摘要:聚丙烯纖維噴射混凝土作為隧道錨噴支護中的新型的支護方式,因其良好的性能,已經受到多方面的高度重視。該文件就聚丙烯纖維噴射混凝土的試驗應用進行了探討,著重介紹聚丙烯纖維噴射混凝土試驗和施工工藝。
關鍵詞:聚丙烯纖維 混凝土 施工工藝 試驗應用
由聚丙烯合成的纖維作為混凝土的微加強長筋系統,是20世紀80年代中期美軍工兵ROBERT工程協會為防空工事加固而研制的專利產品,由美國纖維網公司投入生產并推向全球。目前,已在60多個國家和地區推廣應用,因其良好的效益引起各國高度重視。國內多家公司也引進了這一技術,并開始了試驗性應用研究。
1、 聚丙烯纖維及其應用用于噴射混凝土的優點 (1)具有更高的粘稠性,大幅度降低混凝土的回彈,節省成本; (2)能阻止收縮龜裂; (3)增大抗沖擊能力; (4)明顯提高彎曲強度及疲勞強度; (5)提高抗滲能力,改善混凝土的密實性,對主筋結構形成最佳保護,延長混凝土結構的使用壽命。
2、 纖維混凝土的施工工藝
2.1 長度選擇 借鑒國內外噴射混凝土工程中的成功經驗,推薦使用的纖維長度為14~19mm。
2.2 拌合順序 聚丙烯纖維與骨料的拌合在干拌狀態下進行,即將砂、石、纖維、水泥一起干拌,纖維投放不受其它混合料投放順序限制。
2.3 攪拌時間 試驗證明攪拌時間為4~5min即可。
2.4 原材料選擇 2.4.1 水泥:優先選用標號不低于425#的普通硅酸鹽水泥,當用于有嚴重硅酸鹽侵蝕的環境時,應選用炕硫酸鹽水泥。
2.4.2 砂:宜選用堅硬耐久的中粗砂,細度模數大于2.5,其中直徑小于0.075mm顆粒不應超過20%,砂的含水率控制在6%~8%。否則影響水泥與骨料的粘結。細骨料的顆粒級配滿足表1的要求。 表1 細骨料顆粒級配 篩孔尺寸(mm) 通過百分數(以重量計) 篩孔尺寸(mm) 通過百分數(以重量計) 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,以前者為好。最大粒徑不小于15mm,粗骨料的級配應符合表2的限度: 表2 粗骨料級配表 篩孔尺寸(mm) 通過每個篩子的重量百分比 級配1 級配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 拌合用水及外加劑:與普通噴射混凝土要求相同。
2.5 配合比 應滿足設計要求的強度,粘附性好,不發生管道堵塞。 2.5.1 膠集比:水泥與骨料之比為1:4~1:5,每立方混凝土水泥用量以350~400kg為宜。 2.5.2 聚丙烯纖維:摻量為水泥重量的0.26%,即每立方拌合料摻量為0.6~0.9kg。 2.5.3 砂率:一般選用的砂率為45%~55%。 2.5.4 水灰比:應控制在0.4~0.5,其表面平整,呈水亮光澤。 2.6 聚丙烯纖維噴射混凝土的施工工藝 2.6.1 噴射方式:根據混凝土不同的攪拌和運輸工藝不同,分為干噴和濕噴兩種方式,從噴射效果來看,最好采用濕噴。 2.6.2 噴射工藝: 2.6.2.1 巖面處理:用高壓水將基巖表面松動巖塊、石粉沖洗干凈。噴射前,用噴射機在工作面上灑適量水,保持一定濕定,提高巖面粘附力。 2.6.2.2 鋼筋配置:保持噴射工作不受干擾,獲取較密實的噴射混凝土層。 2.6.2.3 噴射作業:噴嘴至工作面的距離一般為0.
|