大量采用的雨水口箅子大都以鑄鐵制作為主，成本高、重量大、耗用大量鑄鐵，且易于丟失。經(jīng)過探索調(diào)查，中建建筑科學技術研究院和北京市市政工程管理處開展了鋼纖維混凝土雨水口箅子研究。鋼纖維混凝土雨水口箅子是以鋼纖維混凝土作基體，配以適當?shù)匿摻?，并以玻璃鋼及鋼圈增強邊框，?jīng)精心加工而成，可與原箅子框配套使用。這種箅子利用鋼纖維混凝土優(yōu)良的抗裂、抗沖擊、抗疲勞性能及鋼纖維混凝土在薄壁構件中趨于二維分布的特點，具有成本低、重量輕、可大量節(jié)約鑄鐵、不易丟失、生產(chǎn)工藝簡單等特點，與鑄鐵雨水口箅子相比，可減輕構件重量30%%,降低造價50%%左右，并滿足重車荷載使用要求。目前，鋼纖維混凝土雨水口箅子已在北京、河北、江蘇、四川、廣東、鞍山、內(nèi)蒙古、山東等地應用，目前已轉(zhuǎn)讓技術幾十家。

　　鋼纖維混凝土自發(fā)展以來，已在路面、橋面、機場跑道等工程中得到廣泛應用，同時也取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效益。它除了具有良好的抗彎強度外，而且還具有優(yōu)異的抗沖擊、抗開裂性能。對鋼纖維混凝土進行的沖擊荷載等試驗研究表明：摻以體積率為1%～2%的鋼纖維增強混凝土與基體比較，其抗沖擊強度可提高10倍～20倍，彎曲韌性可提高20倍左右，抗彎強度可提高1倍～6倍，抗拉強度可提高2倍左右，疲勞強度提高50%,抗裂強度可提高2倍，抗壓強度可提高10%～30%.由此可見，鋼纖維混凝土的抗裂性與抗沖擊性是非常優(yōu)異的。此外，用鋼纖維混凝土修筑舊混凝土路面還能達到早期強度高、提前通車的目的。