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鋼纖維混凝土的應用技術
發布人:周偉 發布時間:2011年3月2日 被瀏覽 9212

      鋼纖維混凝土就是在普通混凝土中摻入適量鋼纖維而成的一種新型復合材料,近年來在國內外得到迅速發展。它克服了混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、性脆等缺點,具有優良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能,已在建筑、路橋、水工等工程領域得到應用。

鋼纖維混凝土在水利水電工程中的應用
      水利工程鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛,主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位,如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高,也正發揮了鋼纖維混凝土的自身優勢。以下是在水利工程中相關方面使用鋼纖維混凝土列舉:
     (1)支護工程 鋼纖維混凝土由于抗拉、抗彎、抗剪強度高,能承受較大的圍巖和土體的變形作用而保持良好的整體性,因此可用于隧洞支護、山體護坡等工程。如浙江省開化縣齊溪水電站有壓隧洞在兩個工程段內采用噴射鋼纖維混凝土襯砌,使圍巖能在較大程度上發揮作用,減少了襯砌厚度,由原來的鋼筋混凝土襯砌厚度500mm減至鋼纖維混凝土噴襯厚度60mm,省去了鋼筋加工和綁扎工程量,同時不需立模和回填灌漿,造價由每延米1175元減至398元,施工工作量減少3/4。工程至今正常運行。
     (2)儲水、防滲、輸水管道工程 鋼纖維混凝土由于抗裂性能好、收縮率低,因而防水、防滲性能較好,可用于低壓輸水管、蓄水池、地下室防滲等工程。而在儲水和防滲結構中鋼纖維混凝土可作防水層,有時也可兼作結構層代替鋼筋混凝土。如浙江省余姚嶺水庫混凝土壩面多次出現裂縫、下游面局部出現滲水,在混凝土面層采用噴射鋼纖維混凝土,厚度50mm,達到了防滲效果,與高頻振蕩鋼絲網水泥砂漿防滲面板相比,具有工藝簡單、施工方便、造價低等優點。
     (3)高速水流沖刷磨損部位 鋼纖維混凝土具有較高的抗沖磨、抗氣蝕能力,因此可用于溢洪道、消力池、閘底板等承受高速水流作用的部位。如:大渡河支流南椏河石棉二級電站,該電站是引水式徑流電站,1965年建成發電。當年汛期后,沖砂閘底板和護坦被沖成深槽,最深處達0.7m,埋設的28mm鋼筋全部磨斷,1968年和1969年先后兩次用輝綠巖鑄石板、環氧混凝土、呋喃混凝土進行修補加固對比試驗,除環氧混凝土在一個汛期內磨損10~50mm外(后來也被沖毀了),其余材料不到一個汛期全部被砸碎沖掉。1977年在毀壞處采用硅錳渣鑄石板、改性環氧砂漿、膠乳水泥砂漿、MC尼龍板、高強混凝土、鋼纖維混凝土等材料進行補強試驗,結果表明鋼纖維混凝土是較好的抗沖耐磨材料。
     (4)處于腐蝕環境中的構件 鋼纖維混凝土具有良好的耐腐蝕性能,可用于海水等腐蝕環境中的閘門、輸水管道等構件的防蝕層或結構層。
     (5)動力荷載作用部位和抗震結構節點 由于鋼纖維混凝土具有較高的抗拉強度、斷裂韌性和抗疲勞等性能,因此,可用于承受動力荷載的機墩、抗震結構的框架節點等部位。
     (6)復雜應力部位 鋼纖維混凝土中的鋼纖維一般呈三維亂向分布,沿每個方向都有增強和增韌作用。鋼纖維對混凝土結構復雜應力區增強是非常有利的,而且容易澆筑成型,比鋼筋更能適應各種復雜的結構形式。此外,鋼纖維限制混凝土裂縫的作用也是鋼筋不能相比的。因此,可用于大壩內廊道、泄水孔等孔口復雜應力區和牛腿等受彎構件的抗剪以及板的抗沖切部位等。
     (7)部分應用鋼纖維混凝土的水利水電工程 浙江省淳安縣河村水庫泄洪洞支護,浙江省文成縣百丈際水電站引水隧洞、葛洲壩二江泄水閘、三門峽泄水排砂底孔、貴州烏江渡水電站、江西大港水電站的工程修補,湖南省永川市向阻壩渡槽局部槽身加強,浙江省玉環縣四海閘閘槽二期,三峽臨時船閘閘槽二期,杭州市德勝壩閘門門體等。鋼纖維混凝土在以上工程應用均取得良好效果。

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