喷射混凝土课件.ppt

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1、喷射混凝土程良奎中冶集团建筑研究总院目录1、喷射混凝土的特点2、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展3、喷射混凝土的应用领域4、各类工程喷射混凝土结构的作用与设计5、喷射混凝土的原材料及其配合比6、喷射混凝土的性能7、干拌法与湿拌法喷射混凝土8、喷射钢纤维混凝土9、喷射合成纤维混凝土1、喷射混凝土的特点借助喷射机械、利用压缩空气或其他动力，将按一定比例的拌合料（水泥、骨料、水组成）通过管道以高速喷射到受喷面（岩石、土层、建筑结构物或模板）上凝结硬化而成的一种砼。特点在高速喷射时，由水泥与骨料的连续撞击而使砼压密，并可采用较小的水灰比0.4～0.45；与岩石、混凝土、砖石、钢材

2、有高粘结强度，能在结合面上传递拉应力和剪应力；在拌合料中加入外加剂或外掺料，大大改善喷射砼性能；将砼运输、浇注和捣固结合为一道工序，不要或只要单面模板；通过输料管在高空、深坑或狭小工作区间向任意方位施作薄壁或复杂造型的结构。2、喷射混凝土技术的历史沿革与新进展2.1历史沿革1914年，美国在矿山和土木工程中首先使用喷射水泥砂浆；1942年，瑞士阿利瓦(Aliva)公司研制成转子式混凝土喷射机，能喷射骨料最大粒径为25mm的喷射混凝土；1947年，德国BSM公司研制成双罐式喷射机；1948年至1953年间兴建的奥地利卡普隆水电站的米尔隧道最早使用。上世纪50年代初，奥地利R

3、abcewicz创立了以最大限度发挥岩石自支承能力为理论基础的新奥法(NewAustrianTunnelingMethod)；上世纪50年代，地质条件十分恶劣的奥地利陶恩（Taurus)公路隧道和巴基斯坦贝拉水道工程（宽21m高24m)等大断面隧道采用喷锚支护相继获得成功；1965年11月，冶金部建筑研究总院在多年研究工作的基础上，在鞍钢张岭铁矿157平洞成功地应用了喷射混凝土支护；1966年，冶金部建筑研究总院先后在本钢南芬尾矿坝泄水洞（长2km)及攀钢专用铁路隧道中应用喷锚支护；1966年，铁道部科学研究总院西南所在成昆铁路隧道中应用喷锚支护；1974年，辽宁回龙山

4、水电站主厂房（宽17.2m高37m）应用单一的锚喷支护取得良好的稳定效果；1980年~至今，喷锚支护在我国（矿山、交通、水电）隧道和各类地下洞室工程中获得了广泛的应用及蓬勃的发展。在大跨度30m左右，高边墙（70m)洞群相互交叉的水电站洞室中，采用单一的喷锚支护，被认为是一种经济有效，能永久保持工程稳定的支护方法。中国隧道与地下洞室中的喷锚支护用量已达世界之首。2.2新进展新型外加剂、外掺料的开发利用，显著改善了喷射混凝土的性能；喷射纤维混凝土的研究与应用成效显著；湿拌法喷射混凝土技术有新的提升和发展；城市土体开挖工程喷射砼应用技术取得新进展；在薄壳、圆顶建筑及充水结构

5、等新建工程中应用日益广泛。3、应用领域地下工程异型薄壁结构工程防护工程岩土工程结构修复加固工程烟囱及各种热工炉窑的修补4、各类工程喷射混凝土结构的作用与设计4.1地下工程喷射混凝土的作用通过喷射混凝土的及时效应、整合效应、粘结效应和柔效应有效发挥围岩的自承作用，以最小的支护抗力，取得最大的稳定效果。(a)岩层强度由于过渡沉降而降低；(b)用薄层喷射混凝土支护控制过渡的沉陷保持岩层强度1－岩层拱；2－岩层节理；3－支护上的荷载；4－节理张开；5－沉陷；6－节理轻微张开；7－喷射混凝土喷射混凝土阻止松动控制变形而使岩层稳定岩层拱抗力曲线原理图ASPD－岩层拱曲线；BS－支护过

6、刚；BP－支护适宜；DD－支护过晚；BF－支护过柔喷射混凝土层抗冲切承载力计算图示4.2边坡工程喷射混凝土层的作用预防风化及雨水对岩石的侵蚀损伤和工程地质条件的恶化；提供对局部不稳定块体的抗滑作用。喷射混凝土用以加固楔形不稳定块体1－楔形不稳定块体；2－喷射混凝土；3－喷射混凝土加固楔形不稳定块体4.3土钉支护工程喷射混凝土面层的作用面层的抗剪抗弯能力，可承受土钉头的工作荷载；面层刚度可限制侧向变形；全面覆盖的喷层，可防止雨水冲刷与渗入，保持土体固有强度，十分有利。喷射混凝土面层的压力分布土钉头连接处的冲剪力土钉抗冲剪强度TFN－土钉头抗冲剪强度；VN－喷射混凝土面层内部

7、抗冲剪强度；CS－面层的剪切压力系数；SV、SH－竖向及横向土钉间距；AV、AGC－见上图。式中：5、喷射混凝土外加剂、外掺料与水灰比（1）低碱与无碱系列速凝剂。这类速凝剂含碱量分别小于0.5％和0.3％，加入喷射砼中具有凝结快、早期强度高，28d强度损失率小或不损失等特点。郑州兰瑞公司生产的SWJY速凝剂就是一种性能良好的无碱速凝剂。5.1外加剂低碱和无碱液体速凝剂性能检验5.2外掺料－硅粉硅粉是制造硅铁金属的一种副产品。将高纯度石英和煤在电弧炉内还原，从过滤炉排除的气体中可得到硅粉。其微粒尺寸为水泥颗粒的1/60，具有很高