基于模糊正交试验的纤维混凝土纤维参数优选

该文以钢纤维体积率、长径比、外形和聚丙烯纤维体积率为因子,安排正交试验研究了混杂纤维各因素对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并利用模糊数学理论对正交试验结果进行了分析,得到了混杂纤维混凝土的较优配比。结果表明:纤维各物理参数对纤维高性能混凝土综合性能的影响程度从大到小依次为:钢纤维外形、聚丙烯体积率、钢纤维体积率、钢纤维长径比;基准混凝土中加入长径比为70、体积率为1.5%的端钩形钢纤维和体积率为0.055%的聚丙烯纤维混杂时,对高性能混凝土增强和增韧效果最优。     

纤维增强生态混凝土弯曲疲劳特性

系统研究了全掺钢纤维、玻璃纤维、腈纶纤维及全掺腈纶纤维混凝土梁底撒布一层钢纤维等结构形式的弯曲疲劳特性,探讨了粉煤灰对纤维混凝土疲劳性能的影响。试验表明：粉煤灰能显著改善纤维混凝土弯曲疲劳性能;玻璃纤维对混凝土疲劳性能的改善效果比腈纶纤维和钢纤维稍差;掺粉煤灰时,当腈纶纤维掺量为1．0kg／m^3时,全掺纤维混凝土的疲劳强度比基准混凝土提高了约12％,素混凝土梁底层撒布一层2．6kg／m^2的钢纤维时,纤维混凝土梁的疲劳强度比基准混凝土提高了12％,在腈纶纤维掺量为1．0kg／m^3纤维混凝土梁底部撒一层2．6kg／m^2时,纤维混凝土的疲劳强度比基准混凝土提高了17％,即钢纤维与腈纶纤维联合使用后,构件的弯曲疲劳性有了较为显著的改善,对于道路及桥梁采用这一结构形式比较理想。     

水镁石纤维混凝土在高速公路隧道路面中的应用试验研究

研究了水镁石纤维混凝土在高速公路隧道路面中的应用技术问题.通过水泥强度等级筛选、水泥用量及纤维用量试验以及配比调整,确定了隧道路面混凝土的施工配合比.并与钢纤维混凝土进行了对比.研究结果表明,在满足工程设计要求的情况下,与钢纤维混凝土相比,水镁石纤维混凝土在所用水泥强度等级降低,水泥用量及纤维用量减少的情况下,抗弯拉强度还有较大提高,而材料成本不足钢纤维混凝土的1/3.     

漫谈矿山法隧道技术第八讲——中流动性衬砌混凝土的应用

针对目前我国隧道衬砌出现的充填不密实、背后存在空洞、局部厚度不足、存在潜在的初期开裂等问题,而有关衬砌混凝土的研究文献几乎没有,大家好像习以为常。介绍日本采用的中流动性衬砌混凝土,介绍其基本观点、特征、决定其配比的基准、设计基准强度、施工、现场试验、现场应用及应用效果等,以引起大家的关注。提出对传统的方法要针对问题逐步改善,也要结合隧道衬砌混凝土的特点,研究开发适用于隧道衬砌性能、能够消除可能存在潜在缺陷的衬砌混凝土。     

漫谈矿山法隧道技术第五讲——衬砌（一）

从使用性、应对未来不确定因素和特殊围岩时补充支护的力学功能等方面分析二次衬砌的功能,说明二次衬砌是确保隧道使用性、耐久性、降低不确定因素影响及具有力学功能的不可或缺的构件。分析衬砌的耐久性： 目前各国对衬砌的计划使用期限的规定一般是100年;调查显示,混凝土衬砌经过修补或采用“预防维护”体制,可以满足100年的耐久性要求,但运营隧道的衬砌有随时间逐渐劣化的趋势。隧道结构劣化的原因除了施工质量未达到设计要求外,主要是围岩劣化和衬砌本身劣化。结合日本的试验分析认为： 在耐久性设计中,可以不考虑围岩劣化的问题。混凝土衬砌的耐久性,多数情况下取决于混凝土的施工工艺。调查发现目前衬砌存在的主要问题有： 1）衬砌混凝土不密实; 2）衬砌背后留有空洞; 3）衬砌厚度不均匀,拱顶厚度偏薄且留有空隙; 4）衬砌混凝土存在潜在的裂缝。总结各国在提高隧道二次衬砌耐久性方面的主要措施： 1）尽可能不采用钢筋混凝土衬砌; 2）采用钢筋混凝土时,保护层厚度应不小于50 mm; 3）采用喷混凝土作为二次衬砌时,除计算厚度外,应增加50 mm的保护层厚度; 4）二次衬砌应设置仰拱; 5）仰拱和拱墙须“闭合成环”; 6）改善混凝土施工工艺; 7）减少混凝土衬砌的初始缺陷。认为在现有技术的基础上做好6）、7）两点,衬砌的耐久性将得到极大的改善。针对6）、7）两点,介绍日本在衬砌施工关键工艺--浇筑、捣固和养生方面的做法： 拱顶部水平压入浇筑工法、隧道衬砌拱顶捣固系统、喷雾养生和采用塑料模板,以期为我国同仁提供借鉴。     

漫谈矿山法隧道技术第十二讲——隧道情报化施工的“情报”

隧道情报化施工是指在施工中根据能够充分表现隧道开挖后围岩和支护构件动态的“动态情报”来进一步掌握围岩的特性以修正设计和施工。1）指出实现情报化施工的前提是“情报”,需要的情报包括能够判定掌子面是否稳定、掌子面前方围岩是否发生变化、已支护地段变形是否收敛、围岩分级是否合适等。强调隧道情报化施工的情报“量”是基础,“质”是关键。以位移量测为例,介绍施工中需要获取什么样的情报; 以日本矿山法数据库（DB）为例说明情报“量”的重要性及其应用。指出我国的施工现状是积累情报“量”较大,但“质”不足,要在情报的“质”上下功夫,能够进行系统地总结和分析,为情报化施工建立数据库。2）从掌子面前方围岩的探查、掌子面观察、量测和试验等方面介绍获取情报的主要方法和目的。分别以日本北海道公路隧道和筑紫隧道为例,重点介绍了超前钻孔在掌子面前方和洞口段开挖前地质探查中的应用。3）介绍我国、日本和美国掌子面观察的内容和方法,指出我国的观察大部分获得定性的情报和少量定量情报,而日本和美国的观察是可以数值化的,我们在这方面尚需努力。介绍对已施工区间进行检查和观察的项目,以喷混凝土为例介绍观察结果的利用方法,反馈指导施工,统计建立管理基准。4）最后强调在不同围岩级别中,获取情报的方法是不同的,量测不是唯一的,也不是万能的。在块状、岩质围岩中,应把观察放在重要位置;在软弱围岩中,量测、观察以及掌子面前方围岩预测等方法应同时并举,循环验证。     

纤维增强混凝土抗渗性试验研究

设计4种混凝土,即基准混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土,以此4种混凝土为研究对象,进行混凝土抗渗性试验。试验结果表明:纤维增强混凝土的抗渗性能好于基准混凝土的抗渗性能;本试验的3种纤维增强混凝土中,抗渗性能最好的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土。     

既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽快速开槽技术综述

采用人工手持混凝土切割机、凿毛机等通用机具进行既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽施工，存在机械化程度低、开槽速度慢、难以满足隧道病害快速整治要求且施工安全难以保证等问题。在调研国内外隧道病害整治开槽方法和设备现状的基础上，基于金刚石锯片切削混凝土属于脆性破坏机制，提出“组合式刀具一次切削成槽”的隧道衬砌钢拱架安装槽开槽方法及施工工艺； 针对水射流切割技术，提出隧道衬砌钢拱架安装槽“水射流切槽”施工工艺； 针对切割轮和环形轨道开槽机，提出“多次切削成槽”方法及施工工艺。基于“组合式刀具一次切削成槽”、“水射流切槽”和“多次切削成槽”3种开槽施工技术，提出既有铁路隧道衬砌钢拱架安装槽开槽设备的研制建议。     

纤维增强混凝土抗冻性试验研究

设计4种混凝土,即基准混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土,以此4种混凝土为研究对象,进行混凝土抗冻性试验。试验结果表明:纤维增强混凝土的抗冻性能好于基准混凝土的抗冻性能;本试验的3种纤维增强混凝土中,抗冻性能最好的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土。     

高性能纤维素纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

系统研究了高性能纤维素纤维、钢纤维、纤维素纤维及钢纤维混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性,探讨了龄期对纤维素纤维增强粉煤灰混凝土疲劳性能的影响。试验表明:纤维素纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高6.8%;纤维素纤维与钢纤维联合使用后,构件的弯曲疲劳性有了较为显著的改善,钢纤维掺量64 kg/m3与纤维素纤维掺量1.3 kg/m3混掺时,混杂纤维混凝土比单掺钢纤维64 kg/m3的混凝土疲劳强度提高15.4%。即混杂纤维将会充分发挥各种纤维的优势,对改善疲劳性能的作用比单掺钢纤维和纤维素纤维都显著。纤维素纤维增强粉煤灰混凝土70 d时疲劳强度比34 d提高11%。     

PVA／钢混杂纤维对水泥混凝土弯曲韧性的影响

通过设置3个不同的水胶比：0.30、0.35、0.40和3种纤维体积掺量：0、1.0％、1.5％,研究PVA/钢混杂纤维对混凝土韧性的影响。试验结果表明：结果表明：水胶比越大,混凝土脆性越大;纤维掺量是影响纤维增强水泥混凝土韧性的主要因素,纤维掺量越大,纤维混凝土变形硬化现象越明显,并且韧性指数值也越大,从荷载-挠度曲线中可以看出 PVA/钢纤维混凝土的变形硬化现象较 PVA纤维混凝土的显著。     

合成纤维混凝土路面切割小梁弯曲疲劳试验

将室外自然条件下养护的合成纤维混凝土路面板切割成小梁试件进行弯曲疲劳试验。结果表明:在同应力比下纤维混凝土的疲劳寿命是普通混凝土的25~79倍,明显大于室内养护小梁试验的结果。说明掺入纤维可减少路面混凝土中的原生缺陷,对改善路面混凝土抗疲劳性能有很大帮助。     

用于共同管沟衬砌的挤压混凝土配合比及关键工艺研究

为使现浇挤压混凝土衬砌共同管沟能在城市建设中得以推广应用,需对用于该衬砌混凝土的配合比及关键施工工艺进行研究,解决挤压衬砌混凝土流动性大,且坍落度长时间保持与早强之间的矛盾,并对挤压施工中的关键工艺进行研究。通过室内试验的方法最终得出满足要求的混凝土配比为W∶C∶F∶M砂∶M石∶M外=180∶343∶86∶673∶1 098∶6.4,挤压压力控制在0.3 MPa,保压时间30 min,混凝土在经过挤压脱水后,1 d强度可达10 MPa以上,28 d强度可达45 MPa以上。该研究成果将为共同管沟挤压混凝土衬砌施工推广提供一定的技术支持。     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土基本力学性能及抗弯韧性

为了研究哑铃型钢纤维对混凝土力学性能的效用，试验研究了新拌纤维混凝土的坍落度和密度，测定了纤维混凝土的抗压强度、弹性模量、抗劈裂强度；基于美国ASTM及日本JCI方法，用四点弯曲梁测得了抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等。试验证明：哑铃型纤维能够均匀地分散在混凝土中，纤维无结团现象；该纤维对混凝土具有良好的增强和增韧双重效应，对抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等力学指标都有明显的提高。     

聚酯纤维加强沥青混凝土路面研究

基于马歇尔室内试验方法,分析影响聚酯纤维加强沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性的因素,对于SBS改性沥青混合料,在马歇尔室内试验的基础上采用SHRP方法进行优化,从而确定聚酯纤维加强沥青混凝土不同纤维掺加量下相应的最佳沥青用量。同时对比研究聚酯纤维加强普通沥青混凝土和聚酯纤维加强SBS改性沥青混合料的路用性能,旨在为聚酯纤维加强沥青混凝土路面的进一步理论研究和指导试验路段的施工提供依据。     

聚丙烯腈纤维对混凝土早期抗裂性能的影响

对聚丙烯脯纤维增强水泥砂浆和混凝土的早期阻裂性能进行了试验研究。试验证明，聚丙烯脯纤维对改善混凝土和砂浆的早期抗裂性有良好的效果，养护方法对纤维混凝土早期抗裂性有较大影响。     

粉煤灰、矿渣双掺混凝土在海底隧道二次衬砌中的应用研究

结合厦门东通道海底隧道二次衬砌混凝土配制的主要技术途径和配合比参数的合理选择,在试验基础上研究了混凝土制备过程中功能性掺合料粉煤灰和矿渣粉的性能及其双掺用量对混凝土强度和耐久性的影响,阐明采用粉煤灰和矿渣粉双掺混凝土将是解决海底隧道衬砌混凝土耐久性问题的新途径。     

漫谈矿山法隧道技术第二讲——喷混凝土

阐述了各国对喷混凝土初期强度的要求和日本的相关研究,强调在今后的隧道施工中,必须强化对喷混凝土初期强度的测试,积累有关初期强度的数据,摸清楚初期强度与变形控制的规律。喷混凝土最佳配比是确保喷混凝土质量的关键,介绍日本建议的确定喷混凝土最佳配比的试验施工流程,提出应建立喷混凝土生产线。比较详细地介绍了国外,尤其是日本对喷混凝土机械的研制及应用情况(包括:分离式喷射系统,一体式喷射系统,长臂喷射机,双喷嘴喷射机等),认为提高喷混凝土施工机械化水平,实现快速及时喷混凝土,对保证施工安全有重要作用,是保证喷混凝土质量的关键之一。列举了各国应用纤维喷混凝土的现状,认为合适的纤维补强材料可以取代金属网,应当尝试,以简化作业程序、提高喷混凝土速度和质量。介绍了日本青函隧道对喷混凝土的耐久性进行的长达40年的调查情况,认为青函隧道的喷混凝土保持了长期的耐久性。最后强调,强化对喷混凝土技术的研究和机械的开发,是目前急需解决的重要任务之一;如何确保喷混凝土的初期强度,如何建立喷混凝土生产线,是今后在施工中应予以关注的问题,这2个问题不解决,就不能确保喷混凝土在初期支护中发挥其应有的功能。     

浅谈软纤维在高等级路面中的应用

介绍2种应用于水泥砼路面和沥青砼路面的软纤维加强筋。通过对不同类型软纤维的比较，以及纤维水泥砼和纤维沥青砼在我国的应用和工程案例，说明软纤维加强筋作为新型路面添加材料的重要性和未来的发展。