喷射纤维混凝土及其在加固工程中的应用分析

在新时期工程项目建设中,加固工程具有十分重要的作用。目前,建筑领域所出现的新型建筑材料之中,喷射纤维混凝土材料不仅结合了喷射混凝土优势与纤维混凝土的优势,还具有施工效率高、性能优良、质量可靠等优势,在工程领域中得到了广泛的应用。基于此,文章首先介绍了喷射纤维混凝土的基本概念,然后分析了喷射纤维混凝土材料构成与配比,最后对喷射纤维混凝土在加固工程中的应用实践进行了探索,以供参考。

基于隧道高性能支护喷射纤维混凝土配比试验分析

铁路隧道面临的难题有软岩大变形、活动断裂、高地温、高地应力、高烈度以及岩爆等,纤维喷射混凝土初期支护因为具有较强耐久性、围岩密贴性和及时性,在铁路复杂地质环境中能够很好的进行应用。为了对高性能喷射混凝土配合比进行研究,采取理论分析和室内试验等方法,对喷射混凝土在不同纤维种类与掺配方式下的抗压强度以及抗折强度的影响规律进行研究,以此来提出最优配合比。结果表明:在相同体积的纤维掺量下,掺入波纹型钢纤维与端钩型钢纤维,对于各个龄期喷射混凝土的抗压强度都有大幅度提高,掺入波纹型钢纤维的混凝土抗压强度要高于掺入端钩型钢纤维混凝土的抗压强度,掺入高强仿钢纤维混凝土的抗压强度介于两者之间。在复掺试验中,复掺聚丙烯纤维与端钩型钢纤维对于喷射混凝土抗压强度增加比较显著。

喷射纤维混凝土加固旧桥技术的研究

从喷射聚丙烯纤维混凝土的配比设计出发，研究了旧桥喷射混凝土加固施工技术，并对绥满公路GZ015国道水簸箕桥进行了加固，实际证明喷射作业回弹损失量减少10％～20％，粉尘减少1倍以上，安全运营5年未见混凝土开裂、脱落现象，实际加固效果良好。

喷射纤维混凝土作为刚性内防水层在工程中的应用

结合工程实践,通过与传统刚性防水层的对比,介绍了喷射纤维混凝土作为刚性内防水层在单层衬砌地铁车站应用中的配合比、施工准备、施工控制项目、防水效果等。

喷射纤维混凝土应用于隧道支护体系的试验研究

喷射纤维混凝土在隧道支护体系中的应用有着很大的前景 ,文中叙述了针对此技术的试验研究情况 ,得出较为合适的纤维配比和使用方法。

喷射纤维混凝土的工程应用

喷射纤维混凝土是将喷射混凝土和纤维混凝土的优良特性结合在一起,是一种新型复合材料和施工方法,它将广泛应用于土木建筑、道路桥梁、水利工程中,特别是那些坡度大、难养护的薄壁结构和滑模结构。在旧建筑加固和修复中,以其特殊的材质、优良的力学性能、可靠的安全度,必将越来越受到工程界的重视。

软弱岩体中椭圆形巷道喷射纤维混凝土支护机理探讨

前言从流变学观点研究圆形巷道喷射混凝土支护作用机理,刘宝琛院士、陶振宇教授等人已作出了独创性的分析并得出精辟解答。理论分析和工程实践都表明岩体侧压系数λ≠1时,巷道的稳定性与轴比有关。根据喷射纤维混凝土初裂后仍然具有较大残余强度特性,本文提出把纤维混凝土作为理想弹塑性材料。根据岩体流变性质及喷射混凝土与岩体互相作用的观点,应用极限荷载方法设计椭圆形巷道喷射纤维混凝土支护厚度并给出了近似性的计算公式。最后引证工程实例获得令人满意的结果。

隧道高性能支护喷射纤维混凝土配比试验研究

川藏铁路隧道面临软岩大变形、高烈度、高地应力、岩爆、高地温和活动断裂等工程难题,纤维喷射混凝土初期支护因其具有及时性、与围岩密贴性、较强耐久性,可很好地适用于川藏铁路复杂地质环境。为研究高性能支护喷射混凝土配合比,采用室内试验、理论分析等方法,研究不同纤维种类、混杂方式对喷射混凝土抗压抗折、弯曲韧性的影响规律,并提出高强纤维喷射混凝土的最优配合比。试验结果表明:(1)相同体积掺量下,掺入端钩型钢纤维和波纹型钢纤维均能大幅度提升喷射混凝土各个龄期的抗压强度,波纹型钢纤维对抗压强度的提升优于端钩型钢纤维,而高强仿钢纤维介于两者之间;(2)两种纤维复掺试验中,端钩型钢纤维和聚丙烯纤维复掺对喷射混凝土抗压强度增强效果最好。

钢纤维喷射混凝土结构安全性分析方法

钢纤维喷射混凝土作为隧道喷射混凝土支护的新型材料,具有更优的抗拉、抗裂性能和耐久性,为了研究其用于隧道支护对承载力的影响以及开裂情况,建立了钢纤维喷射混凝土结构安全性分析方法。该分析方法根据钢纤维喷射混凝土构件尺寸,检测在荷载作用下钢纤维喷射混凝土构件是否发生开裂,若未开裂则构件尺寸合理,若开裂则需计算出实际裂缝宽度判别是否满足安全规范要求。根据分析流程对Ⅲ级围岩钢纤维喷射混凝土Ⅰ型和Ⅱ型、Ⅳ级围岩钢纤维喷射混凝土三种支护类型进行工程验证,结果表明:同一级围岩,钢纤维喷射混凝土越厚,越不易开裂,安全性越高;不同级围岩,围岩荷载越大,同一厚度的钢纤维喷射混凝土越易开裂且开裂后裂缝宽度越大;理论计算结果与现场试验结果基本吻合,验证了钢纤维喷射混凝土结构安全性分析方法的实用性和有效性。

不同掺合料对喷射钢纤维混凝土性能的影响

依托某重点工程隧道穹顶支护用高性能喷射混凝土的性能要求,配制了C40喷射钢纤维混凝土,研究了掺合料的种类(粉煤灰、专用掺合料、抗裂剂)对喷射钢纤维混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明:掺不同掺合料喷射钢纤维混凝土的坍落度均满足(180±20)mm的要求,表观密度稳定在2530 kg/m3左右,抗压强度均满足设计强度等级要求,耐久性能均较好;另外,与掺粉煤灰的喷射钢纤维混凝土相比,掺专用掺合料或抗裂剂的喷射钢纤维混凝土的保水性和黏聚性均较好,力学性能和耐久性能基本均较优,抗渗等级分别达到了P11和P10,28 d碳化深度均小于12.0 mm。

适用于隧道衬砌加固的新型早强高性能纤维喷射混凝土研究

研究对普通喷射混凝土的微结构进行了设计,并对其性能进行了优化。通过优选钢纤维的长径比,研发出高早强、高耐久的纤维喷射混凝土。研究认为,当硫铝酸盐水泥和速凝剂的掺量分别为5%和4%时,可优化复合水泥胶凝体系的孔隙结构,增大复合水泥胶凝体的水化速率,形成致密的孔结构体系,进而大幅提升复合水泥胶凝体系的早期强度。当钢纤维掺量为35 kg/m 3时,使用长35 mm、直径0.7 mm的端钩型钢纤维可使纤维喷射混凝土的力学性能达到最优。

新型轻烧氧化镁膨胀剂对纤维喷射混凝土性能的影响

纤维喷射混凝土较普通喷射混凝土在性能方面有明显提升,但是与水利工程建设不断提升的要求相比仍存在差距。此次研究利用室内试验的方式,探讨了新型轻烧氧化镁膨胀剂对纤维喷射混凝土性能的影响。结果显示,在纤维混凝土中掺入新型轻烧氧化镁膨胀剂可以有效改善其性能,最佳掺量水平为3%。

隧道钢纤维喷射混凝土单层衬砌试验研究

为了解决隧道施工中采用单层喷射混凝土作为隧道永久衬砌的问题,对不同钢纤维及外添加剂掺量的混凝土分别进行了抗压、抗拉、抗渗以及弯曲强度等室内试验。结果表明,在喷射混凝土中加入钢纤维材料,其抗拉、抗弯以及抗渗水性能分别提高了65.6%、94.7%、98.1%;并通过现场试喷,选定符合设计要求、经济合理的配合比,在摩天岭隧道通风斜井施作了湿喷钢纤维混凝土,以单层衬砌代替原设计的复合式衬砌。工程实践证明,钢纤维湿喷混凝土,其支护强度达到了设计要求,喷射作业回弹损失量减少7%～15%。研究成果可为类似隧道纤维喷射混凝土单层衬砌技术的应用提供参考。

隧道钢纤维喷射混凝土性能试验及其工程应用

根据钢纤维喷射混凝土结构力学原理,为了研究钢纤维混凝土喷层在隧道单层永久衬砌支护中适用性,先分析钢纤维在混凝土中的增强力学作用机制,然后完成钢纤维喷射混凝土合理配比、抗拉、抗压、抗折及抗折初裂强度和弯曲性能等指标的室内试验;并结合具体的隧道现场喷射试验,以及围岩应力、钢纤维混凝土喷层应力及洞周附加水平收敛等监测数据进行分析。研究结果表明,钢纤维喷混凝土抗拉、抗折强度高,韧性好,喷层中的应力分布较均匀,具有较好的让压能力,喷射作业回弹损失量减少,说明钢纤维喷射混凝土是一种理想的单层衬砌支护材料,具有较好的推广应用价值。

钢纤维喷射混凝土支护抗常规爆炸震塌能力研究

采用一维震塌模型,运用拉应力累积损伤破坏准则,分析常规爆炸作用下坑道震塌剥落条件,针对钢纤维喷射混凝土支护,结合现行有关规范,推导出震塌剥落层速度的实用计算方法,并运用数值模拟手段对计算结果进行验证,通过钢纤维喷射混凝土支护坑道的震塌剥落层速度与其他支护类型及毛洞的震塌剥落层速度对比,量化说明钢纤维喷射混凝土支护抗爆炸震塌的能力。

钢纤维喷射混凝土及其在隧道工程中的应用

介绍钢纤维在喷射混凝土中的作用机理、钢纤维的韧性及与隧道新奥法锚喷支护中相关的几种主要力学性能,结合其在隧道工程中的应用,说明钢纤维喷射混凝土能很好地满足隧道新奥法的要求,是一种理想的支护材料。

纤维喷射混凝土的耐久性试验研究

依托于某隧道单层衬砌工程,对普通喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土以及钢-聚丙烯复合纤维喷射混凝土进行耐久性试验研究。对试验结果进行比较分析,抗渗试验及碳化试验表明纤维喷射混凝土具有更好的密实性,抗硫酸盐侵蚀试验也可以间接证明这一结论。纤维的掺入不仅提高了喷射混凝土的抗渗性、抗碳化性能及早期抗裂性能,也改善了喷射混凝土的受压性能。在硫酸盐的侵蚀下,普通喷射混凝土的损伤速率快于纤维喷射混凝土。与普通喷射混凝土相比,纤维喷射混凝土具有更优的耐久性,更适合做单层衬砌的材料。

基于快速碳化试验的纤维喷射混凝土碳化深度预测研究

对掺入钢纤维的喷射混凝土、掺入聚丙烯纤维和钢纤维的复合纤维喷射混凝土和普通素混凝土三种喷射混凝土进行快速碳化试验,建立了基于试验的碳化深度预测计算式,该计算式有碳化速度系数和初始碳化难易程度两个常数,经对比与实际吻合良好。试验结果表明:在喷射混凝土中掺入纤维可以有效改善喷射混凝土的抗碳化性能。在配合比相同及纤维掺量适宜的条件下,其抗碳化性:复合纤维喷射混凝土>钢纤维喷射混凝土>普通喷射混凝土。在考虑了自然环境与试验环境的主要区别的基础之上,提出了基于试验的自然环境下纤维喷射混凝土碳化深度的预测模型。由于纤维喷射混凝土实际工程测试数据缺乏,该模型尚需实际检验与修正。

煤矿软岩巷道支护喷射钢纤维混凝土的施工要点

介绍了喷射钢纤维混凝土在淮北矿业集团某煤矿的应用及喷射钢纤维混凝土的配合比设计。主要研究了喷射钢纤维混凝土在煤矿软岩巷道支护中的施工工艺,包括钢纤维混凝土的拌料、喷射过程及施工要点等等。