地铁隧道管片用聚丙烯粗合成纤维 一、聚丙烯粗纤维在世界隧道衬砌中的使用案例 传统隧道的衬砌支护是先架好钢筋网片,再使用喷射混凝土,钢筋网片的搭架费时费力,且工人在没有支护的隧道进行钢筋网片的搭架,也会产生潜在危险。随着混凝土支护技术的发展,国际上开始将钢纤维加入到喷射混凝土中作为增强材料,从而取代钢筋网片。但钢纤维在搅拌、喷射中有其固有的缺点,且易生锈。因此,使用工程合成粗纤维增强喷射混凝土已经成为国际普遍采用的方法,**过5000km的隧道使用了合成粗纤维增强的喷射混凝土。 本文介绍了合成纤维Sapen加固混凝土的各项测试性能。 在数值模拟中, 以典型的上海工程地质条件为背景, 基于真实梁受弯试验的数据, 参考相关规范计算相关材料模型参数;模拟出合成纤维Sapen加固混凝土的材料模型。 然后在ATENA有限元软件中, 模拟出隧道衬砌的受力情况。 用三种不同的方式模拟管片接头, 分析了埋深15米和20米两种工况, 并以荷载结构法的手算结果为依据进行了比较, 可以得出以下结论: 1. Sapen加固混凝土的各项性能优越, 符合隧道衬砌所需要的防腐蚀, 抗火、 耐久性等要 求。 2. Sapen加固的混凝土隧道衬砌在正常15米埋深时的较大拉应力, 较大压应力以及裂缝宽 度, 位移等均满足设计要求。 3. 深埋隧道(20米时)因土拱效应的影响, 衬砌中较大拉压应力与裂缝宽度均比15米时更小, 因此, Sapen加固的隧道衬砌在正常使用阶段静力学特性均满足要求。 4. 隧道衬砌内的应力状态呈弹塑性分布, 数值模拟所得结果与理论应力分布非常相近, 很好 的反应了纤维加固混凝土开裂后的性能。 二、聚丙烯粗合成纤维的化学成分 聚丙烯粗合成纤维的主要化学指标:聚丙烯。 三、聚丙烯粗合成纤维的基本特点 1.为所有级别的混凝土提供良好的抗疲劳,抗收缩,抗震及良好的韧性; 2.操作简单,不易团结,安全,价格合理,节约成本; 3.可以用于高腐蚀,潮湿环境中表面经过压花处理,提高了与混凝土之间的咬合力,也提高了抗收缩、抗裂等性能。 4.粗合成纤维的刚度不及钢纤维,但实验证明同等条件下,粗合成纤维每立方混凝土需3kg-6kg,而钢纤维需要25kg-40kg,结果表明,含粗合成纤维的混凝土纤维韧性和抗裂效果更好。 5. 具有金属纤维不具备的防火性,在火灾中混凝土不易发生爆炸。 四、典型应用 用于喷浆混凝土,混凝土工程,地坪,桥梁,隧道,尤其在变形及韧性要求较高的工程,如矿井,水利水电工程等。 五、聚丙烯粗合成纤维的主要技术参数 抗拉强度 ≥650MPa 弹性模量 ≥9000MPa 熔点 170℃ 密度 0.91g/cm3 长度 47mm/55mm/65mm(长度可定制) 耐酸、耐碱 优秀 含水量 0% 表面特征% 白色,黑色 ,压花 产品尺寸可根据客户的需求推荐用量:较少用量范围为: 3kg/m3 -8kg/m3 用量取决于实际应用工程。产品长度可更具客户要求加工。