在喷混凝土中掺入少量的纤维,不仅可在一定程度上提高喷混凝土的抗压强度,而且可明显提高抗拉强度,提高抗裂防渗性能。纤维能改善高强混凝土的韧性,高弹性模量的纤维的增强、增韧作用高于低弹性模量的纤维。低弹性模量的纤维加入高强混凝土后,混凝土的强度有所降低,但低弹性模量的纤维能改善高强混凝土的韧性。纤维具有抑制裂缝扩张的作用,纤维混凝土的断裂能显著高于基准混凝土。高弹性模量的钢纤维对裂缝的抑制作用优于低弹性模量的维纶和聚丙烯纤维。随着掺入纤维的弹性模量的增加,高强混凝土的断裂能和断裂韧性也相应增加。

1.钢纤维

在喷混凝土中采用钢纤维,可增强它的延性、韧性、抗冲击性,并能减小裂缝的扩展。12～75mm长范围内的各种长度的钢纤维都可以从市场买到。一般用于喷混凝土的钢纤维的长度范围为20～40mm,用量为喷混凝土总体积的1%～2%。掺入钢纤维对喷混凝土抗压强度影响不大,但却能适当地增加抗弯强度。在混凝土出现裂缝后,由于掺了钢纤维后混凝土的连续性变好,可以提高其承载能力。

钢纤维因制造方法不同而具有不同的形状。钢丝纤维是在钢材抽成钢丝后切断或剪断而制成。扁钢纤维是用钢板切割成条后再切成短条,亦可将圆的钢丝轧扁后再切成钢纤维。“铸造”纤维是利用熔炼—萃取工艺直接从钢的溶池中用萃取纤维的办法制成,这样可以把纤维做成圆的、扁的及其他各种不规则的形状。另外可沿着纤维的长度方向或在纤维的端部通过改变形状增加纤维额外的粘结力。可以把纤维做成自然不规则形状、弯曲状、波纹状、带钩、球状以及其他各种形状。

2.聚丙烯纤维(www.daowen.com)

目前聚丙烯纤维已用于喷混凝土。这种纤维用的最多的长度范围在12～64mm。喷混凝土中掺聚丙烯纤维的一般用量为0.5～1.0kg/m3。使用它的主要好处是可防止喷混凝土出现温度裂缝和干缩裂缝。特别是采用最近生产的一种聚丙烯纤维,每立方米喷混凝土加4.5kg聚丙烯纤维,其韧性几乎接近钢纤维喷混凝土。掺聚丙烯纤维后,混凝土喷射时的回弹现象大为减少。聚丙烯纤维喷混凝土应该采用湿喷方法施工。

3.玻璃纤维

玻璃纤维是用高锆耐碱玻璃制造的,另一种名为E玻璃制造的玻璃纤维也用于玻璃纤维喷混凝土,但是不能用于有硅酸盐水泥的情况。这种纤维非常细,直径只有5.08×10-3mm,所以常常把它们粘结成直径为0.013～1.27mm的纤维束以后再掺入混凝土使用。玻璃纤维的长度一般在25～50mm,但实际上长度变化的范围比这要大得多。玻璃纤维一般用在湿喷混凝土中,但也可以用在干喷混凝土中。其主要用途是用来进行混凝土结构的维修,包括天花板、墙体、梁板、混凝土桥梁以及工业混凝土结构维修等。