鋼鐵維噴凝土能蓬勃發展,並能成為未來隧道施工的趨勢,主要是得力於下列因素: (1)添加劑的發展與應用。(2)自動化機械臂噴漿機的發展。(3)大斷面交通隧道的大量需 求。國內於明潭電廠地下廠房中使用鋼纖維噴凝土,獲得令人滿意的成果,而經過國外十 多年來技術、機具、材料的發展,值得進一步加以研究探討。 主要研究的方向有:(1)瞭解鈉離子(Na+)對鋼纖維噴凝土早期及晚期強度的影響情 形及凝結時間與強度的關係。(2)瞭解鋼纖維噴凝土與岩石間的黏結強度。(3)求取鋼纖維 噴凝土的基本力學性質。 研究成果如下:(1)當鈉離子含量增加時,水泥初凝、終凝的時間隨之縮短,凝結時 間與鈉離子含量呈乘冪關係。(2)鈉離子含量增加會增加早期強度,但隨著鈉離子含量持 續增加時,早期強度並未有明顯增加的趨勢。(3)初凝、終凝與早期強度的關係,在齡期7 小時前的強度維持一線性,所以初凝、終凝不宜作為早期強度的指標與速凝劑的品質規範 ;初凝、終凝與晚期強度呈乘冪關係。(4)當鈉離子含量增加時,試體強度隨齡期增加而 增加,但是與未加液鹼溶液及速凝劑試體作比較時,其單壓強度隨鈉離子含量增高而有下 降的趨勢,可由迴歸方程來推估,因鈉離子含量增加造成28天晚期強度的衰減量。(5)速 凝劑用量增加時,早期強度有提前發展的趨勢;而28天試體強度因速凝劑用量增加所下降 的量,亦可由所求得之迴歸方程式來推估。(6)添加鋼纖維會增加噴凝土單壓強度20%,應 變能4.5倍,所以添加鋼纖維對於應變能增加比單壓強度增加的效果明顯。(7)利用巴西人 法試驗所求得之張力強度有高估的情形,而利用直接拉力試驗所求得之張力強度較為接近 真實。(8)各種變化因子之E值與材料齡期相關性良好,可利用迴歸方程式來推估試體早期 E值的大小,作為數值模擬分析時,參數設定之參考依據。(9)黏結試驗之試體破壞點大多 數在岩層中,如此可瞭解鋼纖維噴凝土與岩層之黏結強度至少大於其本身的直接張力強度 ;而岩層表面潮濕狀態對於鋼纖維噴凝土與岩層的黏結強度影響不大。
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