申湘塑钢纤维 高于国标 使用简单操作安全 表面压花 抗震增韧
概述:聚丙烯粗合成纤维的基本特点 1.为所有级别的混凝土提供良好的抗疲劳,抗收缩,抗震及良好的韧性; 2.操作简单,不易团结,安全,价格合理,节约成本;
地铁隧道衬砌支护用聚丙烯粗合成纤维
(SAP 47S / SAP 55S / SAP 65S)
一、聚丙烯粗纤维在地铁隧道衬砌支护中的使用案例
传统隧道的衬砌支护是先架好钢筋网片,再使用喷射混凝土,钢筋网片的搭架费时费力,且工人在没有支护的隧道进行钢筋网片的搭架,也会产生潜在危险。随着混凝土支护技术的发展,国际上开始将钢纤维加入到喷射混凝土中作为增强材料,从而取代钢筋网片。但钢纤维在搅拌、喷射中有其固有的缺点,且易生锈。因此,使用工程合成粗纤维增强喷射混凝土已经成为国际普遍采用的方法,超过5000km的隧道衬砌支护使用了合成粗纤维增强的喷射混凝土。
例如青岛地铁1号线西镇站,该站位所处地质环境较好,整个车站均位于II级围岩中,围岩自稳性高,岩层主要以基岩裂隙水为主,富水性一般差,局部受构造作用破碎带富水性好,多属弱-微透水层,具备作为防水型单层衬砌隧道试验段的条件,公共区+小端设备区(长113.45m)机电设备较少,主要为乘客活动区域,车站埋深较大,围岩稳定性较好,有条件设置单层衬砌。
此次采用的湿喷纤维混凝土技术是在湿喷料中掺入上海申湘Sapenfiber一定量长度48mm,等效直径0.8mm,抗拉强度600MPa,弹性模量9000MPa的聚烯烃粗合成纤维及外加剂,采用泵送作为湿喷料的压送喷射动力,在湿喷机的喷嘴处掺入液状速凝剂。聚烯烃纤维随混凝土一起被喷射至基面,通过混凝土与聚烯烃纤维的紧密咬合,形成一种具有一定程度匀质性,力学性能及抗渗性、抗收缩性等耐久性较好的混凝土-聚烯烃纤维复合材料。首先,这种复合材料具有一定的早期强度,能起到传统初期支护的安全性要求;
根据所做之A、B、C三组对照试验,zui终选择了水胶比200:500,聚丙烯粗纤维添加量6kg/m3的掺量方案,其7d,28d的强度均可以做到zui佳。另外团队在数值模拟中, 以典型的工程地质条件为背景, 基于真实梁受弯试验的数据, 参考相关规范计算相关材料模型参数;模拟出合成纤维Sapen加固混凝土的材料模型。 然后在ATENA有限元软件中, 模拟出隧道衬砌的受力情况。 用三种不同的方式模拟管片接头, 分析了埋深15米和20米两种工况, 并以荷载结构法的手算结果为依据进行了比较, 可以得出以下结论:
1. Sapen加固混凝土的各项性能过人, 符合隧道衬砌所需要的防腐蚀, 抗火、 耐久性等要
求。
2. Sapen加固的混凝土隧道衬砌在正常15米埋深时的zui大拉应力, zui大压应力以及裂缝宽
度, 位移等均满足设计要求。
3. 深埋隧道(20米时)因土拱效应的影响, 衬砌中zui大拉压应力与裂缝宽度均比15米时更小,
因此, Sapen加固的隧道衬砌在正常使用阶段静力学特性均满足要求。
4. 隧道衬砌内的应力状态呈弹塑性分布, 数值模拟所得结果与理论应力分布非常相近, 很好
的反应了纤维加固混凝土开裂后的性能。
二、聚丙烯粗合成纤维的化学成分
聚丙烯粗合成纤维的主要化学指标:聚丙烯。
三、聚丙烯粗合成纤维的基本特点
1.为所有级别的混凝土提供良好的抗疲劳,抗收缩,抗震及良好的韧性;
2.操作简单,不易团结,安全,价格合理,节约成本;
3.可以用于高腐蚀,潮湿环境中表面经过压花处理,提高了与混凝土之间的咬合力,也提高了抗收缩、抗裂等性能。
4.粗合成纤维的刚度不及钢纤维,但实验证明同等条件下,粗合成纤维每立方混凝土需3kg-6kg,而钢纤维需要25kg-40kg,结果表明,含粗合成纤维的混凝土纤维韧性和抗裂效果更好。
5. 具有金属纤维不具备的防火性,在火灾中混凝土不易发生爆炸。
四、典型应用
用于喷浆混凝土,混凝土工程,地坪,桥梁,隧道,尤其在变形及韧性要求较高的工程,如矿井,水利水电工程等。
五、聚丙烯粗合成纤维的主要技术参数
抗拉强度 |
≥550MPa |
弹性模量 |
≥9000MPa |
熔点 |
170℃ |
密度 |
0.91g/cm3 |
长度 |
47mm/55mm/65mm(长度可定制) |
耐酸、耐碱 |
良好 |
含水量 |
0% |
表面特征% |
白色,黑色 ,压花 |
产品尺寸可根据客户的需求推荐用量:3kg/m3 -8kg/m3用量取决于实际应用工程。产品长度可更具客户要求加工。 |
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