高塑性喷涂混凝土性能研究

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1、高塑性喷涂混凝土性能研究1.喷涂混凝土的种类及其优缺点1.1钢纤维喷射混凝土钢纤维混凝土在我国早有应用实例，但由于早期钢纤维质量不过关，搅拌时严重结团，喷射时容易堵管，同时由于干喷工艺对喷射机橡胶板和喷射管磨损严重，因此应用范围受到限制，未能大面积推广。钢纤维主要用于普通浇筑混凝土。掺入钢纤维后，可以提高喷射混凝土的强度，特别是早期强度，但这并不是钢纤维的主要优点，当掺量不大时这种提高并不显著。与普通喷射混凝土相比,钢纤维喷射混凝土主要优点在于：①抗冲击力好，抗震能力强；②抗裂性能好,特别是可以控制裂纹的扩张；③韧性好,吸收变形

2、的能力强。上述优点使得钢纤维喷射维混凝土作为初期支护可取代钢筋网和减薄衬砌厚度。1.2新型水泥与快凝剂混合混凝土这种混凝土其水泥的一个突出特征是硫酸铝和石膏两种成分经过最理想的调配，从而加快水泥的硬化速度。它还有很高的流动性，因此当它与快凝剂混合用于混凝土时，混凝土用泵可以很容易压送。混凝土喷涂28d后的强度叮达40N/m2,大约为普通高强度混凝土的两倍。该混凝土的早期强度高，而且能长时间保持高强度，故混凝土的喷涂厚度可比使用普通高强度混凝土薄约1/3o用喷涂混凝土时通常产生的粉尘也可减少。因此，可以人人降低混凝土的用量。这种水

3、泥的价格较高，但因能降低壁的厚度，从而可缩小隧道的截面积，因此可降低隧道工程的总造价。2.喷涂混凝土施工方法2.1原材料选择选择原材料的原则是在满足质量耍求的前提下，尽可能采购当地材料，以降低工程成木。水泥：保山博闻科技公司生产的太保山牌425号普通硅酸盐水泥。砂：为保证喷射混凝土的强度，选用硬质洁净的怒江江砂（中砂），细度模数2.4。碎石：为防止喷射混凝土时堵管和减少回弹，选用粒径5~20mm的机制碎石，要求连续粒级，保证级配均匀并坚硬耐久。外加剂：外加剂对混凝土拌合物的性能起关键作用，施工屮选用咸阳外加剂厂生产的满天星牌SD

4、S液体速凝剂和SDB-2复合型泵送剂（该泵送剂中加入少量的防水剂）。速凝剂能促使混凝土迅速凝结硬化；泵送剂起减水作用，可以改善混凝土的可泵性，减少了喷射过程中堵管的可能性；防水剂使混凝土具有一定的抗渗能力，能有效控制少量裂隙水的渗出。2.2配合比确定喷射混凝土设计等级为C25o在进行配合比设计时，根据湿喷混凝土工艺要求，必须考虑到混凝土的可泵性及混凝土在受喷面上的附着性。实验人员首先在试验室进行配合比筛选，然后进行实地喷射试验。实地喷射试验的主耍目的是：（1）观察喷混凝土对受喷面的附着性，即受喷面上的新鲜混凝土是否会塌落；（2）

5、现场喷射混凝土大板，以便试验检测试块强度；（3）测试湿喷混凝土的回弹率；（4）观察混凝土的可泵性。通过多次试验比较，确定配合比如下：水泥:砂:碎石：水=1.00:1.97:2.22:0.48o外加剂掺量分別为：速凝剂5%,泵送剂0.8%,每立方米水泥用量424kg。施工中根据砂、碎石的含水率及时调整施工配合比。2.3施工机械2.3.1搅拌站选用2台双卧轴JS750L强制式搅拌机为主机，电子口动计量，应用工控微机实行半自动化控制，生产率50m3/ho2.3.2混凝土运输罐混凝土运输罐容积为6nA罐体在柴油内燃机带动下可以正转或反转

6、，混凝土在运输过程中正转可以延缓混凝土的凝结时间，罐体反转则向混凝土泵料斗中卸料。2.4混凝土喷射设备混凝土喷射设备为成都岩峰湿法混凝土喷射机，湿喷机自配流量泵和仪表以控制液体速凝剂的用量，湿喷机出料能力为6m3/ho混凝土喷射手在自制简易台架上进行喷射作业，混凝土通过湿喷机输送到喷嘴处，再添加速凝剂和高压风把混凝土喷射到岩而上，完成喷射作业。2.5湿喷混凝土施工工艺2.5.1混凝土拌制运输混凝土拌制时按砂-＞碎石一水泥一水的顺序投料，加入SDB型复合泵送剂后搅拌2min以上，最多不能超过4min。根据现场经验，搅拌时间小于2m

7、in,泵送剂在混凝土中分散不均匀，大于4min时可能破坏泵送剂的性能，影响混凝土的拌合质量。混凝土在通过罐车运输过程中，罐体应保持转动以防止混凝土初凝。2.5.2混凝土喷射工艺喷射前用高压风、水冲洗岩面。冲洗时从隧道拱顶开始，按从上到下的顺序清洗至侧壁底部。试验表明，洁净湿润的岩面与混凝土粘结比较紧密。喷射混凝土时从隧道最底处开始由下往上喷射，以避免冋弹料污染已冲洗干净的岩面，影响喷射混凝土的质量。喷射操作手的喷嘴到岩面的距离l・Om是固定不变的，所以混凝土喷射质量取决于风压、速凝剂掺量及喷射角度。喷射手应注意观察风、速凝剂、混

8、凝土成股状流体喷出的关系。喷射混凝土时应严格控制风压，风压太小，无法满足喷射混凝土粘结密实要求；风压太大，喷射混凝土一触及岩面（或上一喷层）就会被后续的强大冲击力吹走，二者都会直接造成回弹的增加。速凝剂掺量大时，混凝土瞬间凝结，后喷的混凝土无法渗透镶嵌到前一层混