xpm纳米材料在锦屏水电站辅助洞工程喷混凝土中的应用

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1、第32卷增刊四川水力发电Vo1．32，Supplement2013年12月SichuanWaterPowerDec．，2013XPM纳米材料在锦屏水电站辅助洞工程喷混凝土中的应用黄秋丽，武选正(1．中国水电顾问集团成都勘测设计研究院科研所，四川成都610072；2．~3tlz滩建设咨询有限公司，四川成都610051)摘要：XPM纳米材料作为混凝土外加剂可广泛应用于喷射混凝土中，以减少喷射混凝土的回弹率、迅速提高混凝土强度和增加一次喷层厚度，进而大大提高混凝土支护效果，对防治岩爆和加强初期支护效果非常明显。介绍了XPM纳米材料的特性，并对其在雅砻江锦屏水电站辅助洞等地

2、下工程喷射混凝土施工中的各项指标进行分析，对类似工程施工具有一定的参考价值和借鉴作用。关键词：XPM外加剂；纳米材料；喷混凝土；技术分析中图分类号：TV544；TV554文献标识码：B文章编号：1001-2184(2013)增-0117-031概述提高喷射混凝土的抗渗效果，从而为喷射混凝土锦屏水电站位于四川省凉山彝族自治州冕创造了一个良好的工作环境。主要适用于隧洞、宁、盐源、木里县境内，由锦屏一级(360万kW)、矿井等地下工程和高边坡的永久和临时喷锚支护锦屏二级(480万kW)两个梯级水电站组成。为工程。其固结原理为：XPM纳米材料采用机械研满足锦屏一、二级水电站

3、对外交通及锦屏二级水磨法，将沸石经超细粉磨至粒径327．7×10的电站长引水隧洞地质勘探和施工等需要，设计了无机中性纳米级外加剂，使喷混凝土力学性能发两条长约17．5km的辅助洞。辅助洞埋深在生明显变化，其强度、硬度、耐久性等指标大大提1500～2500m范围，施工所面临的最大技术难高；在常温条件下，XPM纳米材料诱导和加速水题是高地应力、强岩爆和高压、大流量突涌水等。泥的水化反应，并与ca(OH)：发生化学反应，析在施工过程中，因岩爆的不可预测性，给施工人员出C—S—H凝胶，直接胶结被固结材料颗粒，同及设备的安全造成了较大的安全隐患。在岩爆或时活性组分渗入被固结材

4、料基本单元的相界面涌水地段，按照常规的喷锚支护技术，初期支护的上，激发被固结体材料中的铝酸盐活性，利用多组喷射混凝土存在一次喷射厚度薄、混凝土强度低、分复合产生超叠加效应，形成多晶体聚集体，将被回弹多等问题，很难较快地发挥喷护作用。因此，固结材料基本单元粘结成为牢固的整体，进而实工程技术和科研人员通过长期研究和探索，在地现从内部到表面的整体固结作用，同时改善喷混下洞室中开展了初期支护喷混凝土施工采用凝土的堆积密度，在宏观上产生较大的抗渗性能、XPM纳米材料外加剂的试验和研究工作。大量高强度和水稳定性。的实践证明：喷混凝土采用XPM纳米材料，对于值得强调的是：掺合XP

5、M纳米材料的喷混凝解决地下洞室施工中的强岩爆问题具有良好的效土与普通喷射混凝土比较，作为支护设计主要指果，笔者对这一新型材料在喷混凝土工程中的应标的抗压强度早期强度高、后期强度稳定发展；致用情况进行了分析。使喷射混凝土的回弹量明显减少(通常只有6％2XPM纳米材料简介～8％)；喷射混凝土施工期间粉尘降低，工作环XPM纳米材料是一种新型无机纳米级多效、境良好。由于其一次性喷射厚度(8cm)的提高，多功能外加剂，它集减水、增强、速凝为一体，能够早期强度增长快，能够有效防治岩爆，增强初期支降低喷射混凝土的回弹量、降低洞内粉尘、提高喷护效果，保障施工人员、施工机械安全和工程

6、安射混凝土早期的抗压强度、提高一次性喷射厚度、全。收稿日期：2013-06,113XPM纳米材料喷射混凝土技术性能分析SwhuanWaterPower衄黄秋丽等：XPM纳米材料在锦屏水电站辅助洞工程喷混凝土中的应用2013年增刊3．1喷射混凝土的强度高其混凝土配合比试验结果具体见表1、2、3、4。XPM纳米材料的喷混凝土与普通喷混凝土通过试验研究，最终采用的喷混凝土配合比比较，早期强度高，后期强度稳定发展。见表5。2007年5月，锦屏二级水电站辅助洞采用了现场抽检5组(每组3件)试样进行检测，得XPM纳米材料的喷混凝土施工新技术。设计在出其3d、7d、28d的抗压强

7、度、7d抗折强度、7d初期支护上采用了C25喷混凝土，厚度为15cm。粘结强度见表6。表1锦屏水电站辅助洞喷混凝土配合比试验成果表勰2”572序号试件——_—————————望——————2l23从以上试验成果可以看出，XPM纳米材料喷通过一次性喷层厚度试验检测表明，XPM纳混凝土1d抗压强度达到23MPa以上，2d抗压米材料喷混凝土的回弹率为6％一8％，只有普通强度达到28MPa以上，已经满足设计强度指标。喷射混凝土回弹率的1／4～1／3；XPM纳米材料喷28d抗压强度平均值为35MPa，说明XPM喷混混凝土在洞室顶拱部位一次性喷层厚度在80～凝土的强度高且具