聚丙烯纤维混凝在井下巷道支护中的应用122316点16分.doc

聚丙烯纤维混凝土在井下巷道支护中的应用 摘要：在井下巷道的支护过程当中，混凝土作为基体材料，对于形成支护主体具有至关重要的作用。聚丙烯纤维混凝土是基于混凝土的性能，在混凝土中加入一定比例的聚丙烯纤维，从而达到强化混凝土性能的目的。本文研究了聚丙烯纤维混凝土在井下巷道支护中的应用，阐述了聚丙烯纤维混凝土的性能，具有一定的工程指导意义。 关键词：聚丙烯纤维；混凝土；巷道支护；应用 混凝土是工程施工过程当中应用非常广泛的材料，利用其凝固固化以后良好的力学性能可以承受较大的力，而且具有较长的生命周期，在各类工程建筑当中都充当着重要的角色。但是现在随着一些高强度、高刚度结构的出现，单纯的混凝土结构已经不能够满足这些建筑力学性能上的要求。所以，寻求一种更高强度的材料就成为工程当中面临的首要问题。 聚丙烯纤维的化学性能稳定，具有非常好的耐酸性和耐碱性；而且掺杂工艺简单、价格低廉，所以，在机场建设、公路铺设、桥梁以及码头建设中都得到了广泛的应用。如果将聚丙烯纤维与混凝土进行混合，并且进行相关的处理，例如加入一定比例的水性环氧树脂等，就会大大的加强混凝土和聚丙烯纤维两者的相容性，混凝土就能够很好的粘附在聚丙烯纤维的表面上，增加其力学上的性能。混合后的聚丙烯纤维混凝土结构具有更为优良的抗拉性能、抗压性呢过、抗裂性能以及防渗性能。 潘超[1]等人利用聚丙烯纤维对混凝土的影响,选用了对防渗墙、路基等有利的低弹性模量混凝土配合比，并同时兼顾混凝土弹性模量、强度以及抗裂抗渗性能，建立了本构模型并且利用实验设备对其进行了力学性能的分析研究。经过对结构进行分析表明，在混凝土中掺入一定比例的聚丙烯纤维，能够大大的强化混凝土结构的延性和力学性能，并且能够改善混凝土的变形特性。当水灰比为0.65，聚丙烯混凝土中聚丙烯纤维的掺量为0.9%时，低弹性模量混凝土的抗裂、防渗性能达到最优。 一、聚丙烯纤维混凝土的应用现状 1.1聚丙烯纤维的特点 1.1.1 力学性能好，抗拉抗压强度高 在水灰比为0.6、聚丙烯纤维掺量为 1.2%时的聚丙烯纤维混凝土，其抗压强度可以达到10MPa以上，而且，随着聚丙烯纤维掺量的增加呈上升的趋势[2]。因为聚丙烯纤维的存在，使得混凝土中的结构变得更为的紧密，聚丙烯纤维混凝土凝固后，纤维的排列成一定的规律，由于纤维具有很好的抗拉强度，这时的聚丙烯混凝土结构如果承受一定的压力，那么就会以拉力的形式施加到聚丙烯混凝土结构上，聚丙烯纤维正好发挥了其优秀的抗拉性呢过，所以，聚丙烯混凝土结构的抗压强度和抗拉强度非常的高。正是基于这方面的性能，所以在桥梁的铺设、码头建设当中，聚丙烯纤维混凝土得到了广泛的应用。 1.1.2 抗裂性能 聚丙烯纤维的存在对于混凝土的阻裂性能影响非常的明显，不同水灰比条件下，随着聚丙烯纤维掺量的增加，聚丙烯混凝土的抗裂强度呈直线水平上升，并且在聚丙烯纤维的含量为0.9%时达到最大值，之后便缓慢下降。相对于基准混凝土结构，掺加聚丙烯纤维混凝土的抗裂性能均有较大幅度的提高。 水灰比 聚丙烯纤维参量 0 0.6 0.9 1.2 0.6 1.91 3.57 5.54 4.89 表1 水灰比为0.6时纤维掺量对抗裂强度的影响 1.1.3防渗性能 常规的混凝土结构，由于在浇筑的过程当中，会产生很多的小孔，而且混凝土本身易产生一些很小的间隙和裂纹，所以，防渗透能力较差。而聚丙烯纤维混凝土就具有较好的防渗性能，在堤坝的建设当中应用较广，而且也取得了一定的效果。如果在聚丙烯纤维混凝土中加入一定量的水性环氧树脂，那么聚丙烯纤维的防渗性能就能够达到最好的状态。而且，随着水性环氧树脂含量的增加，聚丙烯纤维混凝土的防渗性能也是增加的，而且其耐水性也会随之而增加。在水灰比为0.6，聚丙烯纤维的掺量为0.6%时，混凝土的弹性模量降到了最低值；当掺量进一步的提高，当达到1.2%时，混凝土弹性模量又回升到了初始的状况。在这两个水灰比下，弹性模量值的变化不是很大。当水灰比达到0.7时，随着纤维掺量的增加，弹性模量开始逐渐的减小。 1.2聚丙烯纤维的在井下巷道支护中的应用现状 聚丙烯纤维混凝土具有很好的力学性能、抗裂性能和防渗性能，而且跟常规的混凝土相比较，具有凝固速度快、抗变形能力强、使用寿命长等优点，所以，在工程中的到了较为广泛的应用。但是，聚丙烯纤维也存在着一些固有的缺陷，比如：聚丙烯混凝土对水灰比比较灵敏，水灰比的轻微变化都会对其性能造成严重的影响；另外一方面，如果单纯的将聚丙烯纤维和混凝土按比例混合，不能起到预想的作用，因为聚丙烯纤维和混凝土的凝合力和握紧力需要一定材料的帮助才能够达到预期的数值。 所以，聚丙烯纤维虽然得到了一定的应用。但是其技术和手段尚不够成熟，尤其是在井下巷道支护中，聚丙烯纤维混凝土的应用要考虑到各个