申湘仿钢纤维 可替代钢纤维 耐腐蚀 砂浆混凝土用 减筋减重 抗
GB/T38901-2020盾构管片中应用高分子粗合成纤维
(SAP 47S / SAP 55S / SAP 65S)
一、聚丙烯粗纤维在盾构管片中的应用实验
目前,国内盾构隧道工程中常用的衬砌结构形式主要为预制混凝土管片,管片是隧道长期稳定和
安全运行的关键产品,其长期耐久性也是设计的关键性指标之一。与铸铁管片、钢管片相比,预制混凝土管片具有更高的耐久性、刚度以及经济性。但由于混凝土为脆性材料,其抗拉性能较差,在生产制造、施工安装以及运输过程中易出现裂缝及破损现象。因此,新型混凝土管片材料的研究受到越来越多的关注,成为目前隧道盾构技术研究的重要方向之一。
研究结果表明: 混凝土中加入合成纤维后,由于纤维以三维网状分散于其中,具有较好的约束作
用, 可以缓解因温度变化时产生的膨胀或收缩压力,而当初始裂纹发生后,并可阻止裂纹的进一步发展,因此,纤维混凝土具有较好的抗冻融性及抗化学腐蚀性能。
实验得出结论:
(1)高分子合成纤维、钢纤维及玻璃纤维的掺加对管片混凝土工作性、抗压强度无明显影响;而
三种纤维对混凝土耐久性的影响还需进一步试验分析论证,文中获得的结果与现有相关研究结果相
比,还存在一些不一致的地方,特别是服役后期混凝土抗硫酸盐侵蚀性能明显下降。
(2)三种纤维的掺加对混凝土的增韧效果显著, 混凝土抗弯性能及抗冲击性能得到明显改善,掺纤维后混凝土韧性和等效曲挠强度提高了300%~500%,6 kg/m3 的合成纤维和30 kg/m3 的钢纤维具有同等的韧性增强效果, 初裂抗冲击能提高45%~83%,断裂抗冲击能提高77%~118%。基于高分子合成纤维对混凝土的增韧效果,可减少或部分取代管片混凝土中钢筋用量,提高管片综合效益。理论上可解决管片生产及施工中的脆性问题及开裂问题,利于产品尺寸精度控制。
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 |
≥650MPa |
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 |
优秀 |
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:用量范围为:3kg/m3 -8kg/m3,取决于实际工程需要。产品长度可更具客户要求加工。 |
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