钢纤维喷混凝土的施工工艺.doc

钢纤维喷混凝土的施工工艺 钢纤维喷混凝土，在工程实践中，应用得越来越多。特别是，挪威法出现后，钢纤维喷混凝土作为单独的支护结构的作用也越来越明显。挪威法（简称NTM）的最大特点就是采用湿喷钢纤维混凝土作为永久支护。最初开发的钢纤维喷混凝土是用来稳定开挖表面或支护膨胀性粘土、岩爆、或膨胀性等地质条件而采用的。在预计有大变形的围岩时，喷混凝土的抗弯强度和韧性指数是非常重要的。在小变形的围岩中，抗压强度是比较重要的。不管何种情况，都必需考虑与岩体的粘附性。粘附性视岩类，围岩的矿物成分会有很大的变化。所以，要特别给以注意。 20世纪70年代初，挪威就开始采用湿喷混凝土。当时为使喷射成为可能,采用了较高的水灰比。,这样,混凝土的质量就出现了问题。为此干喷占据了主要地位。 70年代中期,引入流化剂后,湿喷得到了极大的发展，.而且可以供应低成本,高质量的混凝土。 湿喷混凝土主要是由标准的波特兰水泥、最大粒径810mm的骨料、硅粉、流化剂、超流化剂及速凝剂等构成。混凝土通常根据指定的最终强度,混合成500600kgf/cm2 的强度.作隧道衬砌时,通常指定为C35C45。修复时,最高采用C55。速凝剂的添加量,1m3混凝土约为1525L ，平均为20L 。水泥和硅粉与水的比值是0.400.45。坍落度是1520cm。硅粉(水泥重量的810%)的使用，主要是为了保持与岩体表面的粘附性。混凝土采用商品混凝土。速凝剂用喷嘴添加。回弹在10%左右。实际上多在16%，是比较低的。 隧道开挖时，为稳定隧道拱部，要求采用短时间能喷射大容量的喷射机械。为满足此要求，挪威各会社开发了完全自动化的喷射机械装置。 目前使用长2040mm厚0.5mm的钢纤维。 湿喷钢纤维混凝土的优点是: 1) 用活塞泵可有25m3/h的喷射能力； 2) 5%10%的回弹率，比干喷低得多； 3) 不产生钢纤维的回弹，使用40mm的钢纤维时，业能控制回弹； 4) 混凝土质量均一，通常可达到550kgf/cm2 的强度，在特殊作业时，可达1000kgf/cm2 5) 环境条件好，粉尘少； 6) 作业安全； 7) 水灰比小，透水性(3m/s)小； 8) S(fr)和钢筋混凝土不需要防腐蚀处理，可防止电解和加速腐蚀。（1）钢纤维喷混凝土主要在通过其韧性发挥作用。如隧道洞口段和断层破碎带或膨胀性围岩等围岩恶劣的场合、大土压作用的地点和隧道交差段、扩大段等构造上产生很大应力的地点等。混入纤维后与金属网一样可起到防止剥落的效果。钢纤维喷混凝土的配比、制造及施工方法可参照有关规范的规定。一般采用的钢纤维，其长度在40mm以下、纤维直径为0.30.6mm，长径比为4060 左右。混入率在0.51.0%左右。（2）其他纤维有聚丙烯纤维、尼龙纤维、炭纤维等，这些纤维的力学性能有的是钢纤维不具备的。在实践中聚丙烯纤维采用较多。与钢纤维比较其密度为0.91g/cm3，比较轻，材料运送、混入比较容易。纤维喷混凝土有钢纤维、玻璃纤维、尼龙纤维等。钢纤维喷混凝土是纤维喷混凝土的应用最多的一种。也是我们目前所采用的。纤维喷混凝土与普通喷混凝土的最大区别是：弯曲拉伸及抗剪强度大；最大强度后的残留强度大；峰值强度后的变形能力及韧性大，开裂发生后也能传递拉力；耐冲击、抗冻融性好。因此，纤维喷混凝土可以极大地改善普通喷混凝土的物性。因此在发生很大荷载和变形的隧道洞口和断层破碎带、膨胀性围岩、弯曲应力大的扁平断面、隧道分叉地段、发生复杂应力的地段等，使用效果是很明显的。采用纤维喷混凝土，可以控制开裂的发生，即使发生开裂，横切开裂面的纤维也可以负担一部分拉力，使开裂的发展受到控制，不会产生急剧地承载力降低，从而防止了喷混凝土的剥离和剥落。采用纤维喷混凝土，还可以省略金属网，使作业简化，提高了作业的安全性。