分解槽筒壁采用喷射混凝土加固初步方案

PAGEPAGE1贵铝一分解分解槽筒壁采用喷射纤维混凝土加固初步方案结构分析小组施亮余详兴郑莆贵铝一分解分解槽筒壁采用喷射混凝土加固方案论证根据有色金属工业建设工程质量检测中心关于贵铝一分解分解槽鉴定报告，一分解分解槽部分筒壁厚度不符合原设计要求以及在多年运行过程中分解槽筒壁砼受腐蚀严重，砼碳化深度较深，筒壁及环梁砼基本均存在砼保护层剥落、砼破损、脱落，钢筋外露，砼破损处钢筋普遍存在锈蚀、分解槽连接处梁、板均腐蚀破损严重等实际情况，初步拟对分解槽筒壁采用喷射混凝土（掺纤维）进行加固。1.喷射砼概述：喷射混凝土是一种从巷道支护技术中演变到地上构筑物加固的一种快捷有效的加固手段，具有自己的独特优势，喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气做动力，将一定比例的拌合料，通过高压管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成。混凝土由喷嘴喷出速度达到60m～80m/s，依靠高速喷射时水泥与集料的反复连续撞击从而压密混凝土，由于采用较小的水灰比（0.4-0.5），与混凝土、砖石、钢材有很高的粘结强度，与钢筋网联合使用可很好的在结合面上传递拉应力和剪应力，具有较高的力学性能和良好的耐久性，能大幅度地提高砌体承载力，加强整体性。同时，在混凝土高速喷射状态下能使砂浆进入带加固的孔隙和裂缝中，使原结构得到一定恢复，喷射混凝土技术在我国混凝土结构和砌体结构的强度加固和抗震加固方面得到了广泛应用在技术上有许多新的发展也取得了良好的技术经济效果。喷射混凝土有两种不同类型：干拌混合物和湿拌混合物。在干拌混合物中，除了水以外，将所有其他组份混合，干拌混合物通过输料管在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出。在湿喷工艺中除了速凝剂外，其他所有组分包括水在搅拌机中混合，制备的混凝土被输送到喷口，在喷口处加入液体速凝剂由压缩空气喷射到接受面上。由于这两种方法在用水量上的差异，湿喷工艺的水灰比(W/C)一般高于干喷的喷射混凝土，这就会产生较高的孔隙率和渗透性以及较低的强度。湿喷混凝土的耐久性相当于相应的干喷混凝土。最近，由于复合使用超塑化剂和硅灰，开发了具有优质粘结性能的湿拌喷射混凝土。采用湿拌工艺，使喷射混凝土能很好地适用混凝土建筑物的修复。

喷射砼材料要求喷射混凝土的原材料包括水泥粗骨料细骨料和拌合水。喷射混凝土用的水泥品种和性能应符合下列要求:1.应优先采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥也可采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，当有防腐耐高温等要求时应采用特种水泥水泥强度等级应不低于325，其性能应符合国家现行有关水泥标准的规定，《喷射砼加固技术规程》规定喷射砼水泥标号不低325＃，为了保证施工质量及加固质量，本工程要求水泥标号不应低于425＃。1.1.2喷射混凝土用的骨料及其质量除应符合国家现行有关标准的规定外尚应符合下列要求：1.细骨料应采用坚硬耐久性好的中粗砂细度模数不宜小于2.5，使用时砂子含水率宜控制在5％～7％，喷射混凝土用砂以中、粗砂为宜，细度模数大于2.5。要提前一天用水浇透成潮砂，以捏起成团不散为宜。2.回弹物中主要是粗骨料，为了减少喷射混凝土回弹率，粗骨料应采用坚硬耐久性好的卵石或碎石粒径不应大于12mm,。据统计，其中石子占60%～70%，混合料中粗骨料含量大时，回弹量将增加，而且粗骨料粒径越大，越容易从受喷面弹落下来。据测定，采用粒径20mm的粗骨料时回弹量比采用当使用短纤维材料时粗骨料粒径不应大于10mm，不得使用含有活性二氧化硅石材制成的粗骨料。粗骨料的级配宜采用连续级配且应满足表1的要求：表1粗骨料通过各筛径的累计重量百分率（％）3.粗骨料的材质应满足表2的要求：表2喷射混凝土用粗骨料的材质要求1.1.3喷射砼对于拌和水的要求1.喷射混凝土拌合用水的水质应与普通混凝土相同必须符合现行行业标准，混凝土拌合用水标准的规定不得采用污水及PH值小于4的酸性水及海水。1.1.4喷射砼的混凝土强度等级要求1.喷射混凝土的设计强度等级不应低于C15对于竖井及重要隧洞和斜井工程喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于5MPa钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20其抗拉强度不应低于2MPa抗弯强度不应低于6MPa不同强度等级喷射混凝土的设计强度应按表3采用。表3喷射砼的强度设计值（MPa）2.喷射混凝土的体积密度可取2200kg/m3,弹性模量应按4采用。表4喷射混凝土的弹性模量(MPa)1.1.5喷射混凝土的配合比设计1.胶骨比：喷射混凝土的胶骨比，水泥与骨料之比通常取1∶4～1∶4.5，水泥过少，回弹量大，初期强度增长慢；水泥过多，不仅产生的粉尘增多，而且混凝土的硬化收缩增大，无论在经济上或技术上都是不可取的。喷射工艺特点要求混凝土具有较好的粘附性。水泥含量的较佳值应该是保证喷射混凝土具有较高粘附性的同时，避免水泥过多造成浪费，增加成本。喷射混凝土水泥较佳含量为300～350kg/m3。当水泥用量超过400kg/m3时，混凝土的强度并不随水泥用量增大而提高，有时反而会降低。水泥用量对喷射混凝土抗压强度的影响关系如表5所示。表5水泥用量对喷射混凝土抗压强度的影响关系2.

砂率

砂率，即砂子在整个粗细骨料中所占的百分率。由试验及国内其他工程的实践得出如下结论：砂和石子的比例一般以两者相差不大为宜，含砂率在45%～55%最好。表6沙率对喷射砼的影响3.

水灰比水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素，水灰比过大，喷到岩面的混凝土会流淌下坠，减少一次性喷射厚度和增加回弹；水灰比过小，料束偏干，粘结性降低，粉尘和回弹也增加。试验表明：适宜的水灰比值为0.4～0.5，当偏离这一范围时，不仅降低喷射混凝土的强度，而且增加混凝土的回弹损失。以喷上后喷层表面具有水亮光泽且不流动、不塌落、粘性好、回弹少、不起干粉为宜。4.

速凝剂加快喷射混凝土的凝结硬化过程，增加一次性喷射厚度，减少回弹和剥落，宜在喷射混凝土中加速凝剂。无论干式或湿式喷射混凝土施工，速凝剂都是必不可少的外加材料。一般来说，干喷使用粉状速凝剂，湿喷使用液体速凝剂。速凝剂的性能直接影响着喷射混凝土的质量，因此，国内外关于喷射混凝土外加剂材料的研究都把速凝剂放在非常重要的位置。我国常用的速凝剂有红星一型、711型等。我国干式和湿式喷射混凝土施工中都普遍使用速凝剂，对用于干喷的粉状速凝剂来说，我国的粉状速凝剂普遍存在以下几方面问题：①混凝土后期强度低，使用速凝剂后，28d抗压强度比不掺者降低20%～40%。②腐蚀性强，国内常用的几种速凝剂都有很强的碱性，pH值达12～14。③对水泥的适应性差，这直接影响混凝土的力学性能，增加喷射混凝土的回弹性。④速凝剂的生产过程污染环境。因此，它被用于只重视瞬时凝结性，而不大重视后期强度的喷射混凝土工程中。国内外液体速凝剂有无机和有机两类。国内湿喷施工大量使用的是进口产品，但价格昂贵，国产的两种产品也只在部分工程中小规模使用。影响速凝剂性能的外界因素有许多，如速凝剂的加量、温度、水泥种类等。速凝剂添加量过少，回弹增加；添加量过多，混凝土后期强度损失大。添加速凝剂要求均匀、连续，否则将影响喷射混凝土的质量和增加回弹量。在施工之前应该对所用水泥作速凝剂适应性试验。2.本工程加固拟采用的喷射砼加固方案2.1喷射砼类型目前喷射砼有素喷混凝土支护、挂钢筋网喷射砼，钢纤维喷射砼，聚丙烯纤维喷射混凝土等，下面分别介绍。1.素喷混凝土支护

又称纯喷混凝土支护。将一定配合比的水泥、砂、石的拌合料，通过混凝土喷射机，用压缩空气作动力，将拌合料输送到喷枪出口处，以较高的速度分层喷射到岩土表面迅速凝结而成，起到加固、防渗漏、防掉块作用的支护结构。根据拌合料与水接触的时间和位置不同，可分为干式喷射混凝土和湿式喷射混凝土。2.初次喷射混凝土

在分层喷射混凝土施工中，最先喷射的一层混凝土。初凝后才可施工复喷层。一般为４０－１００毫米厚。喷射前应对岩石表面用高压风、水进行冲洗。3.复喷混凝土

在分层喷射混凝土施工中，在初次喷射混凝土层上，再进行后续喷射的混凝土层。每层的厚度一般为４０－１００毫米。后一层的喷射施工应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝１小时后再进行喷射时，应先用风、水清洗喷层表面。4.复合式喷射混凝土支护在素喷混凝土中加入其他材料，或是喷射到受喷面的同时裹住其他支撑结构而形成的复合支护。比素喷混凝土支护有更好的受力特性，更适用于围岩分类等级低、洞室跨度大的埸合。常见形式有钢纤维喷混凝土支护、钢架喷射混凝土支护、喷（网）混凝土支护、锚喷（网）联合支护等。5.喷（网）混凝土支护

喷射混凝土之前或初次喷射混凝土后，在其表面布设钢筋网，使而后喷射到岩土表面的混凝土裹住钢筋网，形成的复合支护结构。钢筋网具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。钢筋网的网格尺寸和与壁面的间距要适当。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层被混凝土覆盖后再铺设。6.钢纤维喷混凝土支护

将钢纤维加入普通喷射混凝土中，从而形成的强度高、韧性好的复合材料支护结构。喷射工艺参数与素喷混凝土相同，钢纤维的掺量按混凝土体积的百分率计算。其物理力学性能、抗震性、耐磨性都比素喷混凝土支护优越。由于成本较高、施工工艺复杂等原因，使用范围受到一定的限制。

7.钢架喷射混凝土支护

喷射混凝土与钢架形成一体的复合支护。钢架与壁面之间，必须用喷射混凝土充填密实；钢架除可缩部位外，被喷射混凝土覆盖；施工时先喷射钢架与壁面之间的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土。适用于受到地质构造破坏、断裂严重的地区，或是岩性松软、有膨胀性岩层的地下工程中。8.喷（网）混凝土支护

喷射混凝土之前或初次喷射混凝土后，在其表面布设钢筋网，使而后喷射到岩土表面的混凝土裹住钢筋网，形成的复合支护结构。钢筋网具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。钢筋网的网格尺寸和与壁面的间距要适当。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层被混凝土覆盖后再铺设。

9.锚喷（网）联合支护

喷射混凝土与锚杆（或加入钢筋网）形成一体的复合支护。不仅具有喷射混凝土的特点，而且也具有锚杆支护的组合梁作用、悬吊作用和挤压加固作用等特点，大大增强了围岩的整体性和坚固性，提高了围岩的自身承载能力。配置金属网还具有使混凝土应力分布均匀、加强整体工作性能的作用。2.2本工程推荐使用的喷射砼方案由于钢筋挂网施工工艺复杂，且本次筒壁砼腐蚀比较严重，因此在凹凸不平的筒壁表面难以将喷射砼沿筒壁表面布置在拉应力区；在这样的表面喷射混凝土时回弹大；混凝土容易集结在挂网的表面，在挂网的背后形成空洞;当筒壁自身条件较差时,不能形成及时保护，故本工程建议使用钢纤维喷射砼或聚丙烯喷射纤维混凝土加固分解槽壁，下面分别对这两种喷射砼做详细论述及对比分析。2.1钢纤维喷射砼2.1.1.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。钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土，由于短而细的钢纤维在混凝土基体中呈乱向且不连续分布，在受荷载作用下，纤维能限制或滞后混凝土基体裂缝的开展，即具有较高的阻裂效应，从而使原来脆性的材料呈现较高的抗拉、抗裂和抗弯韧性。属于一种新型的复合材料。由于其抗裂性特强、韧性很大、抗冲击与耐疲劳强度高、抗拉与抗弯强度高，广泛应用于道路、机场、桥梁、水工、港口、铁路、矿山、隧道、军事及工民建等工程领域。钢纤维喷射混凝土是通过管道输送装置在高压作用下将掺入钢纤维的混凝土拌合物高速喷射到施工作业面的的一项技术。2.1.2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；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35-652.1.3.钢纤维喷射混凝土的性能混凝土中加入钢纤维后可提高混凝土的弯拉韧度，能量吸收能力，抗冲击能力和对裂缝的控制。采用纤维加固喷射混凝土的好处之一是可以有效的减少喷射混凝土塑性及干性收缩裂缝。另外，纤维可以加强喷射混凝土的抗冲击、表面抗磨损、抗疲劳能力，同时减少渗漏。均匀分布的钢纤维使喷射混凝土任意截面都能够承受拉应力，同时和围岩有极佳的粘结力，因此可以通过应力重分布，充分发挥围岩的自承能力,是理想的支护材料。《欧洲喷射混凝土规范》用大板实验比较钢纤维喷射混凝土和挂网喷射混凝土的性能,实验结果发现钢纤维喷射混凝土有更高的承载能力和吸收变形能力。90年代起，国内引进了欧洲粘结成排的冷拉型钢纤维生产技术，冷拉型纤维掺量在35-65kg喷射钢纤维混凝土材料要求、施工工序及方法1.钢纤维喷射混凝土用的钢纤维应遵守下列规定:=1\*GB3①普通碳素钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa=2\*GB3②钢纤维的直径宜为0.3-0.5mm=3\*GB3③钢纤维的长度宜为20-25mm且不得大于25mm=4\*GB3④钢纤维掺量宜为混合料重量的3.0%～6.0%=5\*GB3⑤钢纤维不应有锈蚀和油渍不得含有其他杂物=6\*GB3⑥钢纤维的掺量按体积百分率计宜为1～1.5=7\*GB3⑦水泥标号不宜低于425号，骨料粒径不宜大于10mm。=8\*GB3⑧砂：中粗砂，细度模数大于2.5，用5mm筛网过筛，大于5mm和小于0.075mm的颗粒不得超过20%，因为砂子过粗，会增加回弹，砂子过细，会使干缩增大.=9\*GB3⑨外加剂的使用：a.速凝剂：使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬，减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落，提高它在潮湿环境中的适应性能，适当加大一层喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间。通常采用液体速凝剂，满足初凝时间在5分钟以内，终凝时间在12分钟以内，8小时后的强度不小于0.3MP，28天强度不应低于不加速凝剂试件强度的70%.b.减水剂：喷射混凝土中加入少量的减水剂，可在保持混凝土流动性的条件下显著地降低水灰比，提高混凝土强度，减少回弹，并明显地增强其不透水性和抗冻性。2.采用的钢纤维喷射混凝土强度等级不应低于C20，本次加固建议使用的喷射砼强度为C30～C40，厚度为30mm～50mm。=1\*GB3①原筒壁表面必须清除装饰层，露出原结构层后进行凿毛处理，再用压缩空气和水交替混凝土结构的表冲洗干净。=2\*GB3②筒壁加固部位钢筋有锈蚀现象的钢筋表面应除锈，当筒壁中钢筋锈蚀造成的截面面积削弱达原截面的1/12以上时，应补配钢筋。=3\*GB3③加固的筒壁结构表面可采用涂刷界面剂或分段栽插锚固筋8#钢筋@200mm，与原筒壁钢筋焊接的方法来增强新旧结构层的粘结。3.钢纤维喷射混凝土施工应符合下列规定:=1\*GB3①搅拌混合料时宜采用钢纤维播料机往混合料中添加钢纤维，搅拌时间不宜小于180s=2\*GB3②钢纤维在混合料中应分布均匀不得成团=3\*GB3③在钢纤维喷射混凝土的完成表面宜再喷射一层厚度为10mm的水泥砂浆其强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土的强度等级。2.1.5钢纤维喷射砼的主要施工技术为保证本次加固的工程质量，对于喷射混凝土施工技术要求如下：（1）为满足工程设计需要，保证喷射混凝土的最小回弹，施工人员必须具有熟练的操作能力。（2）钢纤维混凝土的搅拌搅拌是保证钢纤维在混凝土中均匀分布的重要环节。由于钢纤维混凝土在拌制过程中容易结团从而影响混凝土性能，故在拌制过程中要采取合理的投料顺序以及正确的拌制方法。在施工中采用以下投料顺序：砂、石、钢纤维、水泥、水、外加剂。采用强制式搅拌机拌合。先加砂、石、钢纤维干拌，钢纤维逐渐洒散加入，再加入胶凝材料和外加剂干拌，最后加水湿拌。加料时不允许直接将钢纤维加到胶凝材料中，以防结团。施工时，施工区域要通风良好，照明设备完善，没有多余的人和设备。喷混凝土时喷嘴尖头离喷面大约是0.8－1.2m左右，喷头垂直于喷面作螺旋状移动，转动直径约为30cm左右。施工时喷射作业应分段分片依次进行喷射顺序应自下而上进行，应尽量使喷头垂直于喷面，如图1所示，以减少喷混凝土的反弹，提高喷层质量。图1喷射混凝土施工示意图（3）喷射混凝土时应自下面向上进行，以防回弹物被裹在喷层内。现场应配备风轮，以便随时清除喷层表面的回弹物。回弹料不得重新利用。（4）喷射混凝土层达到初凝后应及时喷水养护，并始终保持喷层表面湿润。喷水养护时间一般不少于14昼夜。（5）喷射手的职责喷射手的操作技艺是喷射混凝土作业获得成功的关键，喷射手的主要职责是：1).用压缩空气或压力水将所有待喷面吹净，吹除待喷面上的松散杂质或尘埃；

2).保证喷射速度适当，以利于混凝土的压实；

3).使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以便获得最大的压实力和最小的回弹；

4).正确地掌握喷射顺序，不使角隅处及钢筋背面出现蜂窝或砂囊；

5).当开始或停止喷射时，给喷射机司机以信号，当料流不能从喷嘴均匀喷出时，也应通知喷射机司机停止作业；

6).及时清除受喷面上的砂囊或下垂的混凝土，以便重新喷射；

7).喷射工作结束时，认真清洗喷嘴。钢纤维喷射混凝土喷射完毕后，可以用素喷射混凝土喷射在使用钢纤加固的喷射混凝土上方，以覆盖被暴露的钢纤的末端，喷射混凝土厚度达到设计要求后应刮抹修平，修平应在混凝土初凝后及时进行，修平时不得扰动新鲜混凝土的内部结构及其与基层的粘结2.1.6钢纤维喷射砼的主要优缺点钢纤维喷射混凝土不需要改变任何工艺，喷射混凝土所使用的常规设备都适用于钢纤维喷射混凝土。钢纤维喷射混凝土既适用于干喷，也适用于湿喷，但是由于干喷的回弹大，对钢纤维喷射混凝土而言，很不经济，一般推荐采用湿喷工艺。缺点：建设工程中，采用钢纤维可以很好的阻止硬化混凝土的开裂，提高混凝土的韧性和抗冲击性，但是在环境恶劣的工程中，钢纤维存在氧化锈蚀问题，这种氧化锈蚀会使钢纤维与混凝土丧失握裹力，从而增加后期维护费用，另外，由于砼掺钢纤维，在高压喷射作用下回弹时可能会对操作人员造成一定物理伤害；钢纤维对施工机械磨损较大，一定程度上会降低施工机械的使用寿命，同时在混凝土喷射中容易发生堵管故障，要加强工艺设备的改造，成本过高，钢纤维本身存在难以拌合均匀的缺点。优点：喷射钢纤维混凝土由于具有良好的韧性，具有比普通喷射混凝土更高的耐久性能（钢纤维混凝土具有良好的韧性和延性），并且施工工艺简单，能够快速有效地对结构进行加固。同时钢纤维喷射混凝土在施工中具有简单、快速、安全的特点，与传统的挂钢筋网喷射混凝土相比，省去挂网时间，加快了施工进度，保障了施工人员的安全，社会效益和经济效益显著。2.2聚丙烯纤维喷射混凝土聚丙烯喷射纤维混凝土是利用聚丙烯原材料对结构进行加固。其中聚丙烯从单体C3H6而得，是一种高分子碳氢化合物，它的化学稳定性好，和大多数化学物质不发生作用，表面疏水性，不会被水泥浆浸湿，是一种新型增强增韧材料，可在重大建设工程中特别是在钢纤维易受腐蚀的环境恶劣的建设工程中代替或部分代替钢纤维，提高混凝土的韧性、抗裂性、抗渗性、耐久性和抗冲击性。聚丙烯纤维应用于喷射混凝土中的性能，主要表现在以下几个方面：三维加强作用—在每立方米混凝土中有近百万根改性聚丙烯纤维均匀分散其中，这些纤维在不同方向所产生的应力相互依靠相互作用，而且这些纤维表面具有螺纹钢的形状，在混凝土中的握裹力更强。优异抗裂作用—因为改性聚丙烯纤维具有三维加强效果，可抑制各种非结构裂缝，均匀分布在混凝土中的大量纤维起作分流和筛滤的作用，降低了混凝土表面析水，阻碍集料的离析，使其微小的孔隙含量大大降低，提高了混凝土的抗渗能力，特别是对解决筒壁渗水漏水问题更为明显。另外，这些纤维可用于增强混凝土的韧性和抗疲劳性，减少混凝土因温度或环境影响引起的龟裂和收缩裂缝。回弹损失率小—改性聚丙烯纤维与混凝土的亲和性好，一次喷射厚度增大，比钢纤维柔软，回弹损失明显减小，不会对人体造成伤害，并能节约成本，经济效益明显。无锈蚀耐久性强—改性聚丙烯纤维具有耐腐蚀、耐老化和耐酸耐碱的特性，抗潮湿性极强，不存在锈蚀失效，可完全克服钢纤维腐蚀生锈的问题。操作方便安全—改性聚丙烯纤维的重量轻，大大方便了运输和仓储，同时在每立方米混凝土中掺加的数量小，无需改变原有配比，而且因为这些纤维属于柔性纤维，无锋利的棱角，对施工机械磨损小，可大大延长施工机械的使用寿命。聚丙烯纤维是大分子结构，当温度较高时(≥40℃)时，具有收缩性，当温度较低时(≤一4O℃)聚丙烯纤维改善混凝土的综合特性主要是物理作用，不改变混凝土中材料的化学性能构成，因此不会影响其的耐久性。同样棍凝土对其包裹的聚丙烯纤维也不会改变其化学特性，因此也不会影响纤维的耐久性。故聚丙烯纤维混凝土有较强的耐久性。因为具有上述诸多性能，改性聚丙烯纤维在实际应用中，可采用干喷、湿喷和潮喷等各种喷射方式，特别是与混凝土、外加剂和其他组分共同使用时，化学稳定性好，纤维强度不降低，保证混凝土、外加剂和其他组分性能不改变。每立方米混凝土中掺加改性聚丙烯纤维量是2.5～9公斤，通常掺加量为4.5公斤，使用时无需改变原有配比和搅拌工艺，可在加入混凝土和砂石的同时掺加搅拌，适当延长搅拌时间1分钟左右即可，施工时与钢纤维喷射砼将按一定的比例配合搅拌均匀的水泥、砂、石子、速凝剂、聚丙烯纤维、干拌和料送入喷射机内，利用压缩空气将拌和料经管道压送至喷枪嘴，在喷嘴后部与压力水混合，以高速喷于结构物表面，硬化后形成一层密实混凝土，从而得到加强或保护。2.2.1

聚丙烯纤维的主要化学物理性能如下：

吸水性

无

比重

0.91

纤维长度

12-15mm

熔点

160-170℃

燃点

590℃

热传导性能

低

酸碱阻抗

高

张力强度

560-770Mpa

扬氏弹性系数

3500Mpa2.2.2聚丙烯纤维喷射砼的技术特征（1）能形成更厚的喷射混凝土层；（2）

具有更高的粘稠性，能大幅度降低混凝土回弹，降低成本；（3）

能阻止收缩龟裂；（4）

增大抗冲击能力；（5）

相比与钢纤维喷射砼而言，聚丙烯纤维喷射砼明显提高弯曲强度；但抗压强度低于钢纤维喷射砼；（6）

疲劳强度相比钢纤维砼能提高3倍；（7）

该喷射混凝土的射流初速度仅为使用其他材料时的70%-80%，减小了对已喷射混凝土的冲击，利于提高混凝土的强度；（8）

泵送容易，不会损伤机械设备；（9）

纤维能抗酸碱腐蚀，没有锈蚀、老化问题；（10）能改善混凝土的水密性，故能对主筋结构形成最佳保护，对延长混凝土的寿命有重要意义；（11）不需改变原来的混凝土配合比；（12）同金属丝相比，纤维更易于储存、运输和使用；2.2.3聚丙烯纤维喷射混凝土的施工1.纤维的使用说明

（1）长度选择：目前美国纤维网公司推荐在混凝土中所使用的聚丙烯的纤维长度为19mm。

(2)混合顺序：纤维加入混合器，可以在其他混合料加入之前加入，也可在其他混合料加入之后加入，也可同时加入，加入量为0.9Kg/m3,加入时按配比整包投入（无需拆包）即可。

(3)搅拌时间:搅拌4-5min即可，但延长搅拌时间不会影响聚丙烯纤维的分布和强度。

(4)配比设计:聚丙烯纤维加强混凝土是机械作用而不是化学作用，它的加入不需要附加水和改变原来的混凝土配合比。2.聚丙烯纤维的砼配合比、水灰比、水泥标号及粗细骨料粒径，外加剂、减水剂、速凝剂的使用与钢纤维砼相同，无特殊要求。3．纤维喷射混凝土的施工

聚丙烯纤维适用于干喷和湿喷,本工程建议使用湿喷。

采用干喷时，骨料的选择很重要，其最大粒径不得超过4.75mm。干喷施工中，对混凝土质量影响最大的是水灰比，这只能通过工人高水平地操作来实现。采用湿喷则要省事得多，喷射手无需关心控制水量的准确程度，只要在拌合时将水灰比控制在0.35-0.45之间即可，应该说明的是，当按0.9Kg/m3的量掺加聚丙烯纤维，其中有5%起润滑作用，将减小输送管壁与骨料间的摩阻力，从而降低了泵送压力。4.喷射纤维混凝土施工工艺及喷射完毕后养护均与钢纤维喷射砼相同。2.2.4喷射纤维砼的现场喷射试验无论是钢纤维砼还是聚丙烯纤维砼都需要在正式施工前进行喷射试验从而确定砼的配合比，在现场喷射试验过程中，应进行现场拌和工艺验证、喷射风压及喷射角度、混凝土的可泵性、回弹量检测和大板取样等项目。

1.标准试块的制作标准试块采用的原材料配合比喷射条件应与实际工程相同，标准试块应从现场喷射的混凝土板件中切割或钻取成形。大板切割法的模具尺寸为长宽高450mmX350mmX120mm钻取芯样法的模具尺寸为长宽高500mmX400mm高度方向的一面敞开为喷筑面，用喷射机对准木盒喷射，喷满后刮平混凝土表面。养护后1天拆掉木盒,养护到第7天用岩石切割机切割成标准试验尺寸的试件。采取大板切割法时用切割机去掉周边和上表面（底面可不切割）后加工成边长为100mm的立方体试块，采取取芯法时用芯机钻取直径为100mm的芯样，继续在标准条件下养护至28d龄期后进行立方体抗压强度试验。图2喷射砼试验流程3.湿喷钢纤维混凝土综合效益分析3.1宏观综合效益湿喷纤维混凝土效益主要体现在提高效率、加快进度(降低管理成本分摊费)、保证施工和安全等宏观综合效益方面。3.2社会效益采用湿喷纤维砼，砼粉尘浓度大幅度降低，机旁几乎没有粉尘，保护了工人身体健康。3.3速度效益速度效益包括3个方面的含义，一是湿喷机本身生产率高，同时湿喷塑性混凝土为紧方，而干喷混凝土为松方，两者之间有20%以上的体积差;二是回弹降低相当于又间接地提高了生产率;三是湿喷一次喷层厚，可以减少达到设计喷层厚度的次数，简化工序从而提高施工速度。3.4质量和安全效益湿喷混凝土强度从水灰比准确控制、拌