1 喷射纤维混凝土的特点
1.1 喷射混凝土的特点
喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将按一定比例配合的拌合料,通过管道输送并高速喷射到受喷面(岩面、模板、旧建筑物)上凝结硬化而成的一种混凝土。它不是依赖振动来捣实混凝土,而是在高速喷射时,由水泥与集料的反复连续撞击而使混凝土压密,同时又可采用较小的水灰比(0.4~0.5),因而它具有较高的力学强度和良好的耐久性。特别是与混凝土、砖石、钢材有很高的粘结强度,可以在结合面上传递拉应力和剪应力。喷射法施工还可以在拌合料中加入速凝剂,使水泥在10min内终凝,使混凝土喷射后能立即获得强度。喷射法施工可将混凝土的运输、浇筑和捣固结合为一道工序,不要或只要单面模板;可通过输料管在高空、深坑或狭小的工作区间向任意方位施作薄壁或复杂造型的结构,工序简单,机动灵活,具有广泛的适应性。
1.2 喷射纤维混凝土的特点
水泥:应优先选用不低于32.5级的新标准硅酸盐水泥或普通水泥。
砂:应选择中粗砂,细度模数大于2.5 。
石子:卵石或碎石均可,但以卵石为好,最大粒径不宜大于
外加剂:用于喷射混凝土的外加剂有速凝剂、引气剂、减水剂和增粘剂。
纤维:采用聚丙烯纤维,细度6~8μm,长度
喷射纤维混凝土材料的配合比:
水泥∶砂∶石子= 1∶2∶2
速凝剂掺量(占水泥重)3%
合成纤维量600~900g/cm3
喷射纤维混凝土是在喷射混凝土中掺入高性能的聚丙烯纤维,因此,它除具备喷射混凝土抗压、抗拉、抗剪、抗弯、粘结强度高的优点外,还具有以下特点:①较好的抗裂、阻裂性能;②较高的抗冲击性能;③较好的耐磨、耐腐蚀性能;④较好的抗渗、抗冻融性能;⑤较好的抗疲劳性的抗碎裂性;⑥在施工过程中,由于纤维尚能提高混凝土材料的粘聚性,因此,在喷射纤维混凝土时,回弹率大大降低。正是由于喷射纤维混凝土具有以上优良性能,因此,它广泛被应用于工业及民用建筑的楼地面、公路路面、预制构件、水利工程、边坡防护、蓄水池、机场跑道和停机坪、人防工程以及各种构筑物的加固补强和保护。
2 喷射纤维混凝土的工艺
2.1 机械设备
机械设备及风、水压要求见表1
2.2 喷射纤维混凝土施工安排
2.3 喷射工艺
喷射机安好调试后,先注水,后通风,清理通风筒及管路,同时用高压水(或高压风)冲洗(吹) 受喷面。
干喷机要连续上料,经常保持机筒内料满,在料斗口上设一活动
喷射时,应先注水,后送风,然后进料。根据受喷面和喷出的混凝土情况,调节注水量。
应分段、分片进行。每片均自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射,然后向上移动。喷射前, 个别受喷面凹洼处, 应先找平。
喷头出料口至受喷面距离,现供风压力大小随时调整,一般以0.6~1
环形旋转水平移动,一圈压半圈,环形旋转直径约
以约2s转动一圈为宜,一次喷射厚度以不坠落时的临界状态和所需厚度时,才向前方移动, 一般不少于
由于喷射混凝土层一般较薄,外表面系数大,为此,喷射后2h必须浇水养护,养护时间不少于14d。
3 喷射纤维混凝土在修复加固工程中的应用
喷射纤维混凝土不仅具有喷射混凝土的优良性能,同时由于掺入聚丙烯纤维后弥补了混凝土的先天不足,使这一技术得到发展和完善,应用范围进一步被拓宽,河北省建筑科学研究院在开展该项目研究的同时,成功地将这一技术应用于以下几项加固工程中。
3.1 某焦化厂精炼分厂塔架的加固
该塔架是1970年建造的9层钢筋混凝土框架(高
3.2 某保险大厦箱基加固
某市人民保险大厦是一座高层框架结构,地下3层,地上25层,建筑高度
3.3 某化肥厂破碎楼加固工程
某化肥厂破碎楼是该厂重点工程,建于1960年,4层钢筋混凝土框架结构,总高
4 结论
通过该技术的研究和加固工程的实践,得到以下结论:
①喷射纤维混凝土同样具有喷射混凝土的抗压、抗拉、抗弯、抗剪强度、粘结强度高的特点。
②喷射纤维混凝土具有密实、阻裂、防水、耐磨、耐腐蚀等优良性能。
③加入纤维后可以提高混凝土的抗裂、抗冲击强度。
④喷射纤维混凝土具有较高的抗渗、抗冻融特性。
⑤纤维在混凝土拌合料中分散性好、易拌合、黏聚性好。
⑥喷射纤维混凝土与喷射混凝土工艺相比,具有回弹率低,一次喷射厚度大、易养护的特点。
⑦喷射纤维混凝土具有较好的抗疲劳性和防裂性,抗震性能及延性好。