大功率機車項目廠房鋼纖維混凝土地坪施工方案(14頁).doc
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2023-07-11
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1、鋼纖維混凝土地坪施工方案xx金屬制品有限公司一、地基及地坪處理方案:根據中華人民共和國行業標準,公路水泥混凝土路面設計規范,鋼纖維混凝土整體地坪應鋪設在均勻密實的地基土上,對淤泥,淤泥質土,回填土及雜填土的軟弱地基,應根據地面使用要求,活荷載大小,地基地質情況按現行國家標準“建筑地基基礎設計規范 ”(GB50007-20XX)的有關規定利用與處理,并應嚴格按照設計及施工驗收規范對地基處理的要求進行施工,即- 本項目由調試涂裝聯合廠房、車體聯合廠房、預處理廠房、組裝聯合廠房4部分組成,采用鋼纖維混凝土面層,地坪厚度為200mm。鋼纖維摻量分別為:- 預處理廠房:25kg/m3- 車體聯合廠房:22、5kg/m3- 組裝聯合廠房:25/kgm3- 調試涂裝聯合廠房:20kg/m3- 地基夯實,壓實系數大于0.92。二、鋼纖維混凝土配合比: SD75型鋼纖維摻量:每立方混凝土25公斤,混凝土標號: C25。初估鋼纖維混凝土面層厚0.20m。基層選用水泥或石灰粉煤灰穩定粒料,厚0.20m。墊層為基配碎礫石,厚0.18m。鋼纖維參量為25kg/m3,鋼纖維長度60mm,直徑0.75mm。路面板平面尺寸選為寬4.5m,長5.0m。縱縫為設拉桿的啟口縫,橫縫為設傳力桿的假縫。 SD75型鋼纖維:冷拉切斷型鋼纖維,長度60mm,直徑0.75mm,長徑比80。由水溶性膠水粘結成排,兩端端勾,最小抗拉強度3、大于1150MPa。韌度值大于0.50。 其余水泥,砂,骨料和水的用量由施工單位制定。混凝土強度需達到設計要求,建議在澆 筑前用試塊做混凝土抗壓強度試驗。三、冷拔成排鋼絲切斷高強(端勾型)鋼纖維直徑為0.75mm的冷拔鋼絲,用水溶性膠水粘結成排后按照規定的長度用切刀、切斷成60mm短纖維。冷拔鋼絲制作的鋼纖維的抗拉強度可達10002000MPa。但是它的表面較光滑,與混凝土或水泥漿基體粘結強度較差。為了增強鋼纖維與基體的粘結強度,通常可改變鋼纖維的外形,即生產異型鋼纖維的方法加以解決。我公司生產在中用的方法為:彎鉤法。在切斷鋼絲前,用進給鋼絲的夾送輥等距離壓出彎鉤后再切斷。四、成排鋼纖維的性能4、鋼纖維混凝土的基本性能鋼纖維混凝土是一種性能優良且應用廣泛的新型復合材料。由于鋼纖維阻滯基體混凝土裂縫的開展,從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度等較普通混凝土顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也有較大改善。近20年來,國內外對鋼纖維混凝土的力學和結構性能做了大量的研究,并將其用于道路、橋梁、隧道、水利、海洋、建筑和耐火材料結構等各項工程中。1、鋼纖維對混凝土的增強效果和影響因素鋼纖維混凝土中亂向分布的短纖維主要作用是阻礙混凝土內部微裂縫的擴展和阻滯宏觀裂縫的發生和發展,因此對于其抗拉強度和主要由主拉應力控制的抗剪、抗彎、抗扭強度等有明顯的改善作用。當纖維摻(體積率)量在1%2%范圍內,抗拉5、強度提高25%50%,抗彎強度提高40%80%,用直接雙面剪切試驗所測定的抗剪強度提高50%100%。抗壓強度提高幅度較小,一般在025%之間。2、疲勞性能鋼纖維混凝土的抗彎和抗壓疲勞性能較普通混凝土都有較大改善。例如:抗彎疲勞壽命為106次時,纖維摻量為1.5%(lf/df=58)的鋼纖維混凝土的應力比為0.68,而普通混凝土僅為0.51;當應力比為0.7,鋼纖維混凝土抗彎疲勞壽命超過105次,而普通混凝土僅達850次。又如:摻有2%纖維的剛纖維混凝土抗壓疲勞壽命達2x106次時,應力比可達0.92,而普通混凝土的應力比僅達0.56。可見在路面和機墩等承受疲勞載荷的工程中,使用鋼纖維混凝土會6、使其抗疲勞壽命顯著提高。3、抗拉強度為使鋼纖維混凝土具有良好的力學性能,要求鋼纖維具有一定的抗拉強度。根據鋼纖維的材質和生產工藝不同,其抗拉強度也有所區別。試驗表明,我公司生產的用冷拔鋼絲切斷的鋼纖維抗拉強度較高,一般為6001000MPa,剪切型、熔抽型和銑削型鋼纖維的抗拉強度一般為380800MPa。由于普通鋼纖維混凝土主要是由于鋼纖維拔出而破壞,并不是因為鋼纖維拉斷而破壞,鋼纖維在破壞時承受的最大拉應力為100300MPa,因此,只要鋼纖維的抗拉強度在380MPa以上,一般能滿足使用要求。4、彈性模量鋼纖維的彈性模量為200GPa,極限延伸率為0.5%3.5%。5、粘結強度由于鋼纖維混凝7、土的破壞主要是因鋼纖維拔出引起的,因此提高鋼纖維與混凝土基體界面的粘結強度是十分重要的。粘結強度的提高除了與基體的性能有關外,就鋼纖維本身來說,應該從改進鋼纖維表面和形狀來改善它與基體的粘結性能。常用的方法有:使鋼纖維表面粗糙化,截面呈不規則形狀,增加與基體的接觸面積和摩擦力;將鋼纖維表明壓痕,或壓成波形,增加機械咬合力;使鋼纖維兩端異型化,將兩端制成彎鉤或大頭形等,以提高其錨固力或抗拔力。6、硬度各種鋼纖維的表面硬度較高,在于混凝土一起攪拌時,一般不宜發生彎折現象。但有時由于鋼纖維的材質較脆,攪拌時也易發生折斷,影響增強效果。所以在實際生產應用中要隨時觀察成排鋼纖維的分散情況,鋼纖維分散均勻8、后應停止攪拌。7、耐腐蝕性鋼纖維混凝土耐化學腐蝕性能是人們最關心的問題。對此,國外學者做了大量的試驗和現場暴露試驗,幾乎得出一致的結論是:鋼纖維混凝土在空氣、污水和海水中都呈現良好的耐腐蝕性。暴露在污水和海水5年后的試件碳化深度小于5mm,只有表層的鋼纖維產生銹斑,內部鋼纖維未銹蝕,不會像普通鋼筋混凝土銹蝕后,銹蝕層體積膨脹而將混凝土脹裂。專門研究表明:經300次浸海水循環(浸12h,空氣中干12h),鋼纖維混凝土氯離子浸入深度較普通混凝土小,盡管氯離子超過0.4%的活化量,但未見鋼纖維腐蝕。澆筑在鋼纖維混凝土內部的鋼纖維,只要搗固密實,與空氣隔絕,鋼纖維一般不發生銹蝕現象。暴露于混凝土表面或9、在裂縫寬度超過0.25mm時,跨越裂縫處的鋼纖維易銹蝕。五、鋼纖維混凝土的組成材料鋼纖維混凝土是由短鋼纖維、水泥、砂、石和水以及必要的外加劑按一定的比例配制經凝結硬化后形成的復合材料。鋼纖維混凝土中的砂和石起骨架作用,稱之為骨料(集料)。鋼纖維均勻地分散于骨料周圍,主要起增強、增韌、限裂和阻裂作用,稱之為增強料(相)。水泥和水形成的水泥漿在拌合料中包裹在骨料和鋼纖維的表面,填充骨料與骨料、骨料與鋼纖維之間的縫隙,并起潤滑作用,使混凝土拌合料具有一定的和易性,硬化后的水泥漿將骨料、鋼纖維粘結成堅固、密實的整體。鋼纖維混凝土的性能取決于基體混凝土的性能和鋼纖維的性能以及相對含量,同時也與施工工藝(10、攪拌、成型、養護)有關。1、鋼纖維鋼纖維的增強效果與鋼纖維的長度、直徑(或等效直徑)、長徑比以及表面形狀等有關。試驗研究表明,在一定范圍內,鋼纖維增強作用隨長徑比增大而提高。鋼纖維長度太短起不到增強作用,太長則施工較困難,影響拌合物的質量,直徑過細易在拌合過程中被彎折,過粗則在同體積率時,其增強效果較差。試驗研究和工程實踐表明,鋼纖維的長度為1560mm,直徑或等效直徑為0.31.2mm,長徑比在30100的范圍內選用,其增強效果和施工性能一般可滿足要求。2、水泥水泥在鋼纖維混凝土中是一種膠結材料,與水拌合成水泥漿,具有很高的粘結力,它把砂、石和鋼纖維膠結成一整體,經凝結硬化,形成具有一定強度11、的鋼纖維混凝土。因此,水泥是鋼纖維混凝土的重要組成材料。3、砂又稱細骨料,用于填充碎石或礫石等粗骨料的空隙并同時組成鋼纖維混凝土的骨架。砂的粗細程度用砂的細度模數表示。砂的細度模數對鋼纖維混凝土的強度與和易性有一定的影響,相同數量的粗砂與細砂相比,粗砂的比表面積較小,因而,在保證鋼纖維混凝土強度的同時,粗砂需要的水泥用量較細砂為少。顯然,當水泥用量相同時,用粗砂配制的混凝土強度要比用細砂配制的混凝土強度為高。此外,當鋼纖維混凝土的拌合料和易性相同時,細砂混凝土的拌合料需水量較多,但如用過粗的砂拌制,容易產生離析和泌水現象;如用過細的砂拌制,雖不產生離析和泌水現象,卻需要較多的水泥漿包裹在砂的表12、面,水泥用量較大。為此,砂的細度模數要適中,配制鋼纖維混凝土的砂宜用中粗砂。砂的級配應符合要求,砂的密度一般為2.52.7g/cm3。4、石料碎石或卵石是組成鋼纖維混凝土的骨架材料,常稱粗骨料。鋼纖維混凝土所用的石料,通常選用碎石。因碎石的顆粒表面較粗糙,富有棱角,能產生良好的機械嵌鎖作用,與水泥漿有較強的粘結力。因此,在同樣的條件下,用碎石比用卵石所配制的鋼纖維混凝土強度為高,但需要的水泥漿也較多。鋼纖維混凝土所用的骨料粒徑,不宜大于鋼纖維長度的2/3,一般為520mm,最大粒徑不宜大于20mm,如果骨料粒徑過大,將削弱鋼纖維的增強作用,且鋼纖維易集中于大骨料周圍,不便于鋼纖維的分散。骨料的13、級配應符合要求,否則會影響鋼纖維混凝土拌合料的流動性和水泥的用量。5、水凡能飲用的水和潔凈的天然水均可用于鋼纖維混凝土的配制,因海水對鋼纖維有銹蝕作用,一般不允許用海水拌制鋼纖維混凝土。6、外加劑在鋼纖維混凝土的拌制過程中,為了改善拌合料的和易性、減少水泥用量或提高強度,可摻入一定量的外加劑。外加劑按使用效果可分為減水劑、引氣劑、防凍劑、膨脹劑、促凝劑等。在鋼纖維混凝土中,使用較多的是減水劑(普通減水劑和高效減水劑),以提高其和易性。在使用外加劑時應注意的事項是:(1)根據使用目的,選擇品種,在進行技術經濟的比較后確定。(2)所加摻量應按所用品種,并根據使用要求、施工條件、拌合的原材料等因素經14、試驗確定。摻量以水泥重量的百分率表示。(3)摻量為1%以下的外加劑(如高效減水劑)應以水溶液摻入為宜。(4)注意外加劑與水泥的適應性。(5)外加劑的性能應符合現行標準混凝土外加劑應用規程的規定。另外,在鋼纖維混凝土中還可摻入一定量的粉煤灰或硅粉等混合材料,以改善拌合料的和易性,節約水泥用量以及提高強度。其混合材料性能應符合現行標準用于水泥和混凝土中的粉煤灰和用于水泥中的火山灰質材料的規定,其摻量可以通過試驗確定。六、鋼纖維的投放和攪拌:鋼纖維在攪拌站加入。每投料一次的量應嚴格計量。注意在料斗里還沒有放入其他材料前,不能首先將鋼纖維投入攪拌。采用普通攪拌方式,攪拌2分鐘后檢查鋼纖維是否攪拌均勻,15、若有兩根鋼纖維粘結在一起的現象,應繼續攪拌直至鋼纖維完全分散成單根為止(一般需攪拌3到5分鐘)。采用強制攪拌方式時,攪拌時間約20-30秒。具體攪拌時間應根據具體攪拌設備及攪拌方式而定。現場攪拌時,攪拌車的體積不得大于6立方米。鋼纖維混凝土的生產過程的各個環節,不論是投料、攪拌、運輸,還是澆筑和成型,都要有利于鋼纖維混凝土的密實性和鋼纖維混凝土分布的均勻性,這就是制備鋼纖維混凝土特別要關注的問題。(1)先干后濕的攪拌工藝。先將固體組分鋼纖維、粗骨料、細骨料、水泥進行干拌,使鋼纖維均勻分散到固體組分中,然后再加水濕拌,達到鋼纖維在混凝土中均勻分散的目的。避免鋼纖維尚未分散即被水泥砂漿或水泥凈漿包16、裹成鋼纖維球的現象。(2)濕拌工藝。濕拌時關鍵在于投料順序,通常先將粗、細骨料、水泥進行干拌,再加水進行濕拌,在濕拌同時用纖維分散機均勻投料,并進行拌合。因此,這一投料與攪拌程序,只有采用機械分散的設備才有好的效果。(3)分段加料與攪拌工藝。該工藝是先投50%的細骨料、50%粗骨料和全部鋼纖維,并干拌均勻,然后將其他50%粗骨料和細骨料、全部水泥和水加入濕拌,以達到均勻的目的。當采用自由落體攪拌機時,這種投料與攪拌程序更為合適,但用此法攪拌時間要相對延長。七、 鋼纖維混凝土的鋪設和振搗,抹平。 澆筑鋼纖維混凝土時采用傳統方法(與普通混凝土地坪施工相似)。 在混凝土澆筑過程中,要對鋼纖維混凝土進17、行振搗,以保證混凝土密實,并且增強混凝土和鋼纖維之間的錨固。 鋼纖維混凝土表面提漿(采用振動棒或振動梁)需及時進行,應在混凝土初凝前用漿頭覆蓋掉露頭的鋼纖維。 混凝土打磨須及時進行,最佳時間是在混凝土澆完后人可在上面留下深度小于10 毫米腳 印時(約8小時)開始添加表面耐磨材料后進行打磨。1、鋼纖維在混凝土中的分散均勻性在拌合料中加入的鋼纖維應分散均勻,才能在混凝土中起到增強作用。如果加入的鋼纖維分散不均勻,將使某些部位的混凝土缺少鋼纖維或鋼纖維在一定范圍內結團,例如:散裝鋼纖維在施工過程中就很容易結團達不到設計要求,不僅沒有增強作用,還會引起局部強度的削弱。因此,只有成排鋼纖維才能保證在拌合18、料中分散均勻,才能保證良好的增強效果。2、鋼纖維混凝土拌合料振搗的密實性鋼纖維混凝土振搗的密實性與鋼纖維在拌合料中的分散均勻性和拌合料的和易性密切相關。試驗表明,良好的鋼纖維分散均勻性與和易性是拌合料振搗密實的前提和基礎。但是,鋼纖維混凝土拌合料振搗的密實性,與普通水泥混凝土振搗密實性相比,有特殊的意義。如果不注意鋼纖維混凝土振搗的密實性,也會影響其質量。鋼纖維混凝土拌合料振搗密實,要比普通水泥混凝土拌合料振搗密實所消耗的能量大些,振搗時間要長,因為在混凝土拌合料中加入的鋼纖維,使鋼纖維與混凝土的組成材料相互作用,阻礙鋼纖維混凝土拌合料的流動,尤其干硬性或半干硬性混凝土更為明顯。振搗時間與鋼纖19、維的體積率、長徑比有關。八、養護薄膜或草包養護,保持表面濕潤14天,正常保養周期28天,時間越長越好。九、地坪縫的處理:1、 地坪分倉澆筑,相鄰的倉分期澆筑。2、 施工縫:縫內填彈性材料。施工縫處設傳力桿,請見所附詳圖3、 切縫:寬度2-3mm,深度可根據鋪設混凝土的厚度而定。切縫間距應根據實際情況按照柱距確定,長寬比小于1.5。(例如6*6米,8*8米,12*12米)4、 切縫時間視氣溫而定,正常情況下在澆筑后2天左右切割,也可按混凝土強度發展到C10時切割。5、 傳力桿為16光面鋼筋,鋼筋長1000mm,間距300mm,一側有塑料套管,與道路做法類似。6、 鋼纖維地坪與墻、柱間采用厚度為120、0mm泡沫板隔離。泡沫板須高出預計地坪約2cm。地坪施工完成后除去高出部分。7、 在地坪的陰角處和陰井處須加附加筋,見附圖。8、鋼纖維摻量檢驗鋼纖維的摻量在混凝土澆注地點取樣檢驗,每組樣品為10升。檢驗方法為水洗法,將鋼纖維從混凝土中洗出,曬干后稱量,單個取樣鋼纖維含量偏差不得超過配比摻量的20,每三個取樣以上鋼纖維含量平均值的偏差不得超過配合比摻量的5。十、鋼纖維混凝土施工要點1. 提漿:鋼纖維地坪施工中的提漿過程十分重要,通常采用振動梁的方法進行提漿。(滕州東方項目在第一次路面試驗中采用的人工提漿方法)。2. 混凝土收干:混凝土的收干時間通常需要7-8小時,具體時間應根據混凝土配料,混凝土21、厚度,氣溫等進行確定,判斷方法是用腳踩上去留下小于10毫米深的腳印。3. 打磨:首先用水泥與黃沙或水泥與石英砂(1:2的比例)按每 平方米2公斤撒在收干后的混凝土表面,等其吸水濕潤后即可進行打磨。(滕州東方項目在第一次路面試驗中沒有做)。先用圓盤打磨機進行打磨,后用葉片打磨機進行鏡光打磨,最后進行人工打磨(打磨過程中如有少量鋼纖維露在外面,可撿掉)10mm厚泡沫塑料隔離縫傳力桿縫切縫 外墻 10mm厚泡沫塑料隔離縫16mm 300mm 混凝土墊層(可根據原設計)傳力桿縫 200mm厚C25鋼纖維混凝土地坪構造圖1500 mm500mm塑料套管100mm100mm16mm間距300 mm 傳力桿22、縫節點詳圖2切縫3-5mm寬,40mm 深。10mm厚泡沫板隔離縫20mm寬瀝青麻絲填縫或采用其它伸縮縫廠商詳圖20mm 外墻或連梁200mm厚鋼纖維混凝土板地坪混凝土與外墻或連梁隔離縫、地坪切縫、地坪伸縮縫 35 f12mm x 1600mm 100mm O.C. (TYP.)柱邊留10mm隔離縫切縫或施工縫50mmmax. 最大50mmAColumn柱A750mm(TYP.)支架高度= 地坪-厚度-50mmf13mm 支架A A 300mm O.C. 間距 中柱邊陰角部位輔助鋼筋處理(1)45 f12mm x 1600mm 100mm O.C. (TYP.)750mm(TYP.)AA柱邊10mm 隔離縫 施工縫最大間隔50mm柱子 地梁支架高度 = 地坪厚度-50mmf13mm 支架A A 300mm O.C. 5 邊柱邊陰角部位輔助鋼筋處理陰井周圍的輔助鋼筋平面圖壓縮材料 厚度10mm輔助鋼筋,長度1.5m,直徑12mm,3根鋼纖維混凝土墻截面圖陰角處的輔助鋼筋 圖例 壓縮材料 厚10mm輔助鋼筋,長度1.5m,直徑16mm, 共10根。混凝土保護層厚度50mm鋼纖維混凝土墻切縫