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盾构隧道复合纤维混凝土管片制造技术及性能的分析.pdf 191页
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随着城市建设的飞速发展，城市人口大量集中。为满足工业、交通及市政
建设的迫切需要，对城市地下空间的大规模开发已成必然趋势。地下铁道，以
它的快速、正点、安全、舒适、大运量、低能耗、小污染的优点越来越为城市
居民所青睐，可望成为21世纪城市公共交通的主要工具。
目前在城市软土地层中修建地下隧道、管道工程主要采用盾构法施工。在
盾构法中，由若干预制管片或砌块拼装而成隧道衬砌结构体，必须根据工程需
要满足结构的强度和刚度要求，能承受隧道经过的土层压力、水压力以及一些
特殊荷载；满足工程所提出的安全质量指标要求，如裂缝开展宽度，接缝变形
和直径变形的允许量，隧道抗渗防漏指标，结构安全度，衬砌内表面平整度要
求等。这些要求使得隧道衬砌结构的设计比较复杂。从而衬砌材料的选择就显
得非常重要。因此本文从复合纤维增强混凝土管片代替传统钢筋增强混凝土管
片角度出发，进行了复合纤维混凝土管片在盾构隧道衬砌结构中的应用研究。
本文主要研究内容有如下六个方面：
1．聚丙烯纤维混凝土管片的塑性抗裂性能研究
针对重大工程使用寿命相关的一耐久性设计角度，从复合纤维改善地铁隧道
管片塑性收缩裂缝性能提出地铁管片用混凝土的另一技术参数：混凝土抗指数
比。通过对聚丙烯纤维改善塑性收缩裂缝的试验研究及机理分析，选择适用于
混凝土的塑性抗裂性能的试验方法：改进的平板法。并用此方法检测了管片的
抗裂性能。聚丙烯纤维明显改善了管片龟裂情况，增强了混凝土管片本身的刚
性自防水性能，而且改善了传统混凝土管片的外观。提出了管片质量检验的补
充方法一抗裂性能检验方法。
2．复合纤维混凝土配合比优化设计
通过复合纤维混凝土管片原材料的比较优选，聚丙烯纤维及钢纤维掺量变化
对混凝土性能影响的试验研究，得出了聚丙烯纤维及钢纤维对混凝土性能的影
响规律。进一步通过复合纤维混凝土的正交试验，得出较优的复合纤维掺加比
例。最终确定复合纤维混凝土用原材料的优选原则及其最佳配合比方案。
3．复合纤维混凝土管片的弯曲结构力学性能研究
在参考传统钢筋混凝土管片生产工艺的基础上，研究了复合纤维混凝土管片
的生产工艺，制定了复合纤维混凝土管片的生产工艺制度。本文专门为复合纤
维管片的弯曲力学性能试验研制了加载系统和测试系统。通过对足尺混凝土管
片弯曲力学性能试验结果分析，同时对复合纤维混凝土管片进行了理论力学计
算及数值模拟。将试验结果与理论计算进行比较，初步确定了用于试点工程复
合纤维混凝土管片类型(少筋混凝土管片)及其配制方案。
4．复合纤维混凝土的高温性能研究
研究了聚丙烯纤维、复合纤维对混凝土高温性能的影响，得到了聚丙烯纤维
混凝土及复合纤维混凝土高温下的力学性能变化规律，发现聚丙烯纤维明显改
善了高温下混凝土的抗爆裂性能。通过SEM及MIP等微观分析方法，探讨了高
温后混凝土微观结构的变化，为进一步研究高温后混凝土的宏观性能(力学性
能及耐久性)与微观结构之间的关系奠定基础
5．少筋混凝土管片负环现场试验研究
考虑到隧道衬砌管片在施工过程中受力的复杂性，在拟进行试点工程的试验
段处的负环位置，进行了少筋混凝土管片在施工荷载作用的工况条件下的变形
及抗裂试验研究，发现少筋混凝土管片的局部抗裂性能明显优于传统钢筋混凝
土管片。少筋混凝土管片在盾构隧道工程中应用的可行性提供科学的数据支持。
6．试点工程监测方案及复合纤维混凝土管片技术经济性分析
根据本课题依托项目的要求，计划在上海轨道交通6号线进行复合纤维混凝
土管片100mm的试点工程，本文提出了试点工程中管片性能的监测方法，为系
统分析复合纤维混凝土管片的优越性提供工程数据支持。
通过对少筋混凝土管片的技术经济性分析，与传统钢筋混凝土管片比较，
本文的研究成果具有一定的技术经济优势。
关键词：盾构衬砌，复合纤维混凝土管片，少筋混凝土管片，
足尺管片弯曲试验，数值模拟，技术经济分析
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C50钢纤维砼与C50砼的区别是什么?
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　　C50混凝土和C50钢纤维混凝土抗压强度基本相同。　　钢纤维混凝土的抗压强度提高幅度较小，一般在0—25%之间，但抗压韧性却大幅度提高。　　虽然钢纤维混凝土的纤维体积率仅在1%—2%之间，较之普通混凝土，其抗拉强度提高40%—80%；抗弯强度提高60%—120%；抗剪强度提高50%一100%左右。
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钢纤维混凝土就是在一般混凝土中加入一定数量的短而细的钢纤维所组成的一种新型高强复合材料。混凝土是由水泥 砂子 碎石和水搅拌而成的
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。耐火浇注料中加入钢纤维的作用是什么？_耐火材料信誉厂_新浪博客
耐火浇注料中加入钢纤维的作用是什么？
&&在生产耐火浇注料的时候往往会加入一些不同直径的纤维状产品其中的纤维就是我们所指的耐热钢纤维它是用含铬镍等合金元素的不锈钢或耐热钢生产的。其制造方法分为：钢丝切断压型法、钢块切削法和钢液熔抽法等。前两种方法质量稳定、强度高，但价格较贵：后一种方法工艺简单、形状奇异、握裹力强，成本低，有多家生产，因此广为应用。
& 耐热钢纤维的形状似舟形匣钵，其规格为截面0.2mmX1.0mm
，长度为20mm、25mm、30mm和35mm：耐热钢纤维的牌号，沿用国际上的耐热钢纤维牌号分为330、310、304、446、和430等，与国家标准（GB）近似的钢号分别为1Cr15Ni36W3Ti，1Cr25Ni20Si2、1Cr18Ni9、1Cr25Si2和1Cr18Si2等。
国内外的实验与生产实践证明，在任何一种耐火浇注料、耐火可塑料和耐火捣打料中，外加质量为1%~5%的耐热钢纤维，均可达到增强和增韧的效果。但是，耐热钢纤维的熔融温度和临界氧化温度较低，不宜在高温下使用。否则，由于钢纤维的熔化和氧化，将损伤或破坏耐火浇注料的组织结构，造成窑炉或热工设备的使用寿命下降。
&&&&&&&耐火浇注料中加入钢纤维的主要作用有：（1）增强韧性，提高抗应力-应变能力，提高抗机械冲击性：（2）提高抗热震性，提高抗开裂与剥落性：（3）抑制在养护、干燥及热处理后的线收缩。钢纤维加入量一般为0.6~2.5%（体积比）最为合适。
有的客户在选用钢纤维耐火浇注料时强调 加入量在3~5%之间
这是个错误的判断，为什么浇注料中钢纤维加入量不能太大？因为钢纤维加入量过多会使耐火浇注料的高温物化性能变坏，如钢纤维会使浇注料经高温烧后的残余线膨胀大。同时，是浇注料中氧化铁含量增加，降低其抗侵蚀性，更会影响到浇注料在施工时候的作业性，所以加入量的选择应根据
窑炉类型 使用部位 使用温度来判断最为合适。
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钢纤维是什么
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以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比（纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径）为40～80的纤维就是钢纤维。钢纤维主要用于制造钢纤维混凝土，任何方法生产的钢纤维都能起到强化混凝土的作用。纤维的增强效果主要取决于基体强度（fm），纤维的长径比（钢纤维长度l与直径d的比值，即I/d），纤维的体积率（钢纤维混凝土中钢纤维所占体积百分数），纤维与基体间的粘结强度（τ），以及纤维在基体中的分布和取向（η）的影响。当钢纤维混凝土破坏时，大都是纤维被拔出而不是被拉断，因此改善纤维与基体间的粘结强度是改善纤维增强效果的主要控制因素之一。加入钢纤维的混凝土其抗压强度、拉伸强度、抗弯强度、冲击强度、韧性、冲击韧性等性能均得到较大提高。
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钢纤维砼(SFRC)加固桥梁伸缩缝研究
【摘要】：本文提出在桥梁伸缩缝两侧存在“拍击区”和“传力区”,由于该区域内铺装材料性能上的缺陷和损坏,是造成桥梁伸缩缝经常损坏,运营周期短的主要原因之一。利用有限元分析方法,本文分析了伸缩缝“拍击区”和“传力区”的内力,通过对钢纤维砼取代“拍击区”和“传力区”普通砼和其他材料的可行性和可能性进行研究, 指出用钢纤维砼加固桥梁伸缩缝,延长其使用寿命是可能的。
【作者单位】：
【分类号】：U443.31
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