探究碳纤维混凝土材料与其在路面工程中的应用

陈伟

摘要：本文将从碳纤维与混凝土材料结合而成的新型材料——碳纤维混凝土基本知识出发，研究了碳纤维混凝土的特性，分析了碳纤维混凝土在路面工程中的实际应用，以便为相关行业以及相关人员开展工作提供一定的帮助，今后在路面工程实际工作中更好的运用，加以借鉴参考。

关键词：碳纤维；混凝土；路面工程；概述；实际应用引言

随着社会的不断进步，科学技术的研究也步入到新阶段，对于混凝土材料的研究更是突破了原有材料的不足，将碳纤维融入到混凝土材料中，可以加强混凝土技术的性能，起到了积极的作用。在路面工程施工中，碳纤维混凝土材料不仅提高了工程的质量，还满足了人们对工程的要求，更为人们出行提供了保障与便利，为社会主义现代化建设奠定了坚实的基础。

1碳纤维混凝土材料概述

碳纤维混凝土，简称CFRC，是由上世纪七十年代英国研制而成，并成功应用于建筑行业，从而得到大范围的推广与使用。其主要由普通混凝土添加少量一定形状碳纤维和超细添加剂组成，是一种集多种功能与结构性能为一体的复合材料。碳纤维混凝土材料较之其他普通混凝土材料，不仅提高了抗压强度，还提升了韧性，不仅具有较好的力学性能，还具备良好的结构性能，如耐磨性、耐干缩性、抗渗性以及抗化学腐蚀性等。就目前市场上来看，碳纤维混凝土材料应用最为广泛的就是短切沥青基碳纤维混弄土，而最具发展潜力的就是PAN基碳纤维混凝土，这两种都具有优良的性能，受到建筑工程领域的青睐。人工岩是一种将水泥混凝土与碳纤维搅拌在一起而形成的碳纤维增强混凝土，这种碳纤维混凝土材料主要用于造景工程或者保护沿海地区自然资源的工程。

2碳纤维混凝土在路面工程中应用的现状

在我国目前的路面工程施工中，大部分还采用沥青混凝土材料与水泥混凝土材料，但在长期使用过程中经常会出现裂痕等一些路面问题，降低了车辆以及公众在使用道路时的舒适度，影响人们的社会活动。碳纤维混凝土材料的使用，大大改善了前两种材料的不足，提升了路面使用的年限与舒适度。在我国发展较为成熟的碳纤维混凝土材料有钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土，在路面施工中也得到了广泛推广，并取得了很好的成效。但是由于碳纤维材料的成本较高，导致了碳纤维混凝土在路面施工中增加了企业成本的投入，在我国路面建设中使用范围还比较小，没有实现普遍应用，但随着我国高性能碳纤维技术的不断发展，碳纤维混弄土材料有很大的发展潜力，在路面工程施工中的应用也会越来越普遍。

3碳纤维混凝土在路面工程中的实际应用

3.1路面工程施工中碳纖维混凝土材料基本要求

在实际路面工程施工中，要对路面施工现象进行实地勘察，针对施工环境以及地质进行调研分析，制定碳纤维混凝土材料使用方案。任何路面工程施工对于碳纤维混凝土材料都是有一定要求的，基本要求表现为以下方面：一、具有良好的使用性能，制成的碳纤维混凝土材料要有适宜的塌落度、流动性、粘聚性，使其在施工过程中便于路面的摊铺工作与整平工作。引；二、具有较强的拉弯强度，使其在季节变化中以及长期使用过程中能够承受较大拉弯应力，保证路面使用周期的稳定性；三、具有较强的抗温性，在寒冷地区，要具有抗冻性，保证路面的质量，在炎热潮湿地区，要具有抗高温性与防水性，延长路面使用寿命；四，具有较强的抗渗性，对于水以及气体的渗透具有一定的抗性，防止路面发生变化。

3.2路面工程施工中碳纤维混凝土材料结构性能

根据大量研究证明，碳纤维混凝土材料具有很强的结构性能，主要表现在以下方面：一、力学性能，在混凝土中投放一定量的碳纤维，可以使混凝土的抗压性能增强，提高混凝土的拉弯强度，但如果超出或者达不到这个量，就会明显降低混凝土这种性能，因此，碳纤维混凝土材料具有一定的力学性能，在路面工程实际施工中，应注意碳纤维投放量，以保证碳纤维混凝土材料的优势作用发挥大极致；二、冲击性能，在大量的研究结果中，我们可以发现碳纤维的拉出，能够吸收很多能量，具有很强的吸收能力，这也使得碳纤维混凝土材料具有较强的冲击性能，即使在路面裂开时，也不会对其他路面产生影响，适合地质条件不稳定的路面工程，如地震频发区等；三、抗疲劳性能，一些实验证明，普通混凝土材料在荷载超出一定范围就会开裂，并出现路面松碎现象，但碳纤维混凝土材料在这个范围达到最大时，没有出现这种现象，这足以证明碳纤维混凝土材料耐用性极强，具有很强的抗疲劳性，并在一定程度上节省了材料，降低了工程成本；四、抗收缩性，由于碳纤维对混凝土的影响，使得混凝土中的干燥、碳化收缩率大大降低。引，使得碳纤维混凝土材料具有良好的抗收缩性，减少了路面开裂现象，保障了路面的质量与使用寿命。

3结束语

路面不仅影响着人们的出行，还影响着国民经济的发展，随着时代的不断变迁，传统的混凝土材料已经无法适应当下社会发展的需要。碳纤维混凝土材料的出现，为路面建设提供了商性能的新型材料，其具有耐久性出众等优点，在抗弯、抗裂方面尤为突出。在路面工程实际施工中，应根据实际施工条件，进行施工现场的详细考察，并制定碳纤维混凝土施工方案，使其在路面工程建设中发挥出最大的优势，保证路面使用过程的周期性与高质量性。

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现代物业杂志社

2020-06-11