钢纤维喷射混凝土简介

发布网友发布时间：2024-10-04 18:46

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热心网友时间：2024-10-20 04:36

钢纤维喷射混凝土是一种在坑探工程中常用的复合型施工方法，英文名为steel fiber shotcrete。它通过在混凝土中按比例加入特定规格的钢纤维，提高其抗压、抗折、抗弯以及耐冲击性能。这种技术特别适用于松软和破碎地层的支护，通常钢纤维直径在0.3至0.5毫米，长度为20至25毫米，但不超过25毫米。其性能受钢纤维品种、形状、规格、掺量等因素影响，国外应用较普遍，国内则在20世纪80年代开始引入。

钢纤维喷射混凝土（钢喷）相较于传统素喷混凝土（不加钢纤维的混凝土，简称“素喷”）具有显著优势。它具有高强度、高抗冲击性能、良好的韧性和耐久性，抗裂性增强，即使出现微裂，钢纤维的抗拔作用也能提升其韧性。施工时，钢喷的喷射方向接近二维分布，且集料回弹率较低，这使得施工速度更快，适应性广泛。钢喷的综合单价也相对较低，能替代新奥法中传统的喷网支护。

新奥法，由奥地利学者腊布希维茨提出，注重岩石自身承载能力和因地制宜的设计施工。尽管新奥法在安全性、经济性和技术先进性方面受到肯定，但素喷混凝土的脆性等问题有所显现。钢纤维的发展解决了这些问题，钢纤维喷射混凝土尤其在替代素喷加钢筋网方面表现出色，提高了施工效率和安全性。

喷射过程中，钢纤维在喷射前的集料中随机分布，但在高速冲击和气流作用下，大部分纤维转为与喷射方向垂直的二维分布，有利于控制洞室变形和裂缝。干喷和湿喷中的钢喷集料回弹率均低于素喷，干喷回弹率约为25%，而钢喷仅14%，湿喷中则分别为15%和10%。此外，钢喷中纤维回弹率远大于集料回弹率，这意味着混凝土各组成元素在喷射过程中经历了显著变化。