硬岩铁路隧道湿喷聚丙烯纤维混凝土支护结构稳定性分析

在隧道支护结构中采用湿喷工艺喷射聚丙烯纤维混凝土技术可以提高隧道围岩的稳定性,符合混凝土向高性能、绿色化、施工注重环境保护的发展趋势。在宝鸡-兰州复线东巨寺沟铁路隧道选取试验段中实施湿喷工艺喷射聚丙烯纤维混凝土,作为支护结构,并作永久性支护结构,免除二次衬砌工作。采用非线性有限元方法,分析了该铁路隧道试验段采用湿喷纤维混凝土支护结构的隧道围岩稳定性,分析了未支护和湿喷纤维混凝土支护的隧道围岩稳定性。分析结果表明:与未支护的隧道相比较,支护后的隧道围岩塑性区分布范围得到了减小,隧道变形微小。隧道变形实测结果表明:隧道的变形微小,处于稳定状态。

复合盐侵蚀-干湿耦合作用下聚丙烯纤维混凝土抗盐蚀性能试验研究

将聚丙烯纤维(PP纤维)以不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)掺入混凝土中,以纤维掺量、复合盐溶液浓度、干湿循环次数为变量,开展PP纤维混凝土试件在不同浓度复合盐溶液(MgSO_(4)+NaCl)浸泡与烘干耦合作用下的宏-微观腐蚀劣化试验,探究PP纤维混凝土在新疆南疆盐渍土环境下的抗腐蚀性能变化规律。结果表明:(1)PP纤维在混凝土内部的“桥接”作用延缓了试件表面砂浆层的剥蚀速率,抑制了试件表层及内部微裂缝的产生与扩展,减少了有害孔隙的生成数量。(2)PP纤维的掺入提高了混凝土抵抗复合盐侵蚀的能力,随着复合盐溶液浓度的增大,纤维掺量为0.2%试件的相对动弹性模量波动幅度和质量损失率均比其他掺量试件的小,其宏观耐久性能表现最好。(3)复合盐溶液侵蚀下,PP纤维混凝土发生物理结晶腐蚀和化学腐蚀破坏,膨胀性腐蚀产物主要是钙矾石(AFt)和石膏,合理掺量的PP纤维减小了腐蚀产物的生成空间,减轻了混凝土的腐蚀劣化程度,这与试件宏观耐久性能评价指标的变化规律一致。研究成果可为PP纤维混凝土在南疆盐渍土地区实际工程中的应用提供参考依据。

聚丙烯纤维网湿喷混凝土隧道衬砌的应用研究

针对传统喷射混凝土用于隧道衬砌存在的质量离散性大、抗拉强度低、密实性和耐久性差等问题，研究采用在混凝土中掺入聚丙烯纤维网的解决方案。通过对不同掺量的聚丙烯纤维网混凝土试件进行实验分析，结果表明，在混凝土中掺入体积掺量为0．1％～0．2％的聚丙烯纤维网，可使抗拉强度提高50％以上，抗渗性能提高55．6％以上。在宝兰铁路东巨寺沟隧道直接喷射聚丙烯纤维网混凝土，并对喷层厚度测量和外观质量观察表明，喷层厚度均匀，表面平整；3个分段试件的强度值离散性小，平均抗压强度分别为43．2，44．3，44．2MPa，平均抗折强度分别为5．7，5．9，5．9MPa。聚丙烯纤维网混凝土既可用于隧道开挖后的支护，又能用于隧道的永久衬砌。

聚丙烯纤维网湿喷混凝土施工方法

介绍采用聚丙烯纤维网湿喷混凝土作为铁路隧道永久性衬砌的施工方法 ,并与整体式、复合式衬砌作了经济效益比较 。

湿喷聚丙烯纤维网混凝土的应用

结合宝兰二线宝天段东巨寺沟隧道施工实例,介绍在隧道施工中采用温喷塑料纤维网混凝土作为永久性衬砌的施工技术,为今后类似隧道施工提供了一些经验。

基于正交试验的合成纤维及橡胶颗粒对湿喷混凝土力学性能的影响

为探究合成纤维及橡胶颗粒对湿喷混凝土力学性能的影响,在室内开展了纤维增强橡胶湿喷混凝土力学性能的测试研究,系统分析了玻璃纤维掺量、聚丙烯纤维掺量及橡胶颗粒掺量对湿喷混凝土力学性能的影响规律。结果表明:湿喷混凝土的强度指标随着玻璃纤维掺量的增加不断增大,随着聚丙烯纤维掺量的增加表现出先增大后减小的特征;玻璃纤维掺量对抗压、抗折强度的影响程度最大,橡胶颗粒掺量次之,而聚丙烯纤维掺量的影响程度最小;对于抗拉强度而言,玻璃纤维掺量的影响程度依然最大,橡胶颗粒掺量次之,聚丙烯纤维掺量最小;玻璃纤维和橡胶颗粒掺量为抗压强度的显著性影响因素,玻璃纤维和聚丙烯纤维掺量为抗拉和抗折强度的显著性影响因素;强度指标不仅受到单因素的影响,还受到因素间交互作用的显著影响;强度指标多目标优化结果表明,湿喷混凝土同时加入3种材料的最优配比为:玻璃纤维掺量0.25%、聚丙烯纤维掺量0.21%、橡胶颗粒掺量3.80%;纤维能够承担部分载荷,而添加适量橡胶颗粒能够填充试样内部孔隙,两者的共同作用增强了试样的力学性能。

湿喷聚丙烯纤维网混凝土在东巨寺沟隧道中的应用

结合宝兰二线宝天段东巨寺沟隧道施工实例 ,介绍在隧道施工中采用湿喷塑料纤维网混凝土作为永久性衬砌的施工技术 ,为今后类似隧道施工提供一些经验。

干湿循环作用下氯离子在聚丙烯纤维混凝土中传输性能研究

为探究干湿循环作用下聚丙烯纤维混凝土中氯离子的传输规律,设计了四种掺量的聚丙烯纤维混凝土,对其在不同干湿循环周期下的自由氯离子含量和总氯离子含量进行测量,分析聚丙烯纤维掺入对混凝土氯离子结合性能及氯离子扩散系数的影响。结果表明:0.15%(体积分数,下同)聚丙烯纤维的掺入可以增加混凝土密实度,降低自由氯离子含量;而大量纤维的掺入(<0.45%)导致混凝土内部自由氯离子含量增加,增大了混凝土的氯离子结合能力。聚丙烯纤维掺量0%~0.45%范围内,氯离子结合能力与纤维掺量存在二次函数关系。聚丙烯纤维的掺入降低了干湿循环后期氯离子扩散系数,增大了时间依赖系数m,有利于提高混凝土抗氯离子侵蚀能力。

聚丙烯纤维混凝土喷层支护技术及其在顾桥矿区的应用

根据聚丙烯纤维混凝土结构力学原理,研究聚丙烯纤维混凝土喷层在煤矿锚喷巷道支护中适用性。结合淮南顾桥矿区典型锚喷巷道工程,完成聚丙烯纤维混凝土喷层的合理配比及抗拉、抗压、抗剪等指标的室内试验。与素混凝土喷层相比,聚丙烯纤维混凝土喷层中的应力分布较均匀,有较好的让压能力。工业性试验表明,聚丙烯纤维混凝土喷层抗拉强度高、韧性好、回弹量低、工艺简单等特点,具有较高的推广应用价值。

喷射聚丙烯纤维混凝土在矿业工程中的应用

结合淮南某矿区典型锚喷巷道工程,进行了聚丙烯纤维混凝土喷层抗拉、抗压、抗剪及弯曲性能试验研究和工业试验。结果表明,聚丙烯纤维的掺入大幅度提高了喷层的极限变形量,同时使喷层具有较强的抗弯能力和让压能力。喷射聚丙烯纤维混凝土施工工艺简单,回弹率低,喷层成形较好,可增加一次喷射厚度,减少复喷量,有利于提高施工效率。

隧道中聚丙烯纤维湿喷混凝土施工技术的应用

介绍了聚丙烯纤维喷射混凝土的优点，阐述了湿喷工艺及湿喷施工要求，探讨了湿喷聚丙烯纤维混凝土的配合比设计方法，对其施工作了综合效益分析，以使该技术在公路隧道中推广应用。

浅议聚丙烯纤维网湿喷混凝土施工

结合具体的工程实例,介绍了聚丙烯纤维网湿喷混凝土工法的特点,对其具体的施工方法作了详细阐述,并对其应用效果作了分析,指出该工法施工效果良好。

聚丙烯纤维湿喷混凝土试验与应用

阐述了大金坪水电站引水隧洞聚丙烯纤维湿喷混凝土的成功应用,可供类似工程借鉴。

玄武岩-聚丙烯纤维混凝土抗硫酸盐干湿循环试验研究

采用硫酸盐干湿循环侵蚀法,从标准立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量四个方面研究,玄武岩聚丙烯纤维在0.05%、0.1%、0.2%掺量以及1∶1、1∶2、2∶1混杂比情况下纤维对混凝土基体抗硫酸盐侵蚀的作用。结果表明,经过10次干湿循环后,掺入适量纤维对标准立方体抗压强度最高提升约24%,对劈裂抗拉强度提升约64%,对轴心抗压强度和弹性模量提升约14%。故在混凝土中掺入适量的纤维能够提升混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。

聚丙烯纤维锂渣混凝土在强碱与干湿循环耦合作用下抗压试验研究

对比分析在混凝土中单掺锂渣和聚丙烯纤维与两者复掺时的抗压强度的影响,结果表明:在强碱溶液与干湿循环耦合作用下锂渣最优掺量为20%、聚丙烯纤维最优掺量为0.9 kg/m^3。通过叠加效应系数分析聚丙烯纤维锂渣混凝土在强碱溶液与干湿循环耦合作用下时对抗压强度的影响,结果表明:(1)复掺锂渣和聚丙烯纤维对混凝土强度的叠加效应系数小于单掺时二者作用之和;(2)复掺锂渣和聚丙烯纤维对混凝土强度叠加效应系数先增加后减小,经60次循环后混凝土抗压强度达到峰值,可提高10%左右;(3)随着循环周期的再增加混凝土强度呈逐渐下降的趋势。

巷道湿喷仿钢纤维混凝土支护新材料研究

通过准备湿喷混凝土所用物料、仪器设备以及建立现场实验平台提供实验支持;实验中分别测定并记录在不同配合比的条件下混凝土的性能的不同。通过理论研究及实验分析,找到不同配合比对湿喷混凝土性能影响的规律,根据不同的实际情况选择合适的配合比,进而,既能保证安全生产又能提高矿井湿喷工作的效率并保证支护工作的质量。

大花水水电站引水隧洞聚丙烯纤维喷锚混凝土试验研究

大花水水电站引水隧洞洞径较大,且地质状况复杂,拟在较好地质条件的Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段采用掺聚丙烯纤维的喷锚混凝土代替常规钢筋混凝土衬砌方案。经室内喷锚混凝土配合比及施工工艺试验研究后,提供了可供现场使用的喷锚混凝土配合比,并提出了现场施工工艺要求,为该工程引水隧洞喷锚混凝土施工创造了有利条件。

刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土耐久性能研究

为研究刚性聚丙烯纤维的掺入对透水混凝土材料耐久性能的影响,试验室中对4种掺量的钢纤维改性透水混凝土分别进行了冻融循环试验和硫酸盐干湿循环试验。研究表明随着纤维掺量的增加,透水混凝土的抗冻融性能和抗硫酸盐干湿循环性能均有提升,1%体积掺量的刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土具备较好的耐久性能。对透水混凝土的冻融指标评定应以质量损失率为主,纤维一定程度上承担了基体冻融过程中的体积膨胀应力和硫酸盐循环中的结晶压力,对透水混凝土有效的发挥了阻裂和增强作用。

纳米级掺合料和粗合成纤维对湿喷混凝土回弹率的影响

降低喷射混凝土回弹率可提高支护效率、降低地下空间的坍塌及岩爆风险。为分析纳米级掺合料、粗合成纤维对喷射混凝土回弹率的影响,基于湿喷工艺对比了纳米级掺合料与同掺量硅灰在改善湿喷混凝土回弹率方面的差异;比较了不同纳米级掺合料掺量、细度条件下各湿喷混凝土的回弹率区别;研究了粗合成纤维掺量、长径比、混杂方式等对回弹率的影响。结果表明:应用纳米级掺合料有助于降低湿喷混凝土的回弹率;与同掺量硅灰相比,纳米级掺合料湿喷混凝土的回弹率降低了17%～25%,且回弹率随纳米级掺合料掺量提高、细度增加而降低。粗合成纤维可降低湿喷混凝土的回弹率,但受材质影响较小,存在较低回弹率的最佳长径比和掺量,分别为38和10 kg/m^3。长径比76和长径比30的2种粗合成纤维混杂使用时,可进一步降低回弹率。

纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土施工及抗裂性能分析

为考察纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的施工及抗裂性能,开展了凝结时间、回弹率、抗压强度、干缩、平板开裂和温度应力试验,并将其与同配制强度的硅粉钢纤维湿喷混凝土进行比较。结果表明,与硅粉钢纤维湿喷混凝土相比,纳米级掺合料粗合成纤维湿喷混凝土的凝结时间变化不大;回弹率下降了27%;1d抗压强度提高了45%;干缩测值接近,平板总开裂面积降低,温度应力开裂时间延长,开裂敏感性降低。