专利名称:一种混凝土二次衬砌结构的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种混凝土结构，常见于隧道、地铁等地下工程的二次衬砌混凝土结构，特别涉及的是混凝土中添加了纤维材料的混凝土结构。
背景技术：
隧道、地铁等地下建筑物内发生火灾事故，多数人员伤亡是由于二次衬砌混凝土爆炸或崩塌造成的。而传统的二次衬砌结构都是由普通的水泥混凝土材料模注而成的，当火灾发生时，混凝土温度在短时间内达到1200℃左右，混凝土中的水分瞬间膨胀为大量的水蒸气，当水蒸气产生的膨胀压力超过混凝土内部的黏结力时，混凝土就会发生爆炸或崩塌。
目前常用的措施之一是在二次衬砌混凝土表面的涂刷一层防火涂料。该方法只能改善混凝土表层的防火效果，不能从根本上改善混凝土的抗爆性能，而且会大量增加工程量。
另外，混凝土中也可以添加纤维材料，常用的纤维材料有金属纤维(如钢纤维和不锈钢纤维)、无机纤维(主要有石棉等天然矿物纤维和抗碱玻璃纤维、抗碱矿棉、碳纤维等人造矿物纤维)和有机纤维(主要有聚丙烯、尼龙、聚乙烯、芳族聚酰亚胺等合成纤维和西沙尔麻等天然植物纤维)。其中金属纤维和无机纤维只能提高混凝土的内部结合力，对防火抗爆没有作用。其他的有机纤维虽然在一定程度上可以提高混凝土的防火抗爆性能，但是这种作用并不明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种混凝土二次衬砌结构，该结构能够防止或减弱二次衬砌混凝土发生爆炸或崩塌，同时改善了传统混凝土材料脆性大易开裂、抗冲击、抗拉及韧性等机械性能差的缺点。
一种混凝土二次衬砌结构，该结构的材料为中空多孔纤维混凝土或砂浆，它包括中空多孔纤维和水泥混凝土/砂浆，该中空多孔纤维为聚丙烯类增强纤维，该纤维截面具有中空并带有3～9个孔的结构，中空度为10～20％，纤维的成空率大于98％，纤维直径22μm～50μm，强度＞500N/mm2，弹性模量＞3500N/mm2，延伸率为15～30％，长度6～25mm，纤维根数76～200百万/kg，密度＞0.70g/cm3。
中空多孔纤维在混凝土/砂浆中的掺量范围控制在0.5kg～2kg/m3之间。
本发明的优点由于纤维中有孔的存在，其中空度达到20％左右，相同长度的每根中空多孔聚丙烯的纤维体积仅为实心的聚丙烯纤维的80％左右，大量的多孔中空聚丙烯纤维在受热熔化时所留出的孔道要比实心的聚丙烯所留出的孔道增加20％左右，增加的20％左右的孔道将会在更大程度上缓解混凝土中由于水蒸气膨胀而产生的压力，相对于实心聚丙烯纤维就会进一步减少混凝土发生爆炸或崩塌的可能。
具体实施方式
目前，隧道的二次衬砌混凝土层厚度一般为0.3～0.5米，通常在火灾发生后的30分钟内普通的二次混凝土衬砌层就会发生爆炸或崩塌。如果采用添加了中空多孔纤维的二次衬砌混凝土结构，火灾发生后，中空多孔纤维在170℃时熔化，在200℃时左右液化，而爆裂发生在190℃～250℃之间，当纤维熔化并被基体部分吸收后，在混凝土中就会留下大量孔道，由于纤维中有孔的存在，纤维的中空度在20％左右，相同长度的每根中空多孔聚丙烯的纤维体积仅为实心的聚丙烯纤维的80％左右，大量的多孔中空聚丙烯纤维在受热熔化时所留出的孔道要比实心的聚丙烯所留出的孔道增加20％左右，这些孔道可以在更大程度上释放混凝土中由于水蒸气膨胀而产生的压力，这样相对于实心聚丙烯纤维，就进一步减少了混凝土发生爆炸或崩塌的可能。当温度达到250℃时中空多孔纤维的原材料聚合物就会分解，这样，在混凝土表层就会空出更多的孔道，可以进一步缓解混凝土内部的水蒸气压力，减少混凝土发生爆炸或崩塌的可能。
本发明中，混凝土/砂浆可以采用普通混凝土或砂浆、乳胶混凝土或砂浆、各种掺有化学外加剂的混凝土或砂浆(如自收缩性混凝土、高抗冻性混凝土)，以及掺有硅粉、粉煤灰、钢纤维等材料的混凝土或砂浆。
中空多孔纤维在混凝土中的掺量范围控制在0.5kg～2kg/m3之间。随着纤维添加量的增加，混凝土的防火抗爆性能得到显著的改善，同时结构的抗裂性能、防渗性、抗冻性、抗冲击等性能也会得到提高。例如多孔纤维掺量在1.4kg/m3时，混凝土的抗裂性能提高99％左右，抗渗性能提高60％以上，抗冻性能提高近100％，抗冲击性能提高65％左右。
中空多孔纤维混凝土的生产工艺为在混凝土组分中加入中空多孔纤维，然后采用干拌或湿拌的拌和方式进行充分搅拌，直至纤维在混凝土材料中得以均匀分散即可浇筑到二次衬砌模板中形成二次衬砌。
实施例试件1普通混凝土试件混凝土标号C25。
混凝土配合比参照《普通混凝土配合比设计规程，JGJ55—2000》，无其它外加剂。
在28天养护期后进行试验。
搅拌制度细集料+水泥+纤维+粗集料干拌1分钟，加水后湿拌2分钟。
试件2中空多孔纤维混凝土试件混凝土的配合比同上；在混凝土中加入掺量为2kg/m3的聚丙烯中空多孔纤维。
搅拌制度拌和方法同上，适当延长搅拌时间15秒，使纤维分散均匀。
试验过程将两组试件在1200℃的条件下耐热120分钟，观测两个试件的破坏情况。
试验结果未加多孔中空纤维的混凝土试件表面出现大面积的爆裂剥落情况，且出现了大量的裂纹，其使用功能已严重受损；而掺加的多孔中空纤维的混凝土试件表面有发黄的烧后痕迹，仅出现少量的裂纹，未发现有爆裂剥落的情况出现，火烧对其使用性能有所减弱，但仍可有效地担当热阻，继续为内层提供热防护。
权利要求
1.一种混凝土二次衬砌结构，该结构的材料为中空多孔纤维混凝土或砂浆，它包括中空多孔纤维和水泥混凝土/砂浆，该中空多孔纤维为聚丙烯类增强纤维，其特征是该纤维截面具有中空并带有3～9个孔的结构，中空度为10～20％，纤维的成空率大于98％，纤维直径22μm～50μm，强度＞500N/mm2，弹性模量＞3500N/mm2，延伸率为15～30％，长度6～25mm，纤维根数76～200百万/kg，密度＞0.70g/cm3。
2.根据权利要求
1所述的混凝土二次衬砌结构，其特征是中空多孔纤维在混凝土/砂浆中的掺量范围控制在0.5kg～2kg/m3之间。
专利摘要
本发明公开了一种混凝土二次衬砌结构，该结构的材料为中空多孔纤维混凝土或砂浆，它包括中空多孔纤维和水泥混凝土/砂浆，该中空多孔纤维为聚丙烯类增强纤维，该纤维截面具有中空并带有3～9个孔的结构，中空度为10～20％，纤维的成空率大于98％，纤维直径22μm～50μm，强度＞500N/mm
文档编号C04B14/38GK1994956SQ200610005251
公开日2007年7月11日 申请日期2006年1月5日
发明者张海文, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan