钢纤维喷射混凝土抗渗及
抗冻性能试验研究
祝云华
(内江师范学院工程技术学院,四川I 内江641 1 12)
摘要: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。
关键词:喷射混凝土;钢纤维:硅粉:抗渗性:机理
中图分类号:TU528.53 文献标识码:A 文章编号:1001—702X(2011)03—0055—04
Test research on im pervious and anti-frost performance of steel fiber reinforced shotcrete
ZHU Yunhua
(School of Engineering and Technology,Neijiang Normal University,Neijiang 641 1 12,Sichuan,China)
抗渗性是综合反映混凝土抗渗和耐久性能的重要指标。
单层衬砌区别于复合衬砌的一个重要特征就是取消了防水
板,靠混凝土自身结构进行防水,为了防止地下水对混凝土和
钢纤维的侵蚀,以及符合单层衬砌防排水设计,要求钢纤维喷
射混凝土具有较高的抗渗性能,因此钢纤维喷射混凝土的抗
渗指标对于单层衬砌结构至关重要。本文按选定的配合比对
纤维喷射混凝土的抗渗性能进行室内和现场试验研究,比较
了不同类型喷射混凝土之间的抗渗性能,并对其抗渗机理进
行了分析研究。
1 原材料
(1)水泥:湖北华新牌42.5级普通硅酸盐水泥,与巴斯夫
无碱速凝剂净浆试验初凝时间2.5 min,终凝时间5 min(水温
15℃),按照JC 477—2005《喷射混凝土用速凝剂》要求对水
泥进行和易性试验,结果表明其和易性良好。
(2)粗骨料:现场配料为隧道斜井工地石场生产机制瓜米
石,最大粒径10 mm,5~10 mm级配,颗粒浑圆,表观密度为
2580 kg/ms,压碎指标为7.3%,非活性骨料,骨料中细颗粒含
量约为25%。
基金项目:教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET一08~0763)
收稿日期:2010—09—10
作者简介:祝云华,男,1975年生,湖南邵阳人,博士,讲师,主要从事
岩土及地下工程方面的教学与研究。地址:内江市东桐路705号,E—
mail:zhuyh75@126.coin。
(3)细骨料:为了改善砂的级配,获得良好的混凝土配比,
根据GB/T 14684-2001《建筑用砂》对机制砂和河砂进行调
配,试验采用工地石场生产的机制砂与湖北宜昌生产的河砂,
经过级配调整,确定两者的比例分别为57%和43%,复合砂
颗粒级配曲线见图1。
0.15 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75 9.50
粒径/mm
图1 复合砂的颗粒级配曲线
(4)硅粉。现场使用硅粉为重庆建材公司生产的微硅粉,
硅粉中无定形SiO 含量大于90%,含水率小于2%,相对密度
为2.2,比表面积为21 000 mVkg,平均粒径为0.1 。在喷射
混凝土中掺入适量硅粉对改善混凝土的孔结构和界面粘结、
增加密实度、提高早期强度以及增强耐久性具有重要作用。
(5)钢纤维:重庆宜筑有限公司生产,规格为30 mmxO.5
mm(长度X直径)剪切波浪型、30 mmxO.5 mm冷拉端钩和剪切
端钩型钢纤维,长径比均为60,其中冷拉型钢纤维弯折性能
不小于90%,抗拉强度不低于1000 MPa;剪切型钢纤维弯折
性能不小于90%,抗拉强度不低于380 MPa。
(6)速凝剂:巴斯夫化学建材(上海)有限公司重庆分公司
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