冬季冰冻区域的钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能试验研究

目的:进行冬季冰冻区域关于钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能试验研究。方法:在冬季冰冻区域,通过钢纤维喷射混凝土抗冻性试验与抗渗性试验方法,研究分析冬季冰冻区域的钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能。结果:当钢纤维体积率达到1.2%时,混凝土抗渗性能降低;当钢纤维体积率控制到0.4%,将明显对混凝土抗冻性能产生负作用;当钢纤维体积率控制在0.8%~1.2%之时,则可以依次提高钢纤维喷射混凝土的抗冻性能。结论:在冬季冰冻区域,要想提升钢纤维喷射混凝土的抗渗能力,需要确保钢纤维掺量不超过0.8%;要想提升钢纤维喷射混凝土的抗冻能力,需要确保钢纤维体积掺量小于1.2%,从而才可综合提升冬季冰冻区域钢纤维喷射混凝土的抗渗和抗冻性能。     

钢纤维喷射混凝土抗渗及抗冻性能试验研究

以某高速公路隧道单层衬砌工程为例,通过不同喷射混凝土的抗渗性能测试手段,研究了掺入硅粉和钢纤维对喷射混凝土抗渗及抗冻性能的影响,并通过电镜扫描,探讨了钢纤维喷射混凝土的抗渗机理.试验结果表明,硅粉和钢纤维的掺入能显著提高喷射混凝土的抗渗及抗冻性能.     

钢纤维对喷射混凝土方板早龄期弯曲性能的影响

为了研究隧道支护层钢纤维喷射混凝土在早龄期的力学性能,参照欧洲喷射混凝土标准(EFNARC),对不同掺量的钢纤维喷射混凝土方板进行试验研究,并与传统钢筋挂网喷射混凝土方板进行了对比.通过对10,30,48h龄期钢纤维喷射混凝土方板的荷载-位移曲线及能量吸收能力的比较,分析了不同钢纤维掺量喷射混凝土方板与钢筋挂网喷射混凝土方板的弯曲性能.结果表明:钢纤维可以显著提高早龄期混凝土的抗冲切能力;当钢纤维掺量超过20kg/m~3时,钢纤维喷射混凝土方板由脆性冲切破坏变为弯曲破坏.     

喷射钢纤维混凝土技术研究与应用

通过室内试验和现场喷射大板试验，研究了钢纤维混凝土主要力学特性及工作性能，确定了适合支护要求和喷射施工要求的钢纤维混凝土配合比，并对喷射钢纤维混凝土施工的关键技术做了简要介绍。     

钢纤维混凝土喷射工艺及其应用

用喷射工艺施工钢纤维混凝土,即能使钢纤维均匀掺合于混凝土中,改善混凝土性能,又可节省模板,提高经济效益。本文介绍了钢纤维混凝土喷射工艺及其使用材料的组成与配比,还简单介绍了钢纤维混凝土在工程中的应用情况。     

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2 530 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。     

钢纤维混凝土基本力学性能研究

钢纤维喷射混凝土由于在很多方面具有优于普通喷射混凝土的优良性能,如抗开裂、抗冲击、耐疲劳等,因此被越来越多的应用到土木工程建设当中。虽然钢纤维喷射混凝土具有明显的优越性和一定的经济优势,但目前缺乏设计理论依据和生产工艺标准等规范性文件。通过对比试验来探讨了钢纤维混凝土与素混凝土在基本力学性能方面的优越性,希望能为钢纤维喷射混凝土的推广提供依据。     

喷射混凝土快速碳化试验研究

通过快速碳化试验,探讨了喷射混凝土抗碳化性能和碳化后力学性能变化规律。试验结果表明:喷射混凝土较普通混凝土具有更好的抗碳化性能,其抗压强度、劈拉强度随碳化深度的增加快速提高;掺入钢纤维能进一步提高喷射混凝土碳化性能,减小碳化速率,还能显著提高喷射混凝土碳化后劈拉强度。同时,在分析钢纤维和施工方式对混凝土碳化影响的基础上,建立了喷射混凝土碳化深度模型。     

钢纤维喷射混凝土衬砌结构模型试验及数值模拟研究

为了研究喷射钢纤维混凝土的力学性能,设计并完成三组喷射混凝土衬砌加载模型试验。研究表明,喷射钢纤维混凝土具有良好的抗裂性和韧性,在裂缝出现时,仍能承受荷载;在混凝土中适当增加钢纤维的掺量,会显著提高混凝土的断裂性能。利用ANSYS有限元软件模拟喷射钢纤维混凝土衬砌试件在某组试验破坏荷载作用下的受力情况显示:当直墙部位荷载较大和拱部应力集中时,对整个衬砌结构很不利。     

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。