隧道聚丙烯纤维混凝土抗渗性能分析及试验比较

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1、学兔兔www.xuetutu.com第32卷第5期JournalofCivil．Architectural&EnvironmentalEngineering土木建筑与环境_T-程Vo1．32NO．52O10年1O月Oct．2O1O隧道聚丙烯纤维混凝土抗渗性能分析及试验比较向阳开，蓝祥雨(1．重庆交通大学土建学院，重庆400074；2．中煤国际工程集团重庆设计研究院，重庆400016)摘要：作为一种新型隧道防水衬砌材料，聚丙烯纤维混凝土的抗渗研究大多还仅局限于抗渗机理的定性解释上。为进一步揭示其抗渗性能

2、，结合断裂力学原理和细观结构的力学分析，推导出了混凝土内部裂纹处的纤维闭合力及其应力强度因子，提出了纤维对张开型裂纹扩展的阻碍效应解析式，并在此基础上，通过数值计算，对聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能给出了合理解释；另一方面，为将其与传统的微膨胀混凝土的抗渗性能进行比较，开展了4组不同类型混凝土的抗渗性能试验，通过比较发现，工程中常用掺量的聚丙烯纤维混凝土的抗渗性能优于微膨胀混凝土，而合理双掺(聚丙烯纤维和微膨胀剂)可使混凝土的抗渗性能达到最佳。关键词：聚丙烯纤维；微膨胀剂；混凝土；抗渗；断裂中图分类号：T

3、Q172．12文献标志码：A文章编号：1674～4764(2010)05—01l4—05AnalysisofImperviousPerformanceaboutTunnelP0lypr0pyleneFiberConcreteandtheExperimentalComparisonXIANGYang—kai．LANXiang-yu。(1．Chongqingjiaotonguniversity，Chongqing，collegeofcivilengineering＆architecture，40074，P

4、．R．China2．Sino—coalinternationalengineeringgroup，chongqqingdesign&researchinstitule，400016，P．R．China)Abstract：Recently，mostimpermeabilityseudiesofpolypropylenefiberconcrete，asanewsortoftunnelliningwaterproofmaterial，arelimitedtotheimperviousmechanismand

5、unabletobesatisfiedwiththeengineeringneed．Onthebasisoffracturemechanicsandthemicro—structuremechanics，theresistanceoffibertothecrackextensioninsideconcreteandit’SSIFwerededuced，theanalyticalformulaoffiberresistanceeffecttotheopeningmodecrackextensionwas

6、presentedaswel1．Meanwhile，theimperviousperformanceofpolypropylenefiberconcretewasexplainedreasonablybythenumericalcalculationoftheresistanceeffect．Ontheotherhand，forcomparingtheimperviousperformanceofpolypropylenefiberconcretewiththatofUEAconcrete，theim

7、perviousperformanceexperimentsoffourgroupsofdifferenttypesofconcretewerecarriedout，itispresentedthattheformerissuperiortothelatter．Morethanthat，addingdoublepolypropylenefiberandUEAtotheconcretewithproperproportionwillmaketheimperviousperformancemuchbett

8、er．Keywords：polypropylenefiber；UEA；concrete；impervious；cracking随着公路等级的不断提高，隧道建设的数量也期困扰工程界的问题之一，如何有效地进行隧道抗越来越大，特别是西南省份等山岭重丘地区，隧道几渗也就成为更加紧迫的任务。乎成了高速公路不可或缺的组成部分。作为1个长普通混凝土抗渗能力低的根本原因在于其内部收稿日期：201OO3～28作者简介：向阳开(1964)，男，副教授，博士，主要从事桥梁隧道