喷射混凝土.pdf

喷 射 混 凝 土喷 射 混 凝 土 程良奎程良奎中冶集团建筑研究总院中冶集团建筑研究总院 目录目录 1、喷射混凝土的特点、喷射混凝土的特点 2、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展 3、喷射混凝土的应用领域、喷射混凝土的应用领域 4、各类工程喷射混凝土结构的作用与设计、各类工程喷射混凝土结构的作用与设计 5、喷射混凝土的原材料及其配合比、喷射混凝土的原材料及其配合比 6、喷射混凝土的性能、喷射混凝土的性能 7、干拌法与湿拌法喷射混凝土、干拌法与湿拌法喷射混凝土 8、喷射钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土 9、喷射合成纤维混凝土、喷射合成纤维混凝土 1、喷射混凝土的特点、喷射混凝土的特点 借助喷射机械、利用压缩空气或其他动 力，将按一定比例的拌合料（水泥、骨料、水 组成）通过管道以高速喷射到受喷面（岩石、 土层、建筑结构物或模板）上凝结硬化而成的 一种砼。 借助喷射机械、利用压缩空气或其他动 力，将按一定比例的拌合料（水泥、骨料、水 组成）通过管道以高速喷射到受喷面（岩石、 土层、建筑结构物或模板）上凝结硬化而成的 一种砼。 特点特点 在高速喷射时，由水泥与骨料的连续撞击而使 砼压密，并可采用较小的水灰比 在高速喷射时，由水泥与骨料的连续撞击而使 砼压密，并可采用较小的水灰比0.4～～0.45；； 与岩石、混凝土、砖石、钢材有高粘结强度， 能在结合面上传递拉应力和剪应力； 与岩石、混凝土、砖石、钢材有高粘结强度， 能在结合面上传递拉应力和剪应力； 在拌合料中加入外加剂或外掺料，大大改善喷 射砼性能； 在拌合料中加入外加剂或外掺料，大大改善喷 射砼性能； 将砼运输、浇注和捣固结合为一道工序，不要 或只要单面模板； 将砼运输、浇注和捣固结合为一道工序，不要 或只要单面模板； 通过输料管在高空、深坑或狭小工作区间向任 意方位施作薄壁或复杂造型的结构。 通过输料管在高空、深坑或狭小工作区间向任 意方位施作薄壁或复杂造型的结构。 2、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展 2.1 历史沿革历史沿革 1914年，美国在矿山和土木工程中首先使用喷射 水泥砂浆； 年，美国在矿山和土木工程中首先使用喷射 水泥砂浆； 1942年，瑞士阿利瓦年，瑞士阿利瓦Aliva公司研制成转子式混 凝土喷射机，能喷射骨料最大粒径为 公司研制成转子式混 凝土喷射机，能喷射骨料最大粒径为25mm的喷 射混凝土； 的喷 射混凝土； 1947年，德国年，德国BSM公司研制成双罐式喷射机；公司研制成双罐式喷射机； 1948年至年至1953年间兴建的奥地利卡普隆水电站的 米尔隧道最早使用。 年间兴建的奥地利卡普隆水电站的 米尔隧道最早使用。 上世纪上世纪50年代初，奥地利年代初，奥地利 Rabcewicz 创立了以最 大限度发挥岩石自支承能力为理论基础的新奥法 创立了以最 大限度发挥岩石自支承能力为理论基础的新奥法 New Austrian Tunneling ；； 上世纪上世纪50年代，地质条件十分恶劣的奥地利陶恩 （ 年代，地质条件十分恶劣的奥地利陶恩 （Taurus公路隧道和巴基斯坦贝拉水道工程（宽公路隧道和巴基斯坦贝拉水道工程（宽 21m高高24m等大断面隧道采用喷锚支护相继获得 成功； 等大断面隧道采用喷锚支护相继获得 成功； 1965年年11月，冶金部建筑研究总院在多年研究工 作的基础上，在鞍钢张岭铁矿 月，冶金部建筑研究总院在多年研究工 作的基础上，在鞍钢张岭铁矿157平洞成功地应 用了喷射混凝土支护； 平洞成功地应 用了喷射混凝土支护； 1966年，冶金部建筑研究总院先后在 本 钢南芬尾矿坝泄水洞（长 年，冶金部建筑研究总院先后在 本 钢南芬尾矿坝泄水洞（长2km及攀钢专 用铁路隧道中应用喷锚支护； 及攀钢专 用铁路隧道中应用喷锚支护； 1966年，铁道部科学研究总院西南所在 成昆铁路隧道中应用喷锚支护； 年，铁道部科学研究总院西南所在 成昆铁路隧道中应用喷锚支护； 1974年，辽宁回龙山水电站主厂房（宽年，辽宁回龙山水电站主厂房（宽17.2m 高 高37m）应用单一的锚喷支护取得良好的稳定 效果； ）应用单一的锚喷支护取得良好的稳定 效果； 1980年年至今，喷锚支护在我国（矿山、交 通、水电）隧道和各类地下洞室工程中获得了 广泛的应用及蓬勃的发展。 至今，喷锚支护在我国（矿山、交 通、水电）隧道和各类地下洞室工程中获得了 广泛的应用及蓬勃的发展。 在大跨度在大跨度30m左右，高边墙（左右，高边墙（70m洞群相互 交叉的水电站洞室中，采用单一的喷锚支 护，被认为是一种经济有效，能永久保持工 程稳定的支护方法。中国隧道与地下洞室中 的喷锚支护用量已达世界之首。 洞群相互 交叉的水电站洞室中，采用单一的喷锚支 护，被认为是一种经济有效，能永久保持工 程稳定的支护方法。中国隧道与地下洞室中 的喷锚支护用量已达世界之首。 2.2 新进展新进展 新型外加剂、外掺料的开发利用，显著改善了 喷射混凝土的性能； 新型外加剂、外掺料的开发利用，显著改善了 喷射混凝土的性能； 喷射纤维混凝土的研究与应用成效显著；喷射纤维混凝土的研究与应用成效显著； 湿拌法喷射混凝土技术有新的提升和发展；湿拌法喷射混凝土技术有新的提升和发展； 城市土体开挖工程喷射砼应用技术取得新进 展； 城市土体开挖工程喷射砼应用技术取得新进 展； 在薄壳、圆顶建筑及充水结构等新建工程中应 用日益广泛。 在薄壳、圆顶建筑及充水结构等新建工程中应 用日益广泛。 3、应用领域、应用领域 地下工程地下工程 异型薄壁结构工程异型薄壁结构工程 防护工程防护工程 岩土工程岩土工程 结构修复加固工程结构修复加固工程 烟囱及各种热工炉窑的修补烟囱及各种热工炉窑的修补 4、各类工程喷射混凝土结构的作用与 设计 、各类工程喷射混凝土结构的作用与 设计 4.1 地下工程喷射混凝土的作用地下工程喷射混凝土的作用 通过喷射混凝土的及时效应、整合效应、粘 结效应和柔效应有效发挥围岩的自承作用，以最 小的支护抗力，取得最大的稳定效果。 通过喷射混凝土的及时效应、整合效应、粘 结效应和柔效应有效发挥围岩的自承作用，以最 小的支护抗力，取得最大的稳定效果。 a岩层强度由于过渡沉降而降低；岩层强度由于过渡沉降而降低； b用薄层喷射混凝土支护控制过渡的沉陷保持岩层强度用薄层喷射混凝土支护控制过渡的沉陷保持岩层强度 1－岩层拱；－岩层拱；2－岩层节理；－岩层节理；3－支护上的荷载；－支护上的荷载； 4－节理张开；－节理张开；5－沉陷；－沉陷；6－节理轻微张开；－节理轻微张开；7－喷射混凝土－喷射混凝土 喷射混凝土阻止松动控制变形而使岩层稳定喷射混凝土阻止松动控制变形而使岩层稳定 岩层拱抗力曲线原理图岩层拱抗力曲线原理图 ASPD－岩层拱曲线；－岩层拱曲线；BS－支护过刚；－支护过刚；BP－支护适宜；－支护适宜； DD－支护过晚；－支护过晚；BF－支护过柔－支护过柔 喷射混凝土层抗冲切承载力计算图示喷射混凝土层抗冲切承载力计算图示 4.2 边坡工程喷射混凝土层的作用边坡工程喷射混凝土层的作用 预防风化及雨水对岩石的侵蚀损伤和工 程地质条件的恶化； 预防风化及雨水对岩石的侵蚀损伤和工 程地质条件的恶化； 提供对局部不稳定块体的抗滑作用。提供对局部不稳定块体的抗滑作用。 喷射混凝土用以加固楔形不稳定块体喷射混凝土用以加固楔形不稳定块体 1－楔形不稳定块体；－楔形不稳定块体；2－喷射混凝土；－喷射混凝土； 3－喷射混凝土加固楔形不稳定块体－喷射混凝土加固楔形不稳定块体 4.3 土钉支护工程喷射混凝土面层的作用土钉支护工程喷射混凝土面层的作用 面层的抗剪抗弯能力，可承受土钉头的工作荷 载； 面层的抗剪抗弯能力，可承受土钉头的工作荷 载； 面层刚度可限制侧向变形；面层刚度可限制侧向变形； 全面覆盖的喷层，可防止雨水冲刷与渗入，保持 土体固有强度，十分有利。 全面覆盖的喷层，可防止雨水冲刷与渗入，保持 土体固有强度，十分有利。 喷射混凝土面层的压力分布喷射混凝土面层的压力分布 土钉头连接处的冲剪力土钉头连接处的冲剪力 土钉抗冲剪强度土钉抗冲剪强度 TFN －土钉头抗冲剪强度；－土钉头抗冲剪强度； VN －喷射混凝土面层内部抗冲剪强度；－喷射混凝土面层内部抗冲剪强度； CS － 面层的剪切压力系数；－ 面层的剪切压力系数； SV、 、SH － 竖向及横向土钉间距； － 竖向及横向土钉间距； AV、 、AGC － 见上图。 － 见上图。 1 1/ FNN sCGCVHGC TV CAASSA ⎡⎤ ⎢⎥ −−− ⎣⎦ g 式中式中 5、喷射混凝土外加剂、外掺料与水灰比、喷射混凝土外加剂、外掺料与水灰比 （（1）低碱与无碱系列速凝剂。这类速凝剂含碱量分 别小于 ）低碱与无碱系列速凝剂。这类速凝剂含碱量分 别小于0.5％和％和0.3％，加入喷射砼中具有凝结快、 早期强度高， ％，加入喷射砼中具有凝结快、 早期强度高，28d强度损失率小或不损失等特点。 郑州兰瑞公司生产的 强度损失率小或不损失等特点。 郑州兰瑞公司生产的SWJY速凝剂就是一种性能良 好的无碱速凝剂。 速凝剂就是一种性能良 好的无碱速凝剂。 5.1 外加剂外加剂 低碱和无碱液体速凝剂性能检验低碱和无碱液体速凝剂性能检验 5.2 外掺料－硅粉外掺料－硅粉 硅粉是制造硅铁金属的一种副产品。将高 纯度石英和煤在电弧炉内还原，从过滤炉排除 的气体中可得到硅粉。其微粒尺寸为水泥颗粒 的 硅粉是制造硅铁金属的一种副产品。将高 纯度石英和煤在电弧炉内还原，从过滤炉排除 的气体中可得到硅粉。其微粒尺寸为水泥颗粒 的1/60，具有很高的活性，掺量一般为水泥质 量的 ，具有很高的活性，掺量一般为水泥质 量的10％。％。 优点优点 提高抗压强度，增强结构密实性，提高抗化学 侵蚀和机械破坏的能力； 提高抗压强度，增强结构密实性，提高抗化学 侵蚀和机械破坏的能力； 增强喷射混凝土与其他介质的粘结效应；增强喷射混凝土与其他介质的粘结效应； 减少回弹；减少回弹； 大大减少粉尘。大大减少粉尘。 （（1）掺入硅粉的喷射混凝土强度）掺入硅粉的喷射混凝土强度 德国因斯布鲁克大学建材研究所测定结果德国因斯布鲁克大学建材研究所测定结果 掺硅粉的喷射混凝土的抗压强度掺硅粉的喷射混凝土的抗压强度 中铁西南研究院测得的结果中铁西南研究院测得的结果 湿拌喷射混凝土的抗压强度湿拌喷射混凝土的抗压强度 不同龄期的抗压强度 （ 不同龄期的抗压强度 （MPa）） 硅粉的掺量水泥质量 （％） 硅粉的掺量水泥质量 （％）1d7d28d 519.928.544.3 7.518.430.553.5 1020.030.050.4 （（2）掺入硅粉的喷射混凝土粘结强度）掺入硅粉的喷射混凝土粘结强度 德国因斯布鲁克大学建材研究所测得的结果德国因斯布鲁克大学建材研究所测得的结果 掺入硅粉的喷射混凝土的抗拉粘结强度掺入硅粉的喷射混凝土的抗拉粘结强度 （（3）掺入硅粉对回弹的影响）掺入硅粉对回弹的影响 哈根巴哈试验隧道，曾测得掺入硅粉为水 泥质量 哈根巴哈试验隧道，曾测得掺入硅粉为水 泥质量7.5的喷射混凝土回弹率的喷射混凝土回弹率8％，比不掺 硅粉的喷射混凝土约减少回弹 ％，比不掺 硅粉的喷射混凝土约减少回弹60％。％。 5.3 水灰比水灰比 水灰比对喷射混凝土强度有重要影响水灰比对喷射混凝土强度有重要影响 不同水灰比对水泥结构的影响不同水灰比对水泥结构的影响 水灰比对强度的影响水灰比对强度的影响 水灰比对回弹率的影响水灰比对回弹率的影响 适宜的水灰比适宜的水灰比 0.4～～0.45 干拌法喷射混凝土适宜水灰比的外观 特征 干拌法喷射混凝土适宜水灰比的外观 特征 水灰比太大，混凝土表面出现流淌、滑移、拉 裂现象； 水灰比太大，混凝土表面出现流淌、滑移、拉 裂现象； 水灰比太小，表面出现干斑，粉尘大，回弹 多； 水灰比太小，表面出现干斑，粉尘大，回弹 多； 水灰比适宜，表面平整，呈水亮光泽，粉尘、 回弹较小。 水灰比适宜，表面平整，呈水亮光泽，粉尘、 回弹较小。 6、喷射混凝土性能、喷射混凝土性能 6.1 抗压强度抗压强度 喷射混凝土剖面图 （干喷， 喷射混凝土剖面图 （干喷，1965年）年） 各类干拌法喷射混凝土抗压强度统计资料各类干拌法喷射混凝土抗压强度统计资料 抗压强度抗压强度 抗压强度最小抗压强度最小 22.4～～24.7 MPa；最大；最大 39.0～～53 MPa 注注R53 MP为为121 加速凝剂的喷射混凝土强度与龄期的关系加速凝剂的喷射混凝土强度与龄期的关系 6.2 抗拉强度抗拉强度 喷射混凝土的劈裂抗拉强度喷射混凝土的劈裂抗拉强度 劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度Mpa 水泥 配合比 （水泥 砂石子） 速凝剂 （占水泥 质量％） 水泥 配合比 （水泥 砂石子） 速凝剂 （占水泥 质量％） 28d60d180d 原原P.O32.512202.53.52.73.73.04.0 原原P.O32.51222.541.52.0－－2.23.0 6.3 抗弯强度抗弯强度 喷射砼抗弯强度变化范围喷射砼抗弯强度变化范围 2 f PL f bh 龄期龄期8h38d28d 抗弯强度抗弯强度Mpa0.271.760.996.162.8210.6 6.4 抗剪强度抗剪强度 喷射混凝土的抗剪强度喷射混凝土的抗剪强度 测定单位与现场测定单位与现场水泥品种水泥品种速凝剂（占 水泥重％） 速凝剂（占 水泥重％） 配合比（水泥 砂石子） 配合比（水泥 砂石子） 抗剪强度抗剪强度 Mpa 冶金部建筑研究总院 （梅山铁矿巷道） 冶金部建筑研究总院 （梅山铁矿巷道） 原原P.O32.52.5～～41223～～4 铁道部第四工程局 （牛角山隧道） 铁道部第四工程局 （牛角山隧道） 原原P.O32.5212.51.53.7 铁道部第三工程局 （灰峪隧道） 铁道部第三工程局 （灰峪隧道） 原原P.O32.531223.7 国外博茨等人的测定国外博茨等人的测定 7d 抗剪强度抗剪强度 4～～4.65MPa 28d 抗剪强度抗剪强度 4.7～～6.5MPa 6.5 粘结强度粘结强度 喷射混凝土粘结强度喷射混凝土粘结强度 综合类型水泥品种配合比 （水泥 综合类型水泥品种配合比 （水泥砂砂石） 速凝剂（占水 泥重的％） 粘结强度 石） 速凝剂（占水 泥重的％） 粘结强度 MPa 与岩石粘结与岩石粘结P.O32.512201.0～～2.0 与岩石粘结与岩石粘结P.O32.51222.5～～40.7～～1.5 与混凝土粘结与混凝土粘结P.O32.512201.5～～2.5 与混凝土粘结与混凝土粘结P.O32.51222.5～～41.0～～1.8 6.6 弹性模量弹性模量 国外喷射混凝土弹性模量的典型范围国外喷射混凝土弹性模量的典型范围 龄期龄期d13～～828 弹性模量弹性模量Mpa 1.32.91041.83.41041.83.7104 国内喷射混凝土弹性模量的典型范围国内喷射混凝土弹性模量的典型范围 抗压强度等级抗压强度等级弹性模量弹性模量抗压强度等级抗压强度等级弹性模量弹性模量 C202.02.3104C302.52.7104 C252.32.5104C352.73.0104 6.7 喷射混凝土的变形性能喷射混凝土的变形性能 （略）（略） 6.8 喷射混凝土的渗透性和抗冻性喷射混凝土的渗透性和抗冻性 （（1）抗渗性）抗渗性 干拌法喷射砼的抗渗性干拌法喷射砼的抗渗性 测定单位测定单位抗渗等级抗渗等级测定单位测定单位抗渗等级抗渗等级 水电部第一工程局水电部第一工程局P8～～P15铁道部三局四处铁道部三局四处P15～～P32 水电部第十二工程局水电部第十二工程局P10～～P20第十五冶金建设公司第十五冶金建设公司P22 西北水利科学研究所西北水利科学研究所P7山西中条有色公司山西中条有色公司P10 冶金部建筑研究总院冶金部建筑研究总院P5～～P20 （（2）抗冻性）抗冻性 冶金建筑研究总院测定结果冶金建筑研究总院测定结果 干拌法喷射混凝土的抗冻性干拌法喷射混凝土的抗冻性 美国进行的冻融资料表明，有美国进行的冻融资料表明，有80％试件经受％试件经受300次冻融 循环后，没有明显的影响，也无质量损失和弹模的减小。 次冻融 循环后，没有明显的影响，也无质量损失和弹模的减小。 6.9 喷射混凝土的动力特性喷射混凝土的动力特性 （略）（略） 7、干拌法与湿拌法喷射混凝土、干拌法与湿拌法喷射混凝土 干拌法与湿拌法喷射工艺简图干拌法与湿拌法喷射工艺简图 a湿拌法喷射；湿拌法喷射；b干拌法喷射干拌法喷射 湿拌法喷射混凝土的优点湿拌法喷射混凝土的优点 施工效率高，特别是泵送型湿拌法喷射混凝土施工效率高，特别是泵送型湿拌法喷射混凝土 6～～8m3/h，甚至可高达，甚至可高达20m3/h，而干拌法喷射 混凝土一般为 ，而干拌法喷射 混凝土一般为3～～4m3/h；； 回弹率低，湿拌法喷射拱墙平均回弹率约为回弹率低，湿拌法喷射拱墙平均回弹率约为 5％～％～10％，而干拌法喷射拱墙平均回弹率约 为 ％，而干拌法喷射拱墙平均回弹率约 为15％～％～20％；％； 喷射区粉尘量小；喷射区粉尘量小； 由于减轻了对喷射手技艺的依赖，喷射混凝土 的匀质性好。 由于减轻了对喷射手技艺的依赖，喷射混凝土 的匀质性好。 湿拌法的不足之处湿拌法的不足之处 对潮湿或含水地层适应性差；对潮湿或含水地层适应性差； 对难以进出的区域施工，由于机械较庞大也颇 不方便，对使用量较少的工程也欠灵活性 对难以进出的区域施工，由于机械较庞大也颇 不方便，对使用量较少的工程也欠灵活性。 干拌法的某些性能比湿拌法差，但仍有湿 拌法不及的优越之处 干拌法的某些性能比湿拌法差，但仍有湿 拌法不及的优越之处 可及时调整水灰比与粉状速凝剂，以适应潮 湿、含水地层施工； 可及时调整水灰比与粉状速凝剂，以适应潮 湿、含水地层施工； 喷射设施能快速到达和转移，混合料在输料管 内可作长距离输送； 喷射设施能快速到达和转移，混合料在输料管 内可作长距离输送； 工作面不大的区域能在开挖面暴露后迅速覆 盖。 工作面不大的区域能在开挖面暴露后迅速覆 盖。 世界各国干拌和湿拌法喷射砼的应用比例世界各国干拌和湿拌法喷射砼的应用比例 使用干拌法为主使用湿拌法为主 国别湿拌法 （％） 干拌法 （％） 国别湿拌法 （％） 干拌法 （％） 奥地利 使用干拌法为主使用湿拌法为主 国别湿拌法 （％） 干拌法 （％） 国别湿拌法 （％） 干拌法 （％） 奥地利595法国法国6040 加拿大加拿大595意大利意大利9010 德国德国1585日本日本8020 美国美国1090挪威挪威991 葡萄牙葡萄牙2080瑞典瑞典8020 匈牙利匈牙利1090瑞士瑞士6535 摩洛哥摩洛哥1090美国美国6040 喷射混凝土机械喷射混凝土机械 HPZ－－5型干拌喷射机型干拌喷射机HPZ－－6型干拌喷射机型干拌喷射机 CP－－5型干拌喷射机型干拌喷射机 中国中国TK－－500型湿拌 混凝土喷射机 型湿拌 混凝土喷射机 瑞士瑞士Sika－－PM500P 湿拌混凝土喷射机 瑞士 湿拌混凝土喷射机 瑞士MEYCO potenza 湿拌混凝土喷射机湿拌混凝土喷射机 湿拌法喷射机械湿拌法喷射机械 国外泵送型湿喷 机。 稠密流； 效率高 （可达 国外泵送型湿喷 机。 稠密流； 效率高 （可达20m3/h）。）。 国内风动型国内风动型TK－－500 湿喷机。稀薄流；效率 较低 湿喷机。稀薄流；效率 较低 建议建议 对大断面隧道和大跨度洞室的工程，应积极发 展湿拌法喷射混凝土； 对大断面隧道和大跨度洞室的工程，应积极发 展湿拌法喷射混凝土； 对边坡、深基坑和结构补强工程，宜采用干拌 法喷射混凝土； 对边坡、深基坑和结构补强工程，宜采用干拌 法喷射混凝土； 对于矿山巷井、采场支护和断面较小的城市热 力、电力隧道工程，可视情况选用湿拌法喷射 或潮拌（半湿拌）法喷射。 对于矿山巷井、采场支护和断面较小的城市热 力、电力隧道工程，可视情况选用湿拌法喷射 或潮拌（半湿拌）法喷射。 8、喷射钢纤维混凝土、喷射钢纤维混凝土 这是一种典型的复合材料。这是一种典型的复合材料。 根据根据“纤维阻裂纤维阻裂”理论和理论和“多相复合材料复合多相复合材料复合”理论、 大量的试验研究和工程实践资料，显示了这种复合材料 主要有以下三种作用 理论、 大量的试验研究和工程实践资料，显示了这种复合材料 主要有以下三种作用 提高材料抗拉强度；提高材料抗拉强度； 阻止基材中原有缺陷（微裂缝）的扩展并延缓新 裂缝的出现； 阻止基材中原有缺陷（微裂缝）的扩展并延缓新 裂缝的出现； 提高基材的抗变能力并从而改善其韧性和抗冲击 性。 提高基材的抗变能力并从而改善其韧性和抗冲击 性。 8.1 钢纤维钢纤维 碳素钢纤维 － 用于常温下工作的喷射混凝土；碳素钢纤维 － 用于常温下工作的喷射混凝土； 不锈钢纤维 － 用于高温下工作的喷射混凝土；不锈钢纤维 － 用于高温下工作的喷射混凝土； 端头带弯钩的钢纤维 － 具有较高的抗拔强度；端头带弯钩的钢纤维 － 具有较高的抗拔强度； 粘结成排的端钩型钢纤维 － 可满足在混凝土中分散均匀 的要求，极易搅拌，杜绝结团现象，从而进一步改善喷射混凝 土的性能。 粘结成排的端钩型钢纤维 － 可满足在混凝土中分散均匀 的要求，极易搅拌，杜绝结团现象，从而进一步改善喷射混凝 土的性能。 常用的钢纤维直径为常用的钢纤维直径为0.25～～0.4mm，长，长20～～30mm， 长径比一般为 ， 长径比一般为60～～100；； 不同品种的钢纤维具有不同功能不同品种的钢纤维具有不同功能 8.2 喷射钢纤维混凝土的配合比喷射钢纤维混凝土的配合比 国内干拌法喷射时国内干拌法喷射时 水泥水泥砂砂石＝石＝121.5，钢纤维掺量约为，钢纤维掺量约为80～～ 100kg/m3。。 国外常用的配合比国外常用的配合比 干拌法喷射钢纤维混凝土施工配合比干拌法喷射钢纤维混凝土施工配合比 湿拌法喷射钢纤维混凝土施工配合比湿拌法喷射钢纤维混凝土施工配合比 8.3 喷射钢纤维混凝土的主要性能喷射钢纤维混凝土的主要性能 （（1）抗压强度）抗压强度 喷射钢纤维混凝土的抗压强度喷射钢纤维混凝土的抗压强度 喷射钢纤维的早期相对强度喷射钢纤维的早期相对强度 1－喷射钢纤维砼；－喷射钢纤维砼；2－喷射混凝土－喷射混凝土 （（2））48h以内的抗压强度以内的抗压强度 （（3）抗拉强度）抗拉强度 喷射钢纤维混凝土的抗拉强度与钢纤维掺量的关系喷射钢纤维混凝土的抗拉强度与钢纤维掺量的关系 1－抗拉强度；－抗拉强度；2－抗弯强度－抗弯强度 （（4）抗弯强度）抗弯强度 喷射钢纤维混凝土抗弯强度喷射钢纤维混凝土抗弯强度 （（5）韧性）韧性 喷射钢纤维混凝土小梁荷载－扰度曲线喷射钢纤维混凝土小梁荷载－扰度曲线 1－钢纤维直径－钢纤维直径0.3mm，长，长25mm，掺量，掺量2％ ；％ ； 2－钢纤维直径－钢纤维直径0.4mm，长，长25mm，掺量，掺量2％ ；％ ； 3－钢纤维直径－钢纤维直径0.4mm，长，长25mm，掺量，掺量1.5％；％；4－素混凝土－素混凝土 （（6）抗冲击性）抗冲击性 用直径用直径35mm，重，重2.55kg钢球，在距试件钢球，在距试件1.0m高的上 方对 高的上 方对70mm 250mm 250mm试件进行撞击。结果表 明，掺入钢纤维后喷射混凝土的抗冲击力约提高 试件进行撞击。结果表 明，掺入钢纤维后喷射混凝土的抗冲击力约提高8～～30 倍。倍。 喷射钢纤维混凝土的抗冲击性喷射钢纤维混凝土的抗冲击性 （（7）拔出强度）拔出强度 14天锚杆从喷射钢纤维混凝土中的拔出强度天锚杆从喷射钢纤维混凝土中的拔出强度 混合物抗拔强度（MPa） 喷射混凝土7 喷射钢纤维混凝土12.6 （（8）收缩）收缩 收缩显著减小，一般减小收缩显著减小，一般减小30％～％～40％。％。 8.4 喷射钢纤维混凝土的应用实例喷射钢纤维混凝土的应用实例 9、喷射合成纤维砼、喷射合成纤维砼 9.1 合成纤维材料合成纤维材料 单丝合成纤维的几何特征及主要性能单丝合成纤维的几何特征及主要性能 9.2 喷射合成纤维混凝土的性能喷射合成纤维混凝土的性能 提高喷射混凝土抗拉强度；提高喷射混凝土抗拉强度； 提高韧性指数和抗疲劳强度；提高韧性指数和抗疲劳强度； 减少收缩和提高抗裂性能；减少收缩和提高抗裂性能； 增大一次喷层厚度，能降低回弹。增大一次喷层厚度，能降低回弹。 用深圳海川公司的路威聚丙烯腈纤维，掺量为用深圳海川公司的路威聚丙烯腈纤维，掺量为 1～～2kg/m3，则抗拉强度提高，则抗拉强度提高6％～％～19％，韧性指数 提高 ％，韧性指数 提高4.25～～11.73倍，抗疲劳强度提高倍，抗疲劳强度提高11.7％，此外由 于能增大一次喷层厚度，可降低回弹 ％，此外由 于能增大一次喷层厚度，可降低回弹15％左右。％左右。 9.3 工程应用工程应用 美国、菲律宾及香港等地用于隧道初期支护、 泄洪渠加固、边坡支护等领域，成效显著。 美国、菲律宾及香港等地用于隧道初期支护、 泄洪渠加固、边坡支护等领域，成效显著。 中国龙滩、三峡电站隧道和地下洞室工程，深 圳、厦门等地各类工程中应用均取得良好效果。 中国龙滩、三峡电站隧道和地下洞室工程，深 圳、厦门等地各类工程中应用均取得良好效果。