萬軍回隧道鋼纖維噴射混凝土性能試驗(yàn)和配合比設(shè)計(jì)

C30鋼纖維噴射混凝土的配合比設(shè)計(jì)

文章介紹了c30鋼纖維噴射混凝土的配合比設(shè)計(jì)。施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行了水泥的相容性試驗(yàn)、室內(nèi)基體試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)試噴試驗(yàn),根據(jù)大量的試驗(yàn)資料確定施工配合比。從而開發(fā)出水泥用量?jī)H428kg/m3、粉煤灰48kg/m3、鋼纖維45kg/m3的c30鋼纖維噴射混凝土的配合比,既滿足了設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)的要求,又降低了混凝土的成本。

為了探討在噴射混凝土中仿鋼纖維替代鋼纖維的可行性,研究了鋼纖維和仿鋼纖維噴射混凝土的力學(xué)性能和耐久性能,特別是對(duì)其抗碳化以及抗氯離子侵蝕耐久性進(jìn)行了比較.研究結(jié)果表明,在適量的摻量條件下,鋼纖維噴射混凝土的力學(xué)性能較仿鋼纖維要好,但從長(zhǎng)期耐久性來看,在碳化和氯離子腐蝕環(huán)境中鋼纖維噴射混凝土將有一個(gè)失效的過程,而仿鋼纖維噴射混凝土可長(zhǎng)期有效.因此,在腐蝕環(huán)境條件下,當(dāng)力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),仿鋼纖維完全可以替代鋼纖維,且提高了耐久性能.

鋼纖維噴射混凝土是通過管道輸送裝置在高壓作用下將摻入鋼纖維的混凝土拌合物高速噴射到施工作業(yè)面的一項(xiàng)技術(shù)。由于其抗裂性特強(qiáng)、韌性很大、抗沖擊與耐疲勞強(qiáng)度高、抗拉與抗彎強(qiáng)度高,廣泛應(yīng)用于道路、機(jī)場(chǎng)、橋梁、水工、港口、鐵路、礦山、隧道、軍事及工民建等工程領(lǐng)域。本文先闡述了鋼纖維噴射混凝土的起源和廣泛應(yīng)用后,然后對(duì)現(xiàn)有各種工程應(yīng)用中的鋼纖維噴射混凝土配合比進(jìn)行詳細(xì)分析,初步確定影響鋼纖維噴射混凝土強(qiáng)度的主要因素為硅灰摻量、砂率、用水量和水泥用量,采用四因素四水平正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,按規(guī)定的試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)出不同編號(hào)試驗(yàn)所得產(chǎn)品的試驗(yàn)指標(biāo)。雖然室內(nèi)試驗(yàn)工作量大,選擇范圍也大,但現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作量小,具有干擾施工小的特點(diǎn)。并提出了\"水泥裹砂\"、\"水泥裹石\"新工藝技術(shù)。

結(jié)合隧道工程,從試驗(yàn)方法、單軸抗壓靜力特征等方面,對(duì)隧道鋼纖維噴射混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析探討,指出該方法在隧道等地下工程中可廣泛開展應(yīng)用

1 鋼纖維噴射混凝土的韌度試驗(yàn)簡(jiǎn)介 鋼纖維噴射混凝土的韌度可以通過能量吸收等級(jí)（板試驗(yàn)）和殘余強(qiáng)度等級(jí)（梁試驗(yàn)） 來要求并衡量。 （一）板試驗(yàn)——能量吸收等級(jí) 1.大板的制作 試件（大板）的模板采用鋼?；蚰灸?，鋼模最小厚度4mm，木模18mm。人工噴射時(shí)， 試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?00*600mm，建議尺寸800×800mm；機(jī)械噴射時(shí)，試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?1000*1000mm。大板厚度需和大板試驗(yàn)的試件要求尺寸相對(duì)應(yīng)（100mm或150mm）。將模 板設(shè)置在斜面上，模型的一個(gè)側(cè)面不設(shè)邊模或留有較大開口。噴射時(shí)模型約呈45o放置，開 口朝下，以避免回彈影響。 試件（大板）的制作同實(shí)際工程一致。應(yīng)使用和實(shí)際工程一致的施工設(shè)備，施工程序， 噴射距離，噴射角度，噴射厚度，并應(yīng)使用相同的操作手。并且對(duì)試件（大板）進(jìn)行詳細(xì)標(biāo) 明（配合比，試驗(yàn)地點(diǎn)，日期，操作員）。 大板成型后

1 鋼纖維噴射混凝土的韌度試驗(yàn)簡(jiǎn)介 鋼纖維噴射混凝土的韌度可以通過能量吸收等級(jí)（板試驗(yàn)）和殘余強(qiáng)度等級(jí)（梁試驗(yàn)） 來要求并衡量。 （一）板試驗(yàn)——能量吸收等級(jí) 1.大板的制作 試件（大板）的模板采用鋼?；蚰灸?，鋼模最小厚度4mm，木模18mm。人工噴射時(shí)， 試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?00*600mm，建議尺寸800×800mm；機(jī)械噴射時(shí)，試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?1000*1000mm。大板厚度需和大板試驗(yàn)的試件要求尺寸相對(duì)應(yīng)（100mm或150mm）。將模 板設(shè)置在斜面上，模型的一個(gè)側(cè)面不設(shè)邊模或留有較大開口。噴射時(shí)模型約呈45o放置，開 口朝下，以避免回彈影響。 試件（大板）的制作同實(shí)際工程一致。應(yīng)使用和實(shí)際工程一致的施工設(shè)備，施工程序， 噴射距離，噴射角度，噴射厚度，并應(yīng)使用相同的操作手。并且對(duì)試件（大板）進(jìn)行詳細(xì)標(biāo) 明（配合比，試驗(yàn)地點(diǎn)，日期，操作員）。 大板成型后

探討了鋼纖維噴射混凝土彎拉試件變形特性，推導(dǎo)了該混凝土在彎拉載菏作用下的損傷演化模型，結(jié)果表明：鋼纖維噴射混凝土的門檻損傷參數(shù)在0.19-0.23之間，臨界損傷參數(shù)在0.51-0.57之間，3倍峰菏位移時(shí)的損傷參數(shù)達(dá)0.92,略大于5.5倍初裂時(shí)所對(duì)應(yīng)的損傷值0.90，鋼纖維混凝土彎拉試件的門檻損傷值與彈性材料的臨界損傷值相當(dāng)，前者的臨界損傷值較大，因而表現(xiàn)出有較大的延性；從材料變形特征來說鋼纖維混凝土在彎拉載菏作用下呈塑性材料變形特征，對(duì)彎拉試驗(yàn)初裂點(diǎn)的確定問題進(jìn)行了探討，建議采用物理意義明確的門檻損傷值所對(duì)應(yīng)的載菏作為初裂載菏，以此可準(zhǔn)確地確定初裂強(qiáng)度和計(jì)算鋼纖維混凝土的彎拉韌性指標(biāo)。

介紹了鋼纖維噴射混凝土在支護(hù)前的配合比試驗(yàn)研究以及在支護(hù)過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn),根據(jù)鋼纖維噴射混凝土所具有的性能(良好的韌性和延性),闡述了鋼纖維噴射混凝土在地下洞室支護(hù)中的施工工藝。

1 鋼纖維噴射混凝土的韌度試驗(yàn)簡(jiǎn)介 鋼纖維噴射混凝土的韌度可以通過能量吸收等級(jí)（板試驗(yàn)）和殘余強(qiáng)度等級(jí)（梁試驗(yàn)） 來要求并衡量。 （一）板試驗(yàn)——能量吸收等級(jí) 1.大板的制作 試件（大板）的模板采用鋼?；蚰灸＃撃Ｗ钚『穸?mm，木模18mm。人工噴射時(shí)， 試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?00*600mm，建議尺寸800×800mm；機(jī)械噴射時(shí)，試驗(yàn)?zāi)０遄钚〕叽?1000*1000mm。大板厚度需和大板試驗(yàn)的試件要求尺寸相對(duì)應(yīng)（100mm或150mm）。將模 板設(shè)置在斜面上，模型的一個(gè)側(cè)面不設(shè)邊?；蛄粲休^大開口。噴射時(shí)模型約呈45o放置，開 口朝下，以避免回彈影響。 試件（大板）的制作同實(shí)際工程一致。應(yīng)使用和實(shí)際工程一致的施工設(shè)備，施工程序， 噴射距離，噴射角度，噴射厚度，并應(yīng)使用相同的操作手。并且對(duì)試件（大板）進(jìn)行詳細(xì)標(biāo) 明（配合比，試驗(yàn)地點(diǎn)，日期，操作員）。 大板成型后

進(jìn)行了3種鋼纖維的鋼纖維噴射混凝土的室內(nèi)濕噴試驗(yàn),結(jié)合噴射大板切割試件的硬化性能,比較不同品種的鋼纖維對(duì)噴射混凝土拌合物工作性能及彎曲性能的影響,為鋼纖維的選用提供依據(jù)。

鋼纖維噴射混凝土具有普通混凝土無法比擬的優(yōu)點(diǎn),但在安慶銅礦是一門新技術(shù)、新工藝。為了將該技術(shù)在安慶銅礦進(jìn)行推廣,選擇安慶銅礦-560mm2#-4采場(chǎng)出礦進(jìn)路作試點(diǎn),進(jìn)行支護(hù)試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,鋼纖維噴射混凝土支護(hù)比鋼筋混凝土支護(hù)工期快2倍,總成本低50%以上

鋼纖維噴射混凝土；施工質(zhì)量；控制 鋼纖維噴射混凝土是在空氣壓力作用下，高速噴射至受噴面上而形成的分布有不連續(xù)鋼 纖維的混凝土，具有鋼纖維混凝土的良好性質(zhì)，與素噴混凝土相比，提高了彎拉強(qiáng)度、韌性、 延性和阻裂能力，可以有效減少|(zhì)考試大|混凝土的收縮裂縫，增強(qiáng)混凝土的耐久性和密實(shí)性， 施工時(shí)，避免了掛網(wǎng)操作，可以實(shí)現(xiàn)無模化快速施工。因此，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展以來，在隧道和 地下工程中的襯砌支護(hù)、礦山巷道的軟巖支護(hù)、建筑物與橋梁的修補(bǔ)加固、水工建筑的面板 防滲加固處理等很多工程項(xiàng)目上得到應(yīng)用。 鋼纖維噴射混凝土不能人工振搗，只是依靠噴射時(shí)高速氣流的作用，對(duì)混凝土的不斷沖 擊達(dá)到振實(shí)的目的。鋼纖維噴射混凝土施工作業(yè)要保證施工效率，而且通過材料措施和技術(shù) 措施降低回彈率、節(jié)約材料、增強(qiáng)施工質(zhì)量。因此需研究如何通過控制材料質(zhì)量和配合比、 改進(jìn)施工技術(shù)來提高鋼纖維噴射混凝土的施工

鋼纖維噴射混凝土；施工質(zhì)量；控制 鋼纖維噴射混凝土是在空氣壓力作用下，高速噴射至受噴面上而形成的分布有不連續(xù)鋼 纖維的混凝土，具有鋼纖維混凝土的良好性質(zhì)，與素噴混凝土相比，提高了彎拉強(qiáng)度、韌性、 延性和阻裂能力，可以有效減少|(zhì)考試大|混凝土的收縮裂縫，增強(qiáng)混凝土的耐久性和密實(shí)性， 施工時(shí)，避免了掛網(wǎng)操作，可以實(shí)現(xiàn)無模化快速施工。因此，這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展以來，在隧道和 地下工程中的襯砌支護(hù)、礦山巷道的軟巖支護(hù)、建筑物與橋梁的修補(bǔ)加固、水工建筑的面板 防滲加固處理等很多工程項(xiàng)目上得到應(yīng)用。 鋼纖維噴射混凝土不能人工振搗，只是依靠噴射時(shí)高速氣流的作用，對(duì)混凝土的不斷沖 擊達(dá)到振實(shí)的目的。鋼纖維噴射混凝土施工作業(yè)要保證施工效率，而且通過材料措施和技術(shù) 措施降低回彈率、節(jié)約材料、增強(qiáng)施工質(zhì)量。因此需研究如何通過控制材料質(zhì)量和配合比、 改進(jìn)施工技術(shù)來提高鋼纖維噴射混凝土的施工

鋼纖維噴射混凝土李志業(yè)

水布埡面板堆石壩地下電站主廠房頂拱和部分邊墻的永久支護(hù)采用預(yù)應(yīng)力錨桿和濕法噴射的鋼纖維噴射混凝土施工技術(shù)。為了給施工提供技術(shù)參考,開展了鋼纖維噴射混凝土的配合比設(shè)計(jì)及性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,初步設(shè)計(jì)的18組鋼纖維噴射混凝土拌和物性能良好,坍落度為110～140mm;采用8604(液)和sa160(液)速凝劑,混凝土的性能差別不大;佳密克斯和哈瑞克斯鋼纖維混凝土強(qiáng)度優(yōu)于漢森鋼纖維混凝土。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及擬合的回歸方程,推薦施工中采用水灰比為0.49的一級(jí)配鋼纖維噴射混凝土,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的噴射混凝土實(shí)際抗壓強(qiáng)度滿足c25的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。

近幾年隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷的提升,鋼纖維噴射混凝土的施工也被更為廣泛的應(yīng)用,本文主要是對(duì)于鋼纖維的噴射混凝土材料進(jìn)行施工時(shí)的一些要求還有對(duì)鋼纖維噴射混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

以某高速公路隧道單層襯砌工程為例,通過不同噴射混凝土的抗?jié)B性能測(cè)試手段,研究了摻入硅粉和鋼纖維對(duì)噴射混凝土抗?jié)B及抗凍性能的影響,并通過電鏡掃描,探討了鋼纖維噴射混凝土的抗?jié)B機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,硅粉和鋼纖維的摻入能顯著提高噴射混凝土的抗?jié)B及抗凍性能。

用于單層襯砌的鋼纖維噴射混凝土的抗?jié)B性能一直是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。以重慶巫奉高速公路摩天嶺隧道1#斜井為工程背景,針對(duì)實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)兩種不同環(huán)境,對(duì)鋼纖維噴射混凝土的抗?jié)B性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并提出在單層襯砌中使用鋼纖維噴射混凝土,其抗?jié)B等級(jí)不低于s8的指標(biāo),可為今后類似工程的設(shè)計(jì)與施工提供一定的參考。

介紹鋼纖維噴射混凝土在隧道施工中的應(yīng)用。

結(jié)合槎路隧道工程實(shí)例,介紹在隧道襯砌施工中噴射鋼纖維混凝土過程中對(duì)鋼纖維的技術(shù)要求和具體的施工工藝以及所具有的經(jīng)濟(jì)效益。

鋼纖維混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究 作者：陳秀云，費(fèi)建剛，孟會(huì)英，chenxiu-yun，feijian-gang，menghui-ying 作者單位：陳秀云,chenxiu-yun(武漢理工大學(xué),湖北,武漢,430070;黃淮學(xué)院,河南,駐馬店,463000) ，費(fèi)建剛,feijian-gang(黃淮學(xué)院,河南,駐馬店,463000)，孟會(huì)英,menghui-ying(鄭州 大學(xué),土木工程學(xué)院,河南,鄭州,450002) 刊名： 混凝土 英文刊名：concrete 年，卷(期)：2009(7) 參考文獻(xiàn)(10條) 1.鄧宗才;彭書成啞鈴型鋼纖維粉煤灰混凝土基本力學(xué)性能及抗彎韌性[期刊論文]-公路2003(09) 2.natarajamc;dhangn;guptaaptoughnesscharacterizationofs