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)已擁有干線公路831公里，其中有水泥混凝土路面約百余公里，通過對現(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)輸車輛有增無減的情況下，對經(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)室等部門于1997年5月專門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)簡稱纖維網(wǎng)），通常水泥混凝土路面面板設(shè)計(jì)厚為24-25cm，通過計(jì)算和試驗(yàn)有關(guān)資料，在實(shí)際施工中針對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)，通過近一年的通車運(yùn)營，使用效果良好。
聚丙烯纖維網(wǎng)（纖維網(wǎng)）是美國軍隊(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)國家廣泛應(yīng)用，效果顯著。
我國于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，然而從中國市場總代理：西安博賽特纖維網(wǎng)砼有限公司提供的資料來看，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
比重 0.91
纖維長度 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纖維網(wǎng)公司生產(chǎn)的合成纖維，成品袋每袋0.9kg，纖維長19mm。
②水泥。經(jīng)抽樣檢驗(yàn)采用平頂山水泥廠生產(chǎn)的525#普通硅酸鹽水泥。
③碎石。通過對部分石料廠家的取樣試驗(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。 |