1工程概况
Tendaho 大坝和灌溉项目（T endaho Dam ＆Irrigation
Project ）位于埃塞俄比亚东部维尔德（Weld ）省洛吉亚（Logiya ）镇附近阿瓦什（Awash ）河下游，是一座不完全年调节水库，有效灌溉面积6000hm 2。整个灌溉枢纽工程由大坝、溢洪道、灌溉进水塔、灌溉隧洞（兼导流洞）、灌溉引水渠道等建筑物组成。江西省水利水电建设有限公司承担导流洞全长510m 施工。其开挖断面为直径7．6m 的马蹄形，所穿越的地层主要为湖底沉积层、强风化的熔结凝灰岩、杏仁岩、斑岩，其中强风化的熔结凝灰岩段为Ⅴ类围岩，
岩体破碎，风化强烈，裂隙面充填胶泥，岩体开挖后，自稳时间短，需要进行即时支护。设计单位考虑围岩情况，采用喷射钢纤维混凝土进行第一次支护，然后采用200×200mm H 型钢进行第二次临时支护，设计的永久支护为C25钢筋混凝土。
2
湿喷钢纤维混凝土性能
2.1
湿喷钢纤维混凝土性能
喷射钢纤维混凝土是在普通喷射混凝土中掺入适
量的钢纤维（50～80kg /m 3）拌和，经混凝土湿式喷射机喷射到结构物表面的一种先进混凝土施工工艺，由于
短而细的钢纤维在混凝土中呈自由向不连续分布，为混
凝土提供了微型配筋，可增强与混凝土之间的握裹力，显著提高混凝土的抗裂性、
延展性及抗冲击能力。由于采用高压喷射工艺和较小的水灰比（0．42～0．48），因而具有较好的力学性能和良好的耐久性，同时由于采用湿喷工艺而具有较好的施工安全性，施工速度快，经济上也较合理。2.2
Tendaho 导流洞湿喷钢纤维混凝土主要设计指标喷射混凝土的混和物应符合下列立方块特征强度：24h 后强度为20N/mm 2以上；28d 后强度为40N/mm 2以上。
3湿喷钢纤维混凝土配合比设计
湿喷钢纤维混凝土配合比除必须满足混凝土设计
强度和耐久性的要求外还应使混凝土能够满足喷射性能的要求。
首先根据工程师提供的技术规范（Technical Specification ）要求进行现场试验，然后根据28d 强度分析及钻孔取芯样测试，实验人员对配合比中的水灰比及砂率作了调整，调整后的配合比见附表。
取样和测试程序按照英国B.S.1881标准进行。现场试验所使用的设备与实际需要相同，且使用的材料完全能代表将被用于该项工程的材料。每一块试验板最
湿喷钢纤维混凝土
在埃塞俄比亚Tendaho 导流洞中的应用
周利珍，江小亻毛，徐
丹
（江西省水利水电建设有限公司，江西南昌330006）
收稿日期：2007-11-28
作者简介：周利珍（1978-），女，大学专科，助理工程师.
摘要：在喷混凝土中掺入钢纤维，
采用湿喷工艺，用于Tendaho 隧洞工程，与挂钢筋网喷混凝土相比较，湿喷钢纤维混凝土取得了良好的经济效益．
关键词：埃塞俄比亚；
导流洞；湿喷钢纤维混凝土；设计；施工中图分类号：TV339文献标识码：B 文章编号：1004-4701
（2008）S1-0001-03第34卷增刊江西水利科技Vol.34No.S12008年9月
JIANGXI HYDRAULIC SCIENCE &TECHNOLOGY
Sep.2008
小尺寸为1000mm ×1000mm ，且有200mm 高的边沿。在喷射混凝土时试验板作为垂直的模板，模板由钢材焊接组成，边向外张呈45°角以防止因回弹漏浆。试验板上的喷射混凝土紧密的粘着在模板背面，无下垂。
4
湿喷钢纤维混凝土施工
4.1
施工准备
满足一次喷射足够需要的所有材料到达现场，并
获得工程师的许可。喷枪操作手经培训且具有符合ACI506．3R－82标准的能力证书。在喷射混凝土前，应检查和纠正开挖断面，受喷面在喷混凝土之前应将表面快速打湿；厚度测量装置保持完好。4.2
主要施工设备
配料机选用山东华夏集团生产的800－Ⅲ型配料机；拌和机选用意大利生产的撒利拉（SILLA ）550强制式拌和机；喷射机选用河南煤炭科学研究所生产的科明KSP－Ⅱ型湿喷机；空压机选用瑞典生产的阿特拉斯（ATLAS ）20m 3空压机。4.3
主要材料
（1）骨料。由于当地缺乏天然骨料，故采用人工骨料。粗骨料最大粒径为10mm ，级配良好；细骨料采用细度模数2.86的天然河沙。
（2）水泥。水泥选用埃塞麦克雷（MEKELE ）水泥厂生产的42.5级O.P.C 水泥，强度、安定性、标准稠度、凝结时间等符合B.S.12，
B.S.4027，B.S.6588的要求。（3）钢纤维。经过质量对比，采用意大利罗里拉公司生产的针状弯钩形钢纤维，长度25mm ，等效直径0．45mm ，长径比（L /D ）55．6，抗拉等级为1000级：＞1000M P a 。
（4）微硅粉。湿喷钢纤维混凝土中掺加硅粉的主要目的是改善喷混凝土的可泵性和喷射性能。硅粉由极微细的颗粒组成，微硅粉平均粒径在0.15~0.20μm ，比表面积为15000～20000m 2/kg ，
具有极强的表面活性。掺加硅粉后，有效缓解了混凝土的离析现象，减小了喷射过程中堵管的可能性。
Tendaho 导流洞钢纤维喷混凝土使用的是上海天恺公司生产的TOPKEN 微硅粉，掺加量为胶凝材料用量的6．5％。
（5）速凝剂。选用安徽省巢湖速凝剂总厂生产的8880－Q 液体速凝剂，用量为水泥用量的3％。
（6）减水剂。选用江西省上饶长城外加剂厂生产的NF 型高效减水剂，用量为水泥用量的0.5%。4.4
施工工艺
钢纤维混凝土的搅拌原则是先干拌后湿拌。搅拌工艺如下：
（1）先将钢纤维及骨料投入搅拌机干拌0．5～1min ，
使钢纤维均匀分布在骨料中。
（2）再将砂和水泥投入搅拌机，混合料再干拌1～2min 。
（3）最后加水湿拌1．5～2min 。
（4）混凝土料拌好后，人工用锹铲均匀地向喷射机喂料。
（5）由经过技术培训合格的人员操作混凝土喷头，喷头运行方向应呈螺旋状，并以垂直岩面的方向向岩面喷射砼。
（6）待混凝土终凝2h 后，开始对混凝土表面喷水养护。
4.5
施工方法4.5.1
喷射前岩面处理
岩石爆破后，先由挖掘机对开挖岩面进行初步排
险，再由人工利用撬棍撬除险石和浮石。喷射前，由喷射机喷射压力风水，清除岩面的灰尘杂质和湿润岩面，以增加钢纤维混凝土与岩面的粘结力。4.5.2
喷射过程控制
混凝土拌制好后，人工用锹铲连续均匀地向喷射机喂料，喂料应避免料斗内堆料过多，以防堵塞喷射机转子料腔；喂料过少易造成出料不连续，输料管振动厉
附表混凝土强度等级（C 40
）最终配合比砂骨料5～10
（mm ）钢纤维水
速凝剂（%）减水剂
（%）486
34
731
796
60
260
3
0.5%
水泥硅粉附图湿喷钢纤维混凝土施工工艺流程
原材料备料
施工准备
原材料检验试验设备安装调试
混凝土拌和混凝土喷射混凝土养护
2江西水利科技2008年9月
kg/m
3
害。
喷头轴线方向尽量保持与岩面垂直，以减少混凝土回弹量及保证混凝土表面的平整度。
喷头与所喷射岩面的距离保持在1.0m左右，喷头与受喷面的夹角应控制在75°～90°，喷头反复缓慢作螺旋形移动，螺旋形移动的转动直径约30cm左右，以一圈压半圈方式移动，使混凝土均匀地覆盖在岩面上。
根据湿喷机与作业面的距离，工作风压一般控制在0.3～0.4MPa。
喷射时应按照分段、分部位，先边墙、后顶拱顺序进行；边墙的喷射顺序为自下而上，顶拱的喷射顺序为自拱脚至拱顶。
在垂直面或接近垂面上使用时，应先从下部开始。层厚应由材料是否下垂来控制。应用于顶部表面的厚层应保持近似45°的坡度。对于上层表面，喷射混凝土应从拱肩喷至拱顶。
5施工质量控制
5.1材料质量控制
进口材料在采购地按照生产地标准在装船前抽检，合格后装船，到达现场后会同工程师抽样送检；当地材料按照技术规范的要求在现场与工程师代表共同抽样检查。
每次喷混凝土作业前，需对当地产材料（砂、骨料、水泥等）进行检测，确保原材料的质量。
5.2过程质量控制
5.2.1钢纤维混凝土厚度控制
Tendaho导流洞钢纤维喷射混凝土设计厚度75 mm，为减少混凝土的回弹量及混凝土掉落，采取顺边墙方向逐步向洞顶喷射的方式，为控制合适的厚度，在施喷前喷面埋设钢筋头作为标志物，埋设间距1．5m×1．5 m，能够准确的反映喷层厚度。
5.2.2回弹量控制
减少混凝土回弹量的主要措施：控制喷头至受喷岩面的距离在1.0m左右，距离太近易使带压力的混凝土颗粒碰撞岩面弹离；距离太远混凝土骨料不能触及岩面而掉落；控制喷头轴线方向与受喷面保持垂直，喷头呈螺旋状摆动喷射；选用级配良好的砂石料拌制混凝土；严格按照施工配合比配料；适当加长混凝土拌和时间，使混凝土拌和均匀，连续均匀地向喷射机喂料；随时检查速凝剂输送系统，使速凝剂计量泵连续准确地工作；对配合比作相应调整，以满足回弹率控制标准：边墙≤7%，顶拱≤12%。
5.3施工质量检查
5.3.1原材料检测
对选用的水泥进行检验。确保水泥的强度、安定性、标准稠度、凝结时间等指标符合要求。
对选用的砂石料进行试验。确保砂石的粒径、级配、含泥量等指标符合要求。
严格控制混凝土配合比。保证计量准确，严格控制用水量和外加剂的掺量，控制混凝土的拌和时间。
5.3.2混凝土检测
喷射混凝土应按每100m3取4个样本的取芯频率，分别进行1d、7d和28d强度测试，单次喷射混凝土量小于100m3的取1组4个样本，样本试件来自现场喷射的实验板或取芯样。
根据取得的188组样本的检测数据，平均强度为49．8M P a，离差系数为0．128，强度保证率为94．3％，该工程的喷射混凝土质量被评为优良。
6结语
根据该工程实践，湿喷钢纤维混凝土有以下优点：（1）施工速度、施工安全优势。由于常规的挂设钢筋网喷射混凝土在施工程序中多了较复杂的挂网工序，一个循环的施工时间比喷射钢纤维混凝土长一倍左右；而且在挂网时往往要占用高空作业车，施工干扰大，喷射钢纤维混凝土在施工速度上有明显优势。挂设钢筋网喷射混凝土在喷射作业时的回弹较猛烈，对人身伤害的不安全因素较大。
（2）质量、性能优势。在自稳时间短的围岩中进行施工时，支护的及时性对支护效果影响很大，喷射钢纤维混凝土支护快速、及时的性能使得支护质量大大提高；而且由于喷射钢纤维混凝土力学性能优良以及与围岩粘结强度高的特点，支护的质量有保证。
（3）经济效益。喷射钢纤维混凝土支护与常规的挂设钢筋网喷射混凝土相比，用钢量减少；由于它的回弹量小，可合理的控制喷层厚度，避免了施工过程中反复喷射混凝土造成的人工和混凝土用量的增加，从而节约了施工成本。根据我们在Tendaho隧洞项目施工后的测算，相比挂设钢筋网喷射混凝土节约投资近30%。
第34卷增刊周利珍等湿喷钢纤维混凝土在埃塞俄比亚Tendaho导流洞中的应用3
钢纤维喷射混凝土的韧度试验简介 钢纤维喷射混凝土的韧度可以通过能量吸收等级（板试验）和残余强度等级（梁试验）来要求并衡量。 （一）板试验——能量吸收等级 1.大板的制作 试件（大板）的模板采用钢模或木模，钢模最小厚度4mm，木模18mm。人工喷射时，试验模板最小尺寸600*600mm，建议尺寸800×800mm；机械喷射时，试验模板最小尺寸1000*1000mm。大板厚度需和大板试验的试件要求尺寸相对应（100mm或150mm）。将模板设置在斜面上，模型的一个侧面不设边模或留有较大开口。喷射时模型约呈45o放置，开口朝下，以避免回弹影响。 试件（大板）的制作同实际工程一致。应使用和实际工程一致的施工设备，施工程序，喷射距离，喷射角度，喷射厚度，并应使用相同的操作手。并且对试件（大板）进行详细标明（配合比，试验地点，日期，操作员）。 大板成型后24小时内不得移动，并处于一定的湿度和温度（不低于5℃）场中。 在大板成型后的24～48小时之间将大板试件运送至试验室继续养护。试件在运往实验室的过程中应当做好包装保护，防止机械损伤和湿度蒸发。试验室内的相对湿度保持在98±2％左右，温度保持在23±2％左右。 在大板成型后的48～72小时之间将模板去除。大板试件继续在试验室养护直至进行大板试验。去除模板的过程中注意对大板试件的保护。 2.试验装置 试验设备必须采用刚性电液伺服万能型试验机（JGT/3064）。位移控制，而非荷载控制。 试件四边支撑，中心加载，加载面积100x100mm。板的底部为毛面，从而保证加载方向和喷射方向相反。 加载速率：采取位移控制，板中心点变形为1.5mm／min。 3.计算 欧洲标准 试验时记录荷载—变形曲线，试验到板中心位移达到25mm为止。根据荷载—变形曲线可以画出第二根曲线——能量—变形曲线，表示板的变形能量吸收。 韧度要求可以用一定位移下的能量吸收值来表示。
钢纤维及钢纤维混凝土知识 混凝土用纤维的分类: 所用纤维按其材料性质可分为：①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维（温石棉、青石棉、铁石棉等）和人造矿物纤维（抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维）。③有机纤维。主要有合成纤维（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等）和植物纤维（西沙尔麻、龙舌兰等），合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 钢纤维的性能和规格: 钢纤维是以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比(纤维长度与其直径的比值,当纤维截面为非圆形时,采用换算等效截面圆面积的直径)为40～80的纤维。 因制取方法的不同钢纤维的性能有很大不同，如冷拔钢丝拉伸强度为800-2000MPa、冷轧带钢剪切法拉伸强度为600-900MPa、钢锭铣削法为700MPa；钢水冷凝法虽为380MPa，但是适合生产耐热纤维。 为增强砂浆或混凝土而加入的、长度和直径在一定范围内的细钢丝。常用截面为圆形的长直钢纤维，其长度为10～60毫米，直径为0.2～0.6毫米，长径比为50～100。为增加纤维和砂浆或混凝土的界面粘结,可选用各种异形的钢纤维,其截面有矩形、锯齿形、弯月形的;截面尺寸沿长度而交替变化的；波形的;圆圈状的;端部放大的或带弯钩的等。 钢纤维的规格:
钢纤维是当今世界各国普遍采用的混凝土增强材料。钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。 纤维混凝土的作用: 制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比（即纤维的长度与直径的比值）的短纤维。但有时也使用长纤维（如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜）或纤维制品（如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡）。其抗拉极限强度可提高30～50％。 纤维在纤维混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。 若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。 钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土，任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。 纤维的增强效果主要取决于基体强度(fm)，纤维的长径比(钢纤维长度l与直径d的比值，即I/d)，纤维的体积率(钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数)，纤维与基体间的粘结强度(τ)，以及纤维在基体中的分布和取向(η)的影响。当钢纤维混凝土破坏时，大都是纤维被拔出而不是被拉断，因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。 钢纤维混凝土的力学性能： 加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。 1、具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度 在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗压强度提高10%~80%（C50以上混凝土提高幅度显著），抗拉强度提高50%~100%，抗弯强度提高50%~80%，抗剪强度提高50%~100%。试验表明，长度为5~15mm，长径比为10~30的超短钢纤维抗压强度提高幅度较短纤维大得多，但抗拉强度、抗折强度较短纤维低得多。 2、具有卓越的抗冲击性能 材料抵抗冲击或震动荷载作用的性能，称为冲击韧性，在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性可提高2~7倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。 3、收缩性能明显改善 在通常的纤维掺量下，钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低
喷射混凝土干拌法 干拌法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气将其和速凝剂送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法。此法须由熟练人员操作，水灰比宜小，石子须用连续级配，粒径不得过大，水泥用量不宜太小，一般可获得28～34兆帕的混凝土强度和良好的粘着力。但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。 喷射混凝土湿拌法 是将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷嘴，再用压缩空气进行喷灌的方法。施工时宜用随拌随喷的办法，以减少稠度变化。此法的喷射速度较低，由于水灰比增大，混凝土的初期强度亦较低，但回弹情况有所改善，材料配合易于控制，工作效率较干拌法为高。 将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成。 宜采用普通水泥，要求良好的骨料，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于25mm；不宜使用细砂。主要用于岩石峒库、隧道或地下工程和矿井巷道的衬砌和支护。 编辑本段喷射混凝土安全技术措施 1、准备工作 ①、检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。 ②、清理喷射现场的矸石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，距离道轨间隙不能小于0.5m。接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。 ③、检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。 ④、喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。 ⑤、喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。 2、配拌料 ①、利用筛子、斗检查粗细骨料配比是否符合要求。 ②、检查骨料含水率是否合格。 ③、按设计配比把水泥和骨料送入拌料机，上料要均匀。?水泥：砂：石子，砼重量配合比水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，人工拌料时采用潮拌料，水泥、砂和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。 ④、检查拌好的潮料含水率，要求能用手握成团，?松开手似散非散，吹无烟。 ⑤、速凝剂按水泥含量的2.5-4%在喷浆机上料口均匀加入。? 3、喷射工作 喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，回弹率不超过10%。 ①、开水开风，调整水量，保持风压不得低于是0.4MPa, 水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，水灰比0.4。 ②、喷射手操作喷头，自上而下冲洗岩面。 ③、送电，开喷浆机拌料机，上料喷浆。 ④、根据上料情况再次调整风水量，保证喷面无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。 ⑤、喷射手分段按自下而上先墙后拱的顺序进行喷射。 ⑥、喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度。 ⑦、喷射时，喷头运行轨迹应呈螺旋形，按直径200-300mm,?一圆压半圆的方法均匀缓慢移动。
C50钢纤维混凝土配合比 1,设计依据及参考文献 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55－2000(J64-2000) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041－2000 《国内公路招标文件范本》之第二卷技术规范(1) 《混凝土配合比设计计算手册》——刘长俊主编，辽宁科学技术出版社 2,确定钢纤维掺量： 选定纤维掺入率P=1.5%, T0=(78.67*P)kg=78.67*1.5=118kg; 3,确定水灰比 取W/C=0.45 (水灰比一般控制在0.40-0.53); 4,确定用水量: 取W=215kg(用水量一般控制在180-220kg),施工中采用掺用UNF-2A型高效减水剂,掺量为水泥用量的1%，减水率达10%，但考虑钢纤维混凝土的和易性较差，且施工中容易结团，故在试配中不考虑其减水效果，在试拌过程中观察其坍落度及施工性能。 5,计算水泥用量: C O=W O/(W/C)=215/0.45=478kg; 6,确定砂率: 取S P=65%(从强度和稠度方面考虑,砂率在60%-70%之间); 7,计算砂石用量: 设a=2 V S+G=1000L-[(W O/ρw+C O/ρc+T O/ρt+10L*a)] =1000L-[(215/(1/L)+478/(3.1/L)+118/(7.85/L)+10L*2)] =1000L-404L=596Lkg; S O = V S+G * S P * ρs=596 * 0.65 * 2.67 = 1034kg; G O = V S+G * (1-S P)*ρs = 596*0.35*2.67kg/L=557kg;
8,初步配合比: C O:S O:G O:T O:W O:W外= 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78 kg/m3 = 1: 2.16 : 1.17 : 0.25: 0.45 : 1% 9、混凝土配合比的试配、调整与确定: 试拌材料用量为: 水泥:砂:碎石:钢纤维:水:减水剂 = 11: 23.76: 12.87:2.75:4.95:0.11 kg; 拌和后，坍落度为10mm,能符合设计要求。观察拌和物施工性能： 棍度：中；保水性：少量；含砂：多； 拌和物在拌和过程中比普通砼困难，较难搅拌，但经机械振捣易密实。 6、经强度检测（数据见试表），28天抗压符合试配强度要求，故确定该配合比为基准配合比，即： 水泥: 砂: 碎石: 钢纤维: 水: 减水剂 = 11 : 23.76 : 12.87 : 2.75 : 4.95 : 0.11 kg = 1 : 2.16 : 1.17 : 0.25 : 0.45 : 1% = 478 : 1034 : 557 : 118 : 215 : 4.78kg/m3
喷射混凝土原材料要求 6.2.1水泥：应符合第4.4.7条规定的要求。 6.2.2骨料应符合下列要求： 1粗骨料应选用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm；当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。 2细骨料应选用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数不宜大于2.5。干拌法喷射时，骨料的含水率应保持恒定并不小于6%。 3喷射混凝土骨料级配宜控制在表6.2.2数据范围内。 表6.2.2 喷射混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率（％） 6.2.3拌合水应符合第4.4.8条规定的要求。 6.2.4喷射混凝土速凝剂应符合下列要求： 1掺加正常用量速凝剂的水泥净浆初凝不应大于3min，终凝不应大于12min； 2加速凝剂的喷射混凝土试件，28d强度应不低于不加速凝剂强度的90%； 3宜用无碱或低碱型速凝剂。 6.2.5喷射混凝土中的矿物掺合料，应符合以下规定： 1粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的有关规定。粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，烧失量不应大于5%。 2硅粉的品质应符合表6.2.5的要求。 表6.2.5 硅粉质量控制指标要求
3粒化高炉矿渣粉的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的有关规定。 6.2.6纤维：喷射混凝土用钢纤维及合成纤维应符合以下规定： 1钢纤维 钢纤维的抗拉强度应不低于1000N/mm2，直径宜为0.40~0.80mm，长度 宜为25~35mm，并不得大于混合料输送管内径的0.7倍，长径比为35~80。 2合成纤维 合成纤维的抗拉强度不应低于280N/mm2，直径宜为10~100μm，长度宜 为4~25mm。 6.2.7喷射混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3 kg / m3；氯离 子含量不应超过胶凝材料总量的0.1%。 摘自：GB50086-2011《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》 SL377-2007《水利水电工程锚喷支护技术规范》
钢纤维喷射混凝土在隧道支护中的应用分析 发表时间：2009-05-25T13:29:58.013Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年3月下旬供稿作者：王警卫[导读] 本文介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺，供大家参考。摘要：本文介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺，供大家参考。关键词：钢纤维隧道衬砌支护韧性 0 引言钢纤维混凝土和钢纤维喷射混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在国内外得到了迅速发展。和普通混凝土相比，钢纤维混凝土不仅能明显改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂能力，而且能大大增强断裂韧性和抗冲击等多项性能，加之施工简便，价格相对低廉，所以在道路路面、桥梁结构、隧道衬砌支护等工程中的应用日益广泛。其中，钢纤维喷射混凝土是由均匀散布有钢纤维的混凝土拌和料，借助压缩空气高速喷射至受喷面而成的新型复合材料，它随着在隧道和地下工程中新奥法的推广和使用，已引起人们的高度重视，并在实际工程中取得了良好的效果。 1 喷射钢纤维混凝土1.1 对钢纤维的基本要求为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。 1.1.1 钢纤维的几何参数钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。试验表明，钢纤维长度在15～60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。 1.1.2 钢纤维的体积率选用范围钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.59／5为最小体积率。钢纤维体积率超过2时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。 1.2 配合比设计及要求槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。在此就干喷法施工的主要问题进行论述。 1.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂(河道中)，835kg；粗骨料(河卵石)5～15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg。 1.2.2 有关要求：①钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20ram，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1.0，约每立方混凝土80kg。②水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为360～450kg/m。③细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数M一2.5～3.3。据经验，天然含水率在59/5～7为宜。④粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm为宜。⑤水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用(pH<4的酸性水和含硫量(按SO。计)超过水量的1)的有害物质的水均可。⑥外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6～8 的耐腐蚀剂。隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2～49／5的掺量加入速凝剂。在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。 1.3 喷射钢纤维混凝土施工1.3.1 工艺流程具体步骤见图1。 1.3.2 关键技术 ①混凝土拌制、存放和运输。钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min。钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。②喷射作业。混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm左右处加入，喷射应根据其当前标定的给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。风压太大钢纤维的分布就不均匀。试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围(其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边)，因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。③养护。混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。 2 湿喷效果分析2.1 综合效益主要体现在提高效率、加快进度、保证施工安全等宏观综合效益方面，采用湿喷强化初期支护，可在软弱地层条件下采用大断面开挖技术。 2.2 社会效益粉尘浓度大幅度降低，机房几乎没有粉尘，保护了环境。 2.3 速度效益①湿喷机本身生产率提高；②回弹率降低相当于问接地提高了生产率；③一次完成湿喷厚度大，提高了施工进度。 2.4 质量和安全效益喷射混凝土强度取决了水灰比控制是否准确，拌和及水化作用是否充分以及速凝剂按比例添加的准确度等方面。同时由于一次喷层厚度比干喷大幅度提高，容易达到设计喷层厚度要求。由于喷射混凝土强度及喷层厚度得到保证，提高了支护质量，施工安全有了保障。 3 结束语
钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用 发表时间：2016-11-15T16:53:32.417Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：常春燕[导读] 钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。 身份证号：13070519740217XXXX 河北省张家口市宣化区 075100 【摘要】钢纤维混凝土是一种将钢纤维掺入普通水泥混凝土中的新型复合材料。普通混凝土路面具有抗冲击性能力差、易产生裂缝并不断发展等缺陷。钢纤维混凝土是在混凝土中掺入钢纤维以改善混凝土性能，有效提高了混凝土的耐久性、抗拉强度、抗弯强度以及抗裂性能等。鉴于此，文章结合钢纤维混凝土的基本力学性能分析，主要针对钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点进行了分析，以供 参考。 【关键词】钢纤维混凝土；道路面层施工；应用要点 1 导言 近年来，伴随着经济的快速发展，人们的生活水平有了很大的提高，汽车作为一种便利的交通工具，开始进入普通百姓的生活，也使得公路所要承担的交通压力越来越大，人们对于路面的施工质量和使用寿命提出了更加严格的要求。考虑到传统路面采用的是水泥混凝土或者沥青混凝土，使用年限相对较短，甚至实际使用寿命可能仅仅达到设计寿命的一半，影响了公路行业的可持续发展。在这种情况下，钢纤维混凝土路面施工技术得到了普及和应用，在提升路面整体性能方面发挥着积极的作用，得到了公路施工企业的重视。 2 钢纤维混凝土的基本力学性能 2.1抗压强度 在抗压强度方面，钢纤维并不能很好的增加混凝土基体的抗压强度。钢纤维的加入只是略微提高了混凝土的抗压强度，提高幅度并不是很大，在10%左右。石料的最大粒径对钢纤维的长度在一定程度上起着决定性的作用，石料粒径过大或者钢纤维较短会造成钢纤维在混凝土中分布不均，使钢纤维在混凝土中局部结团，间接形成薄弱截面，影响了钢纤维与混凝土基体的粘结性能，反而使钢纤维混凝土的抗压强度有所下降。 2.2耐腐蚀性强 混合杂乱分布在钢纤维混凝土内部的钢纤维只要不让其与空气接触，一般不会发生锈蚀。实验表明，钢纤维在空气、污水、海水中都不容易被锈蚀。当把钢纤维放在海水和污水中5年后，其表面锈蚀程度小于5mm，在钢纤维混凝土表面或者是裂缝处的钢纤维受腐蚀的可能性较大。所以，建筑物会因钢纤维混凝土的耐腐蚀性而延长使用寿命，从而节省资源、能源。钢纤维的耐冻融性、耐热性和抗气蚀性都比较好，物理性能也得到了很大的提高。当在混凝土中掺入1.5%的钢纤维时，即使是对其进行高达150次的冻融操作，抗折和抗压强度也才下降20%。掺有钢纤维的耐火混凝土的抗热性也是极佳的，在极度高温下不会太过膨胀而断裂。所以，钢纤维混凝土的耐腐蚀性要比普通混凝土的抗腐蚀性更为优越。 2.3抗拉强度 在抗拉强度方面，钢纤维的加入对混凝土劈拉强度还是有很明显的加强的。试验表明，钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土要高，且钢纤维掺量提高，劈拉强度也会相应提高，当混凝土中钢纤维掺量在1%～2%时，相应混凝土的28d劈拉强度增加40%～80%，但混凝土的早期劈拉强度与是否加入钢纤维的关系并不大。 2.4抗冲击性能 钢纤维的加入在很大程度上提高了混凝土的抗冲击性能，且在一定掺量范围内，抗冲击性能和钢纤维掺量是成正相关的。钢纤维混凝土具有良好的塑性变形能力，大大改善了普通混凝土性脆的缺陷，即使在冲击裂缝形成以后，钢纤维也能够延缓裂缝的延伸和扩大。在动荷载作用下，抗松散破碎的能力使钢纤维混凝土的耐久性大幅提升，这种情况下的混凝土虽然开裂，但不会立即破碎，基于这种能力钢纤维混凝土特别适用于一些铺面工程中，如:公路路面、桥面铺装、机场跑道等。 3 钢纤维混凝土在道路面层施工中的应用要点 3.1混凝土和钢纤维配合比的科学选择 在钢纤维和混凝土配合比方面，主要的参考依据是路面的厚度、抗弯强度的设计以及钢纤维混凝土的抗折强度设计，在实践使用中主要采用以下公式进行计算：钢纤维和混凝土的配合比=素混凝土的抗折强度值×（1+钢纤维的强度系数×钢纤维的体积率×钢纤维的长度比）。从上述公式可以看出，钢纤维混凝土配合比和素混凝土的水灰配合比以及钢纤维的使用率、相关的浇筑范围以及钢纤维的强度紧密相连，其比例应该通过相关的强度和性能进行确定。 3.2模板的选择 模板应具有一定的强度、稳定性和刚度，允许振动梁在其上面行走振动而不发生变形、倾覆现象。我们选取了钢模板，外侧支护采用圆钢三脚架，模板隔离层采用聚乙烯薄膜，这样既可以方便拆模，又防止混凝土混合料从纵向传力杆孔洞处流出。 3.3钢纤维的投放和搅拌环节 在钢纤维的投放和生产过程中，采用先湿后干的分散式投放方式，防止出现搅拌过程中出现结团现象。在投放过程中，钢纤维应该采用细骨料定量的方式进行搅拌工作，通过分散式振捣的方式将钢纤维混入到混凝土之中。在钢纤维混凝土搅拌的过程中，一般按照先投放砂石再投放钢纤维，在搅拌均匀之后，再进行碎石和水泥的投放工作，通过这样的分级投放工作实现每一个环节的均匀搅拌，防止出现搅拌不均匀的情况。此外，对于搅拌机的选择也具有一定的要求，为了实现最佳的搅拌效果，需要采用双锥反转的方式进行搅拌，以确保最终的搅拌效果。 3.4路面铺筑 钢纤维混凝土路面的铺筑，应符合设计图纸的要求，满足JTGD40－2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求。对拌和钢纤维混凝土路面进行摊铺时，不仅需要满足相关设备在普通混凝土路面施工中的各类规范，还必须充分考虑一些其他因素:在施工中，使用的机械布料以及摊铺方式必须能够确保钢纤维的均匀分布，保证结构的连续性，在对一块面板进行浇筑与摊铺时，应该避免出现中断的情况；应该通过试铺对布料松铺高度进行确定，而当拌和物的塌落度相同时，相比于普通混凝土路面，松铺高度应该高出10mm左右；拌和物与摊铺方式应该相适应，同时其工作性可以满足相应摊铺工艺下的振捣要求。
钢纤维混凝土 随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻修投资大，且施工周期较长，严重影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显着提高了混凝土原有的抗拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。 实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。 1、基本要求 1.1钢纤维混凝土材料 钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减薄50%以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0.4mm～0.7mm范围内，抗拉强度不低于380mpa.在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1.0%～2.0%（体积比），但最大掺量不宜超过2.0%。水泥采用425#～525#普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的23.不宜大于20mm.细集料采用中粗砂，平均粒径0.35mm～ 0.45mm，松装密度1.37g/cm3.砂率采用45%～50%。 1.2钢纤维混凝土配合比 钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。 （1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定：fftm＝ftm（1+atmpflf/df） 式中fftm――钢纤维混凝土抗折强度设计值；ftm――与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度的素混凝土的抗折强度设计值；atm――钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）；pf――钢纤维体积率，%；lf/df――钢纤维长径比，当ftm＜6.0n/mm2时，可按表1采用。 （2）根据试配抗压强度计算水灰比；
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术 钢纤维混凝土是在混凝土中均匀的掺加适量乱向分布的短钢纤维的复合材料，它不仅具有混凝土本身的优点，由于钢纤维的掺入，更使混凝土基体产生增强、增韧以及阻裂的效果。钢纤维喷射混凝土则是以压缩的空气为动力，用喷射机喷敷于工程结构物面上的钢纤维混凝土，按照施工方法可以分为干喷、湿喷以及半湿喷三种。 １钢纤维喷射混凝土的特点 １．１强度高、韧性好。抗拉强度可以提高10%～50%，抗剪强度平均提高60%～80%，对混凝土的裂缝控制效果更为突出，提高裂后的强度，有效的阻止裂缝的扩大，具有很高的韧性，钢纤维混凝土也具有很好的抗冲击、抗疲劳、抗震动、抗爆炸等性能。 １．２施工方便。施工时可以省去钢筋网的架设，钢纤维混凝土在没有钢筋网时也可以达到和岩石很好的黏结，施工方便，同时节省了工程量，钢纤维喷射混凝土的集料回弹率比普通的喷射混凝土小5%～10%，降低了造价。 ２钢纤维混凝土的力学性能及试验方法 ２．１抗压、弯拉强度要求及试验方法 抗压强度是评定喷射质量的一个参考指标，钢纤维喷射混凝土的抗压强度要能够达到设计要求的强度等级，钢纤维混凝土的强度等级不小于CF30，评定方法和普通的混凝土评定方法大致相同。 弯拉强度要复合相关规范的要求，一般情况下要符合下表。 ２．２弯曲韧性要求及试验方法 为了保证结构在围岩变形和岩块坍落等荷载的作用下，钢纤维喷射混凝土有足够的承载力和耗能能力，确保围岩和结构的安全性和稳定性，要对钢纤维喷射混凝土的韧性指标做出严格要求。 一般采用较为简单的方法，采用韧度比规定的韧性要求，确保钢纤维喷射混凝土的韧度比大于等于0.70。 ２．３试件制备和试验的特殊要求 在试配阶段可以采用拌合模筑方法进行成型，研究其各组分的最佳配合比、所能达到的强度、外加剂和掺合料的适用性等。但是在正式配合比和施工检验时则必须采用喷射成型切割的试件进行，因为模筑和喷射的成型的混凝土有很大的差别。 采用喷射大板成型切割而成的试块进行弯曲韧性和积累耗能的试验，模板可以采用钢模板或者木模板，保证底部模板具有足够的强度，高度和切割后的截面高度保持相同，喷射时模板底部要与水平呈45°夹角，喷射用的其他设备尽可能的与施工时相同，完成后养护7天进行切割处理。 试件切割时舍弃边沿的125mm，梁试件可以切割成100mm×100mm×350mm 或者75mm×125mm×600mm，板试件可以切割成600mm×600mm。试验时将喷射的顶面放在受拉面。 喷射混凝土和岩面或者混凝土面的黏结强度试验可以采用现场拉拔法，或者切割试件直接拉伸法进行测量。拉拔法是采用钻芯法进行钻取芯样，直径在50～60mm为宜，在圆芯面上用高强树脂贴上拉拔连接件，使用千斤顶、荷载传感器和小型承力架组成的试验装置对喷射混凝土芯样进行拉拔，利用最大拔出力计算
钢纤维混凝土力学性能报告 作者：波尔派丝吴
前言 现如今在建筑行业中使用最为广泛的材料就是混凝土，它是由骨料、水泥和水组成的，在实际应用当中能够表现出具有良好的抗压效果。在构件受力时利用自身的抗压性能抵抗荷载消除形变。根据混凝土的抗压强度可划分混凝土的等级，混凝土强度是结构设计和施工的重要依据。 但由于普通混凝土力学性能上的缺陷，抗弯拉强度小、弯曲韧度低、易开裂，导致其在工程作业中的应用受到很大限制。我们通常的解决办法是配筋，随着施工技术的革新，钢纤维问世，现今钢纤维改变混凝土性能已成为混凝土改性的重要途经之一。 钢纤维混凝土是指将规定尺寸、不连续的金属短纤维（即钢纤维）均匀、乱向地分散于混凝土中，形成一种可浇筑、可喷射的新型复合材料。因其在实际应用中表现出的抗拉、抗弯、抗剪、耐冲击性能优异，所以在建筑、公路、水工等领域中得到广泛应用。同时钢纤维混凝土相比于配筋混凝土具有更好等效弯曲强度与施工流水节拍。
I.钢纤维混凝土的基本组成 钢纤维混凝土是由粗骨料（石子）、细骨料（砂）、水泥、水、钢纤维以及适用工程状况的外加剂（无特定情况可不加）组成的一种非均质集合体复合材料。按设计配合比配制，经过立模、浇筑、振捣、整平、养护、拆模，形成具有设计强度的钢纤维混凝土构件。 II.钢纤维混凝土的基本力学性能 为了对钢纤维混凝土的力学性能分析，我们选用C30混凝土、SF80/50BP钢纤维（长径比80、长度50mm的冷拉端钩钢纤维）分别制作了6组样块，每组分别做6个样块，为了保证钢纤维的分散率采用成排钢纤维（在不使用外界设备干扰时成排钢纤维分散效果会优于散纤维），掺量分别为0kg/m3、5kg/m3、10kg/m3、15kg/m3、20kg/m3、25kg/m3，在恒温箱养护 28d后拆模进行试验。 A.抗压强度 龄期28d钢纤维混凝土试块与同等养护条件下龄期28d的普通混凝土试块相比较，在弹性形变阶段弹性模量与泊松比可视为基本相同； 实验数据表明，钢纤维对基体的抗压强度增强效果并不明显。在基体中加入钢纤维后，当钢纤维体积率的增加时基体的抗压强度略有提升，但增量很小，提升在0%~10%（前期工作者的大量实验也印证了此观点）。同时为了保障钢纤维在混凝土基体中的方向效能系数与粘接强度，钢纤维的长度需满足混凝土最大粒径的1.5~2.0倍，否则容易造成钢纤维的局部结团，相当于构成了薄弱截面，此时加入钢纤维反而会产生不利影响，造成钢纤维与混凝土界面粘结性状变差，其抗压强度甚至会比同配比的普通混凝土有所下降。
钢纤维混凝土及其在桥面铺装中的应用 钢纤维混凝土（Steel Fiber REinforced Concrent. 简称SFRC）是一种由水泥、粗细集料和随机分布的短钢纤维组合而成的复合材料。钢纤维混凝土中的钢纤维呈三维乱向分布，沿每个方向都有增强和增韧的作用，尤其对复杂应力区增强非常有效，可使混凝土物理力学性能产生质的变化，大大提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能，使原本脆性的混凝土材料呈现很高的延性和韧性，以及优良的抗冻、耐磨性能，特别适用于要求连续、快速浇注混凝土的较大工程 桥梁的混凝土桥面铺装层由于重型车辆的使用、交通量的增加，损坏非常严重，维修周期越来越短，这不仅妨碍了交通安全，也给维修工作带来不便。若改用SFRC 铺装桥面层，则可使面层厚度减薄，伸缩缝间距加大，从而改善桥面的使用性能，降低维修费用，延长使用寿命 SFRC 应用于桥面铺装层，一般有两种：一种为部分粘结式的铺装层；一种为SFRC 增强钢筋网或钢丝网混凝土铺装层，亦称为复合式铺装层 钢纤维的品种及性能是影响钢纤维混凝土质量的主要因素，钢纤维主要有以下几种：切断钢纤维。剪切钢纤维。熔抽钢纤维 钢纤维对混凝土的增强表现在当混凝土基体刚刚出现微裂缝时，钢纤维混凝土并未立即破坏，而是随着裂缝的稳定扩展，承载力继续上升，直到裂缝宽度增大到一个临界值时，钢纤维逐渐拔动或拔出，钢纤维混凝土才由于发生突然性的裂缝失稳扩展而破坏。为防止钢纤维混凝土因钢纤维被拉断而失去强度，钢纤维的抗拉强度不低于380kPa，钢纤维表面不得有油污和其他妨碍钢纤维与水泥浆粘结的杂质。钢纤维内含有的铁屑及杂质总量不得超过.钢纤维混凝土的水泥用量较一般混凝土高出10左右。细集料砂的粒径为 0.15~5mm，粗集料碎石最大粒径不宜大于20mm 或钢纤维长度的2/ 3.为保证钢纤维拌和物的和易性，混凝土的砂率一般不低于50，必要时掺入减水剂或超塑化剂以降低水灰比
钢纤维混凝土地面施工技术 摘要：这些年以来，伴随当前我国在经济以及科学技术方面逐步发展，普通混 凝土地面因为强度比较低，容易出现裂缝，耐磨性不足等诸多缺点，导致某些特 殊行业在地坪的使用要求无法得到满足，在普通混凝土里面掺入一些钢纤维，能 够进一步提高混凝土的耐久性能。本文重点分析和研究钢纤维混凝土地面施工技术，以供参考。 关键词：钢纤维；混凝土地面施工技术；新工艺 1工程概述 普洛斯（浑南）现代产业园项目A-1仓库.A-2仓库.A-3仓库地坪总面积为71201㎡，使用单位对地坪的质量标准要求高，是本工程的重点及难点。其中表 面平整度的允许偏差为3mm，严于国家标准5mm，并且表面坡度不大于2/1000，最大高差不超过30mm，地面裂缝宽度不大于0.2mm，并且对地面的耐磨性能要 求也比较高。 2工法特点 采用激光整平机浇筑钢纤维混凝土地面，有效保证整个地面的平整度。运用 传力杆体系，保证接缝处的传递荷载能力和地面的平整度，防止接缝处出现错台 的产生。采用高强度钢纤维，凭借钢纤维有效的传送与分配应力，防止了宏观裂 缝的产生与微观裂缝的发展，提高了混凝土的抗拉强度.抗弯强度.抗冲击及韧性，较好的满足使用要求。 3适用范围 本工法适用于浇筑的地面面积较大，平整度和整体性要求高以及有较高的抗 裂和抗冲击要求等特征的工业厂房混凝土地坪。 4施工工艺流程及操作要点 4.1施工工艺流程 图1施工工艺流程分析 4.2工法要点 4.2.1施工准备 回填土采用粉质粘土，每300mm一层进行分层碾压夯实，压实系数不小于 0.94，在地坪基层底面以下0-800mm深度范围内压实度要求达到0.97。含水率不 得超过20%，承载力不得小于100KN/㎡。回填碎石与砂石压实度不得小于0.95。 混凝土垫层采用标号为C15的混凝土，并且浇筑厚度达到70mm；铺设好滑 移薄膜防潮隔离层，薄膜接缝的位置重叠300mm的宽度，接缝处用胶带粘好； 地坪浇筑前完成仓库外部围护结构施工，保证混凝土浇筑无对流风.室内温度稳定，无阳光直接暴晒。 4.2.2模板安装及传力杆固定： 模板采用钢模板，保证足够的刚度；钢模板用钢筋固定在混凝土垫层上，确 保位置准确.稳定牢固；模板内侧涂刷混凝土隔离剂；传力杆穿过模板中部与模板 面保持90°垂直，并在模板外侧固定。 4.2.3钢纤维混凝土浇筑： 耐磨地面浇筑180mm厚C30混凝土，并且考虑耐磨地坪的使用情况，未在 混凝土中掺加粉煤灰和石粉等不良添加物。钢纤维在混凝土中掺量不小于 15kg/m3，钢纤维两端带钩，长度25-60mm，直径0.3-0.8.长径比40-100，最小抗
6 喷射混凝土 6.1一般规定 6.1.1喷射混凝土适用于隧道、洞室、边坡和基坑等工程的面层支护。 6.1.2喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20；用于大型洞室及特殊条件下的 工程支护时，其设计强度等级宜不低于C25。 6.1.3开挖后呈现明显塑性流变或高应力易发生岩爆的岩体中的隧洞、受采动影 响、高速水流冲刷或矿石冲击磨损的隧洞和竖井，宜采用喷射钢纤维混凝土支护。 6.1.4大断面隧道及大型洞室喷射混凝土支护，宜采用湿拌喷射法施工；基坑、 边坡喷射混凝土支护，宜采用干拌喷射法施工；矿山井巷及小断面隧洞喷射混凝土支护，宜采用半湿拌喷射法施工。 6.2原材料 6.2.1水泥：应符合第4.4.7条规定的要求。 6.2.2骨料应符合下列要求： 1粗骨料应选用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm；当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。 2细骨料应选用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数不宜大于2.5。干拌法喷射时，骨料的含水率应保持恒定并不小于6%。 3喷射混凝土骨料级配宜控制在表6.2.2数据范围内。 表6.2.2喷射混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率（％）
6.2.3拌合水应符合第4.4.8条规定的要求。 6.2.4喷射混凝土速凝剂应符合下列要求： 1掺加正常用量速凝剂的水泥净浆初凝不应大于3min，终凝不应大于12min； 2加速凝剂的喷射混凝土试件，28d强度应不低于不加速凝剂强度的90%； 3宜用无碱或低碱型速凝剂。 6.2.5喷射混凝土中的矿物掺合料，应符合以下规定： 1粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596的有关规定。粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级，烧失量不应大于5%。 2硅粉的品质应符合表6.2.5的要求。 表6.2.5硅粉质量控制指标要求 3粒化高炉矿渣粉的品质应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的有关规定。 6.2.6纤维：喷射混凝土用钢纤维及合成纤维应符合以下规定： 1钢纤维 钢纤维的抗拉强度应不低于1000N/mm2，直径宜为0.40~0.80mm，长 度宜为25~35mm，并不得大于混合料输送管内径的0.7倍，长径比为 35~80。 2合成纤维 合成纤维的抗拉强度不应低于280N/mm2，直径宜为10~100μm，长度 宜为4~25mm。 6.2.7喷射混凝土中各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3 kg / m3；氯离 子含量不应超过胶凝材料总量的0.1%。
谈公路桥梁钢纤维混凝土的性能 摘要：采用复合路面结构是充分发挥钢纤维混凝土路用性能和降低工程造价的有效途径。关键词：钢纤维；混凝土；施工技术；加固 1钢纤维和钢纤维混凝土的性能分析 1.1钢纤维基本性能 钢纤维按其制造方式分为切断钢纤维、剪切钢纤维、切削钢纤维和熔抽钢纤维4种。 切断钢纤维抗拉强度高,但与水泥砂浆的界面粘结性较差。对钢纤维表面进行变形处理,制成表面有刻痕的、末端带钩的、波纹形的钢纤维,或者圆截面与扁平截面交替的呈规律性变化的钢纤维可以改善其力学性能。当用废钢丝绳切断而成时,必须进行除油污和除锈处理。 剪切钢纤维由剪切冷轧薄板制得,厚0.2～0.5mm,宽0.25～0.9mm,抗拉强度为450～800MPa,与水泥砂浆的粘结性比切断钢纤维好。 切削钢纤维由旋转的铣刀切削软钢锭或厚钢板制得,强度比原材料有较大提高,截面呈三角形,与水泥混凝土的粘结较好。熔抽钢纤维由熔融的钢水甩制而成,纤维强度因熔钢成分与热处理条件而异,表面不规则且有一层强度很低的氧化层。氧化层的存在降低了钢纤维与混凝土的粘结强度。钢纤维的弹性模量与抗拉强度都比较高,大约为水泥基材的5倍以上。同时钢纤维也可以制成各种变截面形状,以增加与水泥基材之间的握裹力。1.2钢纤维增强混凝土强度机理 钢纤维在混凝土中的主要作用,在于限制外力作用下基体中裂缝的扩展。在受荷（拉、弯）初期,水泥基料与钢纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者:当基料发生开裂后,横跨裂缝的钢纤维成为外力的主要承受者。若钢纤维体积掺量超过某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载,并产生较大的变形,直到钢纤维被拉断或钢纤维从基料中被拨出,以至复合材料破坏。 1.3钢纤维混凝土的基本性能
钢纤维喷射混凝土施工方案 一、工程概况 引水隧洞洞身砂砾石段均为砂卵砾石层，无胶结，含超粒径孤石和粉质砂土，有滴水现象，围岩稳定性较差，施工支洞存在常流水。引水隧洞洞身泥岩段为泥岩、砂砾石互层，弱胶结，节里面发育，层状水平分布，局部岩层较厚，岩壁潮湿，围岩稳定性差。目前施工支洞已经贯通，主洞新增两个掘进工作面，施工支洞与主洞交叉加强段受力复杂，为保证施工安全，建议对交叉加强段补喷钢纤维混凝土；同时，对施工支洞有水地段全断面喷射钢纤维混凝土，对引水隧洞洞身段沉降收敛变形较大处全断面喷射钢纤维混凝土。 二、编制依据 1、水利水电工程施工组织设计手册； 2、国家和水利部有关水利施工规范和验收标准及行业标准； 3、中华人民共和国建筑行业标准《钢纤维混凝土》JG／T3064－1999； 4、中国工程建设标准化协会标准《钢纤维混凝土试验方法》； 5、我单位施工类似工程积累的技术和管理经验。 三、施工原则 1、坚持节约成本，确保质量、安全和工期的原则； 2、坚持均衡生产、突出重点、统筹兼顾、合理安排和信息化施工的
原则； 3、坚持专业化施工的原则； 4、坚持“改造自然、保护自然、环保同行”和“以人为本”的原则。 四、施工任务 对交叉加强段补喷钢纤维混凝土，同时，对施工支洞有水地段全断面喷射钢纤维混凝土，对引水隧洞洞身段沉降收敛变形较大处全断面喷射钢纤维混凝土，喷射厚度10cm～15cm，使之形成钢性混凝土封闭环，保证施工安全。 五、钢纤维喷射混凝土优点 1、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度高。在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗拉强度提高25%～50%,抗弯强度提高40%～80%,抗剪强度提高50%～100%。 2、抗冻融性强。由于钢纤维混凝土抗裂性、整体性好,因而耐冻融性、耐热性、耐磨性均有显著提高。掺有1.5%的钢纤维混凝土经150次冻融循环,其抗压和抗弯强度下降约20%,而其他条件相同的普通混凝土却下降60%以上,经过200次冻融循环,钢纤维混凝土试件仍保持完好。 3、抗裂性好，韧性强，抗冲击性好。能够承受较大的结构冲击力；在通常的纤维掺量下,韧性可提高2～7倍,收缩值降低7%～9%。 4、在较短时间内更容易提高围岩的自承能力，能承受较大的围岩和