混杂纤维混凝土在桥面铺装中的应用研究

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发布时间：2022-03-07

资料介绍

通过试验，研究开发了一种集优越力学性能和良好耐久性能于一体，既能满足桥面铺装层的功能要求又能解决桥面
铺装层早期破坏和耐久性低问题的新型桥面铺装材料——混杂纤维混凝土。引入聚丙烯仿钢丝粗纤维来代替部分钢纤维，既可降
低工程造价又可降低铺装层的自重，其对纤维混凝土力学性能及耐久性能的提高可和钢纤维媲美，甚至比掺单钢纤维更高。在混
杂纤维混凝土中掺入膨胀剂和引气剂，与素混凝土和单一纤维混凝土相比，抗弯强度、弯曲韧性明显改善，抗渗等级提高到 29级，
抗冻融性能也有一定程度的提高，耐久性显示出明显的优势，是桥面铺装材料的理想选择。
关键词：桥面铺装；混杂纤维；力学性能；耐久性能；膨胀剂；引气剂
Absract：A set of new bridge deck pavement materials— hybrid fiber reinforced concrete is studied and developed by experiment，
which have excellent mechanical properties and good durability，and can meet the functional requirements of bridge deck pavement and
resovle early damage and the problem of low durability．Not only the project S cost but also the weight of pavement layer can be reduced
by polypropylene imitation steel wire fiber insteading of parts of steel fiber．Furthermore，the mechanical properties and durability of
hybrid fiber reinforced concrete can be improved even than steel fibers．By admixturing with expansive ag ent and air—entraining ag ent，
compared with steel fiber reinforced concrete and plain concrete，the composites has significantly improved the flexural strength and
toughness，and the perm eability grade is increased to 29．In addition，anti-freeze-thaw perform ance has also been a certain increased．
The durability demonstrates a significant advantag e and the composites will be an ideal choice for bridge deck pavement materials．
Keywords：Bridge deck pavement；Hybrid fiber；Mechanical properties；Durability；Expansive ag ent；Air-entraining agent
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1000-4637【2010)03—55—05
0 前言
近年来，全国各地不少桥梁刚刚建成不久，桥面就
出现了严重的破损、开裂、坑槽、拥包等病害。桥面如果
积水则会引起桥面渗水或漏水，在荷载和水的双重作
用下，铺装层会加速破坏，给交通造成很大的不便，严
重者还可能造成交通事故。
桥面铺装层要求具有足够的抗压强度、抗折强度、
弯曲韧性等力学性能。同时，由于桥梁结构的特殊性，
运营中不可避免地受外界恶劣环境的影响，因此，铺装
层还应具有一定的抗渗、抗冻融、抗腐蚀等耐久性能l11。
普通混凝土一般力学性能及耐久性不足，不能满足桥
面铺装层的特殊需要，钢纤维混凝土用于桥面铺装，具
有优良的力学性能和耐久性能，但单一钢纤维混凝土
存在自重大、造价高、纤维容易结团等缺点口_曰，使其应
用于桥面铺装层受到一定的限制。针对这一技术难题，
利用聚丙烯有机仿钢丝纤维部分代替钢纤维，既可以
拥有钢纤维混凝土较高的力学性能和耐久性能，又可
以降低结构的自重和工程造价。在此基础上再掺入膨
胀剂补偿混凝土的收缩，可减少与缩小裂缝源的尺度
和数量，抑制和推迟收缩裂缝的出现，提高混凝土的抗
基金项目：河北省交通运输厅科学技术项目计划 (重点项目)(V-
060225)。
渗性能，而且当有剩余膨胀值时，还会产生自应力，增
进混杂纤维与基体间的界面粘结力和混凝土整体的致
密性，降低孔隙率，减小孔尺度，优化孔级配与孔分布，
而孔结构的改善正是抗渗性能提高的重要标志。
1 力学性能研究
1．1 试验材料
钢纤维采用 TJB一35型剪切波浪形钢纤维，截面形
状呈扁棱形，当截面面积一定，截面越扁，其截面周长
越大。由于这种纤维的截面周长很大，加大了纤维的外
表面积，可增加纤维与基体的粘结力。这种钢纤维外形
是经过特殊处理的波浪形纤维，大大增强了其与水泥
基体的咬合力，同时纤维属于长纤维，对增强其与水泥
基体的界面粘结非常有利，与水泥基体之间能够很好
地协同工作，具有很好的界面粘结性能。TJB一35型剪
切波浪形钢纤维的形貌见图 l。