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聚丙烯纤维喷射混凝土在黎南复线的试验应用
来源:中国纤维网 添加人:service3 添加时间:2018-4-13

    

摘要:聚丙烯纤维喷射混凝土作为隧道锚喷支护中的新型的支护方式,因其良好的性能,已经受到多方面的高度重视。该文件就聚丙烯纤维喷射混凝土的试验应用进行了探讨,着重介绍聚丙烯纤维喷射混凝土试验和施工工艺。


 关键词:聚丙烯纤维    混凝土  施工工艺  试验应用


 由聚丙烯合成的纤维作为混凝土的微加强长筋系统,是20世纪80年代中期美军工兵ROBERT工程协会为防空工事加固而研制的专利产品,由美国纤维网公司投入生产并推向全球。目前,已在60多个国家和地区推广应用,因其良好的效益引起各国高度重视。国内多家公司也引进了这一技术,并开始了试验性应用研究。


1、 聚丙烯纤维及其应用用于喷射混凝土的优点
(1)具有更高的粘稠性,大幅度降低混凝土的回弹,节省成本;
(2)能阻止收缩龟裂;
(3)增大抗冲击能力;
(4)明显提高弯曲强度及疲劳强度;
(5)提高抗渗能力,改善混凝土的密实性,对主筋结构形成最佳保护,延长混凝土结构的使用寿命。

2、 纤维混凝土的施工工艺


2.1   长度选择
借鉴国内外喷射混凝土工程中的成功经验,推荐使用的纤维长度为14~19mm。


2.2   拌合顺序
聚丙烯纤维与骨料的拌合在干拌状态下进行,即将砂、石、纤维、水泥一起干拌,纤维投放不受其它混合料投放顺序限制。


2.3 搅拌时间
试验证明搅拌时间为4~5min即可。


2.4 原材料选择
2.4.1 水泥:优先选用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥,当用于有严重硅酸盐侵蚀的环境时,应选用炕硫酸盐水泥。


2.4.2 砂:宜选用坚硬耐久的中粗砂,细度模数大于2.5,其中直径小于0.075mm颗粒不应超过20%,砂的含水率控制在6%~8%。否则影响水泥与骨料的粘结。细骨料的颗粒级配满足表1的要求。
表1 细骨料颗粒级配
筛孔尺寸(mm)   通过百分数(以重量计)   筛孔尺寸(mm)   通过百分数(以重量计)
10   100   0.6   25~60
5   95~100   0.3   10~30
2.5   80~100   0.15   2~10
1.2   50~85      


2.4.3 碎石:卵石或碎石均可,以前者为好。最大粒径不小于15mm,粗骨料的级配应符合表2的限度:
表2 粗骨料级配表
筛孔尺寸(mm)   通过每个筛子的重量百分比
  级配1   级配2
15.0   100   90~100
10.0   85~100   40~70
5.0   10~30   0~15
2.5   0~10   0~5
1.2   0~5   


2.4.4 拌合用水及外加剂:与普通喷射混凝土要求相同。


2.5 配合比
应满足设计要求的强度,粘附性好,不发生管道堵塞。
2.5.1 胶集比:水泥与骨料之比为1:4~1:5,每立方混凝土水泥用量以350~400kg为宜。
2.5.2 聚丙烯纤维:掺量为水泥重量的0.26%,即每立方拌合料掺量为0.6~0.9kg。
2.5.3 砂率:一般选用的砂率为45%~55%。
2.5.4 水灰比:应控制在0.4~0.5,其表面平整,呈水亮光泽。
2.6 聚丙烯纤维喷射混凝土的施工工艺
2.6.1 喷射方式:根据混凝土不同的搅拌和运输工艺不同,分为干喷和湿喷两种方式,从喷射效果来看,最好采用湿喷。
2.6.2 喷射工艺:
2.6.2.1 岩面处理:用高压水将基岩表面松动岩块、石粉冲洗干净。喷射前,用喷射机在工作面上洒适量水,保持一定湿定,提高岩面粘附力。
2.6.2.2 钢筋配置:保持喷射工作不受干扰,获取较密实的喷射混凝土层。