聚丙烯纤维网纤维喷射混凝土

发表于2005-11-07 1177人浏览 1人跟帖总热度:10

筑龙币+0

标签：混凝土喷射混凝土聚丙烯聚丙烯纤维钢纤维

聚丙烯纤维网纤维喷射混凝土
新加坡B.E.S.T.有限公司 Zhang Jie 编写
1. 引言
聚丙烯合成纤维网纤维作为混凝土微加强筋系统，是80年代中期美军工兵罗博特工程协会专为防空
工事加固而研制的专利产品，由美国纤维网公司投入生产并推向全球市场。目前，已在60多外国家和地
区推广使用，以其良好的效益引起各国的高度重视。纤维网适用于任何混凝土工程。本文将简单介绍纤
维网喷射混凝土的特点、使用说明及施工方法。
2. 纤维网及其用于喷射混凝土的优点
2-1 纤维网的化学和物理特性
聚丙烯纤维网的纤维的主要化学物理性能如下：
*吸水性无
*比重 0.91
*纤维网长度 12-51mm
*熔点 160-170℃
*燃点 590℃
*热传导性能低
*酸碱阻抗高
*张力强度 560-770MPa
*杨氏弹性系数 350MPa
2-2 纤维网纤维用于喷射混凝土的优点
自80年代以来，聚丙烯纤维网纤维喷射混凝土之所以能在世界各国很快推广，主要是因为采用纤维
网能够大提高工程质量和降低总成本。据统计，各国乐于采用这项技术，主要是基于以下理由：
（1）能形成更厚的喷射混凝土层；
（2）具有更高的粘稠性，能大幅度降低混凝土回弹，降低成本；
（3）能阻止收缩龟裂；
（4）增大抗冲击能力；
（5）明显提高弯曲强度；
（6）疲劳强度能提高3倍；
（7）该喷射混凝土的射流初速度仅为使用其他材料时70%-80%，减小了对已喷混凝土的冲击，利于提高
混凝土的强度；
（8）泵送容易，不会损伤机械设备；
（9）纤维能抗酸碱腐蚀，没有锈蚀、老化问题；
（10）能改善混凝土的水密性，故能对主筋结构形成最佳保护，对处长混凝土的寿命有重要意义；
（11）不需改变原来的混凝土配合比；
（12）同金属丝网相比，纤维网纤维更易于储存、运输和使用；
（13）纤维网以三维方式均匀自动地分布在混凝土中。
3 纤维网纤维喷射混凝土的施工
3-1 纤维网的使用说明
（！）长度选择目前美国纤维网公司推荐在混凝土中所使用纤维的长度为19mm。
（2）混合顺序纤维网纤维加入混合器，可以在其他混合料加入之前加入，也可以在其他混合料加入之
后加入，也可同时加入，加入量为0.9kg/m3，加入进按配比整包投入（无需拆包）即可。
（3）搅拌时间搅拌4-5min即可，但延长搅拌时间不会影响纤维的分布和强度。
（4）配比设计纤维网纤维加强混凝土是机械作用而不是化学作用，它的加入不需要附加水和改变原来
的混凝土配合比。
3-2 纤维网纤维喷射混凝土施工
美国纤维网公司生产两种类型的纤维网纤维，即Fibermesh®和Harbourite®，适用于干喷和湿喷
从喷射效果考虑，最好采用湿喷。
采用干喷时，骨料的选择很重要，其最大粒径不得超过4.75mm。干喷施工，对混凝土质量影响最大
的是水灰比，这只能通过工人高水平地操作来实现。采用湿喷则要省事得多，喷射手无需关心控制水量
的准确程度，只要在拌合时将水灰比控制在0.35-0.45之间即可，应该说明的是，当按0.9kg/m3的量掺加
聚丙烯纤维，其中有5%起润滑作用，将减小输送壁与骨料间的摩阻力，从而降低了泵送压力。
4 效果分析
现在纤维混凝土常用的纤维有钢纤维、玻璃纤维和纤维网纤维，不少专业工程师对这几种纤维的使
用效果作过调查，其中较好的是G.W.克兰兹工程师的调查报告，现将其要点综述如下：
（1）不推荐在喷射混凝土中掺加玻璃纤维，除非有对反应加剧和由于碱腐蚀造成硅石失效加以保护的特
殊意图。
（2）在高水灰比的喷射混凝土中加入钢纤维，腐蚀是影响其功能的根源，钢纤维增加了混凝土导电性，
因而助长了电解化学腐蚀。
（3）聚丙烯纤维是非腐蚀的化学填入物，它对矿质、酸碱基质和无机盐有很好的化学阻抗作用，故聚丙
烯纤维有效地阻止了混凝土的塑性收缩和龟裂。
（4）有纤维和无纤维的的喷射混凝土抗压强度的区别是明显的，但不是引人注目的，在抗弯强度方面的
区别却是流动人心的。
（5）加有聚丙烯纤维的混凝土试件同加AR玻璃纤维的试件相比，其7天和28天抗压及抗弯强度要高出很
多；与加钢纤维的试件相比，其抗弯强度更高，但抗压强度低于钢纤维的试件（玻璃纤维试件的抗
压强度也比钢纤维试件低）。
最后要强调的是，钢纤维在实际应用中还存在几个致命的弱点，即成本过高，对喷射设备有严重的
损伤，难以拌合均匀。
5 应用实例
（1）1985年，瑞典国家研究院对掺加钢纤维、聚丙烯纤维网的喷射混凝土及普通喷射混凝土作了对比试
验，结果加纤维网的喷射混凝土的抗压强度比不加者高34%，抗弯强度高46%。在矿山加固等工程中
实测的回弹量为：没有纤维时为25%，加钢纤维后为10%，加聚丙烯纤维网后为4%-5%。
（2）美国亚利桑那州的运河防洪工程加固所

扫码加入筑龙学社 · 结构设计微信群