山嶺隧道初次二次襯砌用噴射聚丙烯粗合成纖維

(SAP 47S / SAP 55S / SAP 65S)

一、聚丙烯粗纖維在山嶺隧道襯砌中的使用驗證

山嶺隧道混凝土襯砌的開裂，除起因于混凝土硬化時的溫度應(yīng)力和干燥收縮外，還可能起因于膨脹性圍巖和圍巖劣化產(chǎn)生的松弛地壓。因為隧道是拱形機構(gòu)，對于襯砌混凝土的輕微開裂，一般不會產(chǎn)生有害的變異，但可能由于輕微開裂導(dǎo)致的襯砌承載力降低從而造成影響襯砌穩(wěn)定性及耐久性等問題。

根據(jù)襯砌開裂的發(fā)生形態(tài)（閉合開裂等），也可能產(chǎn)生剝離、剝落的危險。其次，在洞口埋深比較小的地段和具有斷層破碎帶、膨脹性圍巖等特性的區(qū)間，也會有因后期荷載而造成隧道變異的可能。鑒于以上情況，會要求襯砌具有力學功能，此時可采用鋼筋混凝土或纖維混凝土。目前的趨勢是多采用施工性（作業(yè)性）比鋼筋好的纖維混凝土。

纖維混凝土襯砌包括鋼纖維和非鋼纖維混凝土2種襯砌類型。初期大家基本上都采用鋼纖維混凝土襯砌，但現(xiàn)在非鋼纖維混凝土襯砌得到大的關(guān)注。

試驗表明，素混凝土時，壓潰發(fā)生部分的混凝土破壞很大；對于剝落，鋼纖維及聚丙烯纖維混凝土，剝落片都比較小，剝離的沒有落下，此試驗結(jié)果說明纖維混凝土具有防止剝落的效果。

各種纖維的形狀（長度、斷面積）是不同的：從密度看，PP的值min；從附著力看，PP的數(shù)值max；從抗拉力看，PVA的數(shù)值max。PET在密度、附著力上與PVA相等，抗拉力與PP相等。各種纖維的抗拉力，理論上取決于１根纖維的附著力和抗拉力。理想的纖維中心部分存在破壞面的情況時，PP達到抗拉力極**被切斷而破壞，PVA及PET則是附著力達到極**被拔出而破壞。考慮纖維混入率，換算為1m的抗拉強度后，PP因為抗拉力小，纖維長度的附著力大，是3類纖維中max的。

二、聚丙烯粗合成纖維的化學成分

      聚丙烯粗合成纖維的主要化學指標：100%聚丙烯。

三、聚丙烯粗合成纖維的基本特點

1.為所有級別的混凝土提供良好的抗疲勞，抗收縮，抗震及良好的韌性；

2.操作簡單，不易團結(jié)，安全，價格合理，節(jié)約成本；

3.可以用于高腐蝕，潮濕環(huán)境中表面經(jīng)過壓花處理，提高了與混凝土之間的咬合力，也提高了抗收縮、抗裂等性能。

4.粗合成纖維的剛度不及鋼纖維，但實驗證明同等條件下,粗合成纖維每立方混凝土需3kg-6kg，而鋼纖維需要25kg-40kg,結(jié)果表明，含粗合成纖維的混凝土纖維韌性和抗裂效果更好。

5. 具有金屬纖維不具備的防火性，在火災(zāi)中混凝土不易發(fā)生爆炸。

四、典型應(yīng)用

用于噴漿混凝土，混凝土工程，地坪，橋梁，隧道，尤其在變形及韌性要求較高的工程，如礦井，水利水電工程等。

五、聚丙烯粗合成纖維的主要技術(shù)參數(shù)