CN102515652A - 一种高韧性喷射混凝土的配方 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高韧性喷射混凝土的配方，该高韧性喷射混凝土的配方含有质量比为1：2：2的水泥、砂和石子，该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量2～6%的速凝剂；该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量5～20%的高活性偏高岭土；该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～0.6%的聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂；该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的聚丙烯纤维或玻璃纤维；该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的可分散乳胶粉或白乳胶；本发明技术方案制备的喷射混凝土强度明显提高：抗压可以达到30MPa～40MPa，可以制备出C30和C40标号的喷射混凝土；韧性明显增强，抗折强度可以达到10MPa。

Description

一种高韧性喷射混凝土的配方

技术领域

本发明涉及一种高韧性喷射混凝土的配方。

背景技术

喷射混凝土是利用喷射方法施工的混凝土。混凝土喷射施工方法的优点是施工速度快，对施工现场环境（平整度、形状等）要求低，所以，该施工方法经常使用在抢险作业、矿山的巷道支护、地铁支护、隧道和涵洞支护、铁路和公路的边坡处理等领域。

喷射在岩壁上的混凝土必须很快失去流动性，否则就会因流动而脱落，所以，必须向喷射混凝土配方中添加“速凝剂”。由于速凝剂具有强碱性，在起到速凝作用的同时，严重影响了喷射混凝土的后期抗压强度和抗折强度。

现在，国内喷射混凝土的基本配方都是：水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝剂用量为水泥用量的4～5%。28天抗压强度为15～20MPa（C20标号），抗折强度在7MPa左右。

目前现有技术的普通喷射混凝土配方有以下两种，一种普通喷射混凝土的配方为水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝剂用量为水泥用量的4～5%，水灰比为45%左右。

该技术的缺点有以下两点：

第一，强度低、韧性（抗折强度）小。普通喷射混凝土的抗压强度一般为15～20MPa，即C20标号，抗折强度一般为7MPa。

第二，喷射回弹率高（喷射回弹率是喷射混凝土施工时，从岩壁上反弹脱落的混凝土材料占总喷射量的比例，是施工过程中浪费的混凝土材料）。

另一种配方是为了提高喷射混凝土的韧性（抗折强度），在原配方中添加了2%左右的钢纤维或其它纤维材料，称之为钢纤维喷射混凝土，其配方为水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝剂用量为水泥用量的4～5%，钢纤维（或其它纤维）用量为水泥用量的1～3%。

该技术的缺点有二：

第一，抗压强度低。该配方在添加钢纤维以后，由于钢纤维与水泥石的结合性比较差，使得喷射混凝土的抗压强度较普通喷射混凝土有一定的下降或没有提高，抗压强度一般都小于20MPa。

第二，钢纤维喷射混凝土的另一个缺点是由于钢纤维密度大，喷射反弹惯性大，容易对施工人员造成伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高喷射混凝土抗压强度的同时提高抗折强度（韧性）。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高韧性喷射混凝土的配方，该高韧性喷射混凝土的配方含有质量比为1：2：2的水泥、砂和石子，该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量2～6%的速凝剂；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量5～20%的高活性偏高岭土；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～0.6%的聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的聚丙烯纤维或玻璃纤维；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的可分散乳胶粉或白乳胶。

本发明的有益效果在于：

1、本发明技术方案制备的喷射混凝土强度明显提高：抗压可以达到30MPa～40MPa，可以制备出C30和C40标号的喷射混凝土；韧性明显增强，抗折强度可以达到10MPa。

2、本发明技术方案制备的喷射混凝土的喷射回弹率较普通喷射混凝土降低10%左右。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

具体实施方式

本发明提供一种高韧性喷射混凝土的配方，该高韧性喷射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂、聚丙烯纤维或玻璃纤维、可分散乳胶粉或白乳胶；所述水泥、砂、石子的质量比为1：2：2，所述速凝剂为所述水泥用量的2～6%；所述高活性偏高岭土为所述水泥用量的5～20%；所述聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂为所述水泥用量的0～0.6%；所述聚丙烯纤维或玻璃纤维为所述水泥用量的0～5%；所述可分散乳胶粉或白乳胶为所述水泥用量的0～5%。

该技术提高抗压强度的机理主要是高活性偏高岭土中的三氧化二铝和二氧化硅与水泥水化时产生的氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙和水化旅酸钙等水泥石矿物，提高喷射混凝土的强度；同时，偏高岭土中的活性三氧化二铝可以中和速凝剂的碱性，减轻速凝剂对喷射混凝土强度的不利影响。

该技术提高喷射混凝土韧性（抗折强度）的机理是在提高抗压强度的基础上，聚丙烯纤维或玻璃纤维或可分散乳胶粉在喷射混凝土中形成均匀的网状结构，抵抗剪切破裂，提高喷射混凝土的韧性（抗折强度）。

实施例1

高韧性喷射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂、聚丙烯纤维或玻璃纤维、可分散乳胶粉或白乳胶；所述水泥、砂、石子的质量比为1：2：2，所述速凝剂为所述水泥用量的2%；所述高活性偏高岭土为所述水泥用量的5%；所述聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂为所述水泥用量的0%；所述聚丙烯纤维或玻璃纤维为所述水泥用量的0%；所述可分散乳胶粉或白乳胶为所述水泥用量的0%。

实施例2

高韧性喷射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂、聚丙烯纤维或玻璃纤维、可分散乳胶粉或白乳胶；所述水泥、砂、石子的质量比为1：2：2，所述速凝剂为所述水泥用量的4%；所述高活性偏高岭土为所述水泥用量的10%；所述聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂为所述水泥用量的1%；所述聚丙烯纤维或玻璃纤维为所述水泥用量的1%；所述可分散乳胶粉或白乳胶为所述水泥用量的1%。

实施例3

高韧性喷射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂、聚丙烯纤维或玻璃纤维、可分散乳胶粉或白乳胶；所述水泥、砂、石子的质量比为1：2：2，所述速凝剂为所述水泥用量的5%；所述高活性偏高岭土为所述水泥用量的15%；所述聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂为所述水泥用量的4%；所述聚丙烯纤维或玻璃纤维为所述水泥用量的4%；所述可分散乳胶粉或白乳胶为所述水泥用量的4%。

实施例4

高韧性喷射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝剂、高活性偏高岭土、聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂、聚丙烯纤维或玻璃纤维、可分散乳胶粉或白乳胶；所述水泥、砂、石子的质量比为1：2：2，所述速凝剂为所述水泥用量的6%；所述高活性偏高岭土为所述水泥用量的20%；所述聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂为所述水泥用量的5%；所述聚丙烯纤维或玻璃纤维为所述水泥用量的5%；所述可分散乳胶粉或白乳胶为所述水泥用量的5%。

本发明保护范围不限于上述实施例，凡是依据本发明技术原理所作的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高韧性喷射混凝土的配方，该高韧性喷射混凝土的配方含有质量比为1：2：2的水泥、砂和石子，其特征在于，该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量2～6%的速凝剂；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量5～20%的高活性偏高岭土；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～0.6%的聚羧酸盐减水剂或奈磺酸甲醛缩合物减水剂；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的聚丙烯纤维或玻璃纤维；

该高韧性喷射混凝土的配方还含有所述水泥用量0～5%的可分散乳胶粉或白乳胶。