钢纤维喷射混凝土技术在地下工程中的应用

作者简介:刘欣,中国土木工程学会纤维混凝土委员会

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力，故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定，如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道：“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明，它们的化学和生物稳定性高；织物的最大损坏是在施工中；铺设以后没有大变化；……可预期超过100年的稳定性。

委员，上海贝卡尔特二钢有限公司销售经理,邮编:200131,电话:021-50460610-107, 13801943598)

摘要 本文全面介绍了钢纤维的作用机理和在地下工程中的应用。并引入国外钢纤维喷射混凝土规范中对弯拉韧度的规定，提出在地下工程中对钢纤维喷射混凝土进行弯拉韧度设计。

关键词: 钢纤维喷射混凝土，弯拉韧度，Q系统，设计，施工

1. 钢纤维的作用机理

混凝土的抗拉强度较低，一旦开裂后会发生脆性破坏。利用钢纤维进行增强处理后，钢纤维能够控制裂缝的开展，并且传递拉应力，产生应力重分布，从而提高混凝土的裂后强度，使混凝土具有相当的弯曲韧度。和素混凝土相比，钢纤维混凝土在发生变形后仍能承担荷载。[2]

2. 钢纤维混凝土的性能

钢纤维混凝土的极限抗弯拉强度和加入钢纤维之前基本相同，但是钢纤维混凝土的弯曲韧度有大幅度提高。

钢纤维有各种不同的原材料，形状和抗拉强度，弯曲韧度各不相同。钢纤维根据生产工艺分为剪切型，铣削型，和冷拉型。前两种纤维本身的抗拉强度在400-700MPa之间，长径比在40-50，掺量较高，一般在80-120kg/m3；[3]冷拉型纤维通过对母材(盘条)的高速拉丝，大幅提高了抗拉强度，通常在1000MPa以上，长径比在60以上，掺量一般在35-65 kg/m3。

对不同的钢纤维应进行实验，得到达到保证钢纤维混凝土弯曲韧度的钢纤维纤掺量。钢纤维混凝土的韧度可以用"位移控制的梁的三分加载实验"进行。

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