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(jīng)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(yīng)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(guān)鍵詞:聚丙烯纖維 混凝土 施工工藝 試驗應(yīng)用
由聚丙烯合成的纖維作為混凝土的微加強長筋系統(tǒng),是20世紀(jì)80年代中期美軍工兵ROBERT工程協(xié)會為防空工事加固而研制的專利產(chǎn)品,由美國纖維網(wǎng)公司投入生產(chǎn)并推向全球。目前,已在60多個國家和地區(qū)推廣應(yīng)用,因其良好的效益引起各國高度重視。國內(nèi)多家公司也引進了這一技術(shù),并開始了試驗性應(yīng)用研究。
1、 聚丙烯纖維及其應(yīng)用用于噴射混凝土的優(yōu)點 (1)具有更高的粘稠性,大幅度降低混凝土的回彈,節(jié)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?jié)B能力,改善混凝土的密實性,對主筋結(jié)構(gòu)形成最佳保護,延長混凝土結(jié)構(gòu)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(nèi)外噴射混凝土工程中的成功經(jīng)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(tài)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(yōu)先選用標(biāo)號不低于425#的普通硅酸鹽水泥,當(dāng)用于有嚴(yán)重硅酸鹽侵蝕的環(huán)境時,應(yīng)選用炕硫酸鹽水泥。
2.4.2 砂:宜選用堅硬耐久的中粗砂,細(xì)度模數(shù)大于2.5,其中直徑小于0.075mm顆粒不應(yīng)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(jié)。細(xì)骨料的顆粒級配滿足表1的要求。 表1 細(xì)骨料顆粒級配 篩孔尺寸(mm) 通過百分?jǐn)?shù)(以重量計) 篩孔尺寸(mm) 通過百分?jǐn)?shù)(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(yīng)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(yīng)滿足設(shè)計要求的強度,粘附性好,不發(fā)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(yīng)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(jù)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(yè):噴嘴至工作面的距離一般為0.
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