CN102718443A - 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土 - Google Patents

隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土 Download PDF

Info

Publication number
CN102718443A
CN102718443A CN2012101899152A CN201210189915A CN102718443A CN 102718443 A CN102718443 A CN 102718443A CN 2012101899152 A CN2012101899152 A CN 2012101899152A CN 201210189915 A CN201210189915 A CN 201210189915A CN 102718443 A CN102718443 A CN 102718443A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
shotcrete
ceramsite
doped
haydite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012101899152A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102718443B (zh
Inventor
崔圣爱
李福海
叶跃忠
宋登富
曾晓辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN 201210189915 priority Critical patent/CN102718443B/zh
Publication of CN102718443A publication Critical patent/CN102718443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102718443B publication Critical patent/CN102718443B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土,混凝土按每立方米计胶凝材料总量为485~500kg,胶凝材料分别含水泥65~75%、粉煤灰15~20%、矿渣粉10~15%;陶粒450~465kg;聚丙烯纤维0.9kg;混凝土配制时速凝剂按胶凝材料重量的3~5%加入;水胶比不大于0.5。本发明喷射混凝土在一定配量比物料协同作用下,具有比普通喷射混凝土低65~70%的导热系数,比相近抗压强度普通喷射混凝土低32~40%的弹性模量。另外,陶粒混凝土中掺加一定数量的聚丙烯纤维后形成三维网络结构,在增强增韧的同时,有效防止轻骨料上浮,增加陶粒混凝土的粘度,减小混凝土的分层离析,使混凝土材料分布更加均匀,进一步改善了陶粒混凝土的稳定性,尤其适合用于热害隧道施工使用。

Description

隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土
所属技术领域
[0001] 本发明技术属于混凝土领域,具体涉及应用于隧道高温岩面陶粒双掺纤维喷射混凝土。
背景技术
[0002] 普通喷射混凝土主要由水泥、普通砂石及速凝剂组成,在热害隧道中,岩石面温度可达50°C以上,高温下普通喷射混凝土由 于温湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、结构变异、原材料内因等可能造成混凝土自身的物理力学性能和与岩石的粘结性能下降:
[0003] I、由于普通喷射混凝土水泥用量较多,在高温失水加速的情况下,水泥水化不充分,混凝土与岩石面粘结强度降低,喷射混凝土与岩石面的固结效果不良;
[0004] 2、由于水泥自身水化是放热反应,在热环境下热量散失受阻,混凝土内部温度可能上升到较高范围,形成高温早期养护效应,水泥颗粒表面快速形成致密的水化产物外壳,混凝土早期抗压强度提高,但外壳阻止了水分进入水泥内核,从而使后期的水化程度降低,强度下降;
[0005] 3、由于普通喷射混凝土组成材料中水泥等胶结材料和粗细骨料的热工性能不同,界面原始缺陷在不均匀温度变形时产生局部微应力集中,导致缺陷扩展,强度下降;
[0006] 4、环境热害及混凝土自身发热升温,使混凝土在岩石异形面上产生不均匀变形,导致界面开裂,在隧道高温岩面施工条件下这种不均匀变形更为明显。
发明内容
[0007] 鉴于现有技术的以上缺点,本发明的目的是,提供一种性能更为良好的喷射混凝土,使之具有导热系数低、结构变异小、粘结强度高,稳定性好,适合在热害隧道中使用的优点
[0008] 本发明的目的是通过如下的手段实现的。
[0009] 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土,混凝土按每立方米计胶凝材料总量为485〜500kg,胶凝材料按重量百分比分别含水泥65〜75%、粉煤灰15〜20%、矿渣粉10〜15% ;陶粒450〜465kg ;聚丙烯纤维0. 9kg ;混凝土配制时速凝剂按胶凝材料重量的3〜5%加入;水胶比不大于0. 5。
[0010] 本发明陶粒双掺纤维喷射混凝土采用陶粒作为粗骨料,掺加粉煤灰矿粉替代部分水泥,掺加聚丙烯纤维作为抗裂组分,陶粒、掺和料及聚丙烯纤维给喷射混凝土在热害环境的性能带来一系列改善:具有比普通喷射混凝土降低65〜70%的导热系数,轻质、保温、隔热、耐火、抗震,在热害隧道中混凝土本身就具有较好的降低热传导作用,成为隧道结构的第一道隔热屏障;弹性模量较低,具有较好适应变形的能力,在混凝土内部出现不均匀温度变形和岩石界面异形变化时,可吸收变形能量,降低混凝土开裂的可能;在陶粒混凝土中掺加一定数量的聚丙烯纤维后,可以形成三维网络结构,不仅可以起到增强、增韧的作用,而且还可以有效防止轻骨料上浮,提高陶粒混凝土的稳定性。掺加纤维可以使陶粒混凝土的粘度增加,可以有效控制轻骨料的自由运动,从而减小混凝土的分层离析,使混凝土材料分布更加均勻,从而改善陶粒混凝土的各项性能。
具体实施方式
[0011] 下面结合具体实施对本发明作进一步描述。
[0012] 本发明的陶粒双掺喷射混凝土,按每立方米计胶凝材料总量为485〜500kg,胶凝材料按重量百分比分别含水泥65〜75%、粉煤灰15〜20%、矿渣粉10〜15% ;陶粒:450〜465kg,聚丙烯纤维0. 9kg,混凝土配制时速凝剂按胶凝材料重量的3〜5%加入。所述矿渣粉和粉煤灰28d的活性指数分别不低于95%和70%。严格控制单方用水量和水胶比,单方用水量不超过245kg,水胶比不大于0. 5。
[0013] 试验表明:陶粒混凝土轻质、隔热及抗震,本发明陶粒双掺纤维喷射混凝土表观密度1850〜1950kg/m3,比普通喷射混凝土约减轻18〜22%;导热系数0. 45〜0. 55W/ (m. K),比普通喷射混凝土降低65〜70%,在热害隧道中陶粒双掺混凝土具有较好的降低热传导作用,成为隧道结构的第一道隔热屏障;弹性模量I. 8〜2. IXlO4MPa,比相近抗压强度普通 喷射混凝土降低32〜40%,具有较好适应变形的能力,当混凝土内部出现不均匀温度变形和岩石界面异形变化时,在纤维组分配合下可吸收变形能量,降低混凝土开裂的可能;纤维还可以有效防止轻骨料上浮,减小混凝土的分层离析,使混凝土材料分布更加均匀;掺加粉煤灰和矿粉后水泥用量减少,水化放热降低,温度的升高减缓,温度引起的变形减小,水泥水化速度的减小,也使水泥的水化更加充分,扩散容易,水化产物外壳不易形成,早后期强度均衡;由于陶粒具有吸水和放水的微泵作用,使混凝土的保水性能提高,混凝土失水现象明显减少,水泥水化充分,混凝土与岩石面粘结强度发展良好。
[0014] 下述实施中原材料使用情况如下:四川蛾胜水泥有限公司P. 042. 5普通硅酸盐水泥;四川巨星新型材料有限公司JX-E3液体速凝剂及JX—GBNHy2高性能聚羧酸减水剂;遂宁热电厂I级粉煤灰,密度2. lg/cm3,细度4. 4%,活性指数74% ;成都砼新建材有限公司生产的S95级矿粉,密度2. 9g/cm3,比表面积357m2/kg,活性指数95% ;广汉河砂,细度模数2. 77,表观密度为2632kg/m3,堆积密度为1630kg/m3,含泥量为I. 6% ;彭山陶粒,公称粒径为5〜16连续粒级,筒压强度为5. 9MPa,堆积密度为813. 4kg/m3,表观密度为1333. 7kg/m3,空隙率为39. 01%, Ih吸水率《a=5. 554% ;长沙博特牌聚丙烯纤维。
[0015] 实施例I :LC25陶粒双掺纤维喷射混凝土配制(湿喷法)
[0016] 每立方米混凝土主要原材料应用情况及主要比例参数:
[0017] ⑴胶凝材料总量485kg (75%水泥、15%粉煤灰、10%矿渣粉);
[0018] ⑵陶粒454kg (普通碎石等体积替换);
[0019] ⑶聚丙烯纤维0. 9kg ;
[0020] ⑷JX_GBNHy2高性能聚羧酸减水剂掺量0. 8% ;
[0021 ] (5) JX-E3液体速凝剂掺量5% ;
[0022] (6)砂率 0. 45 ;水胶比 0. 50。
[0023] 具体配合比如下表(单位:kg)
Figure CN102718443AD00041
[0025] 技术指标测试:表观密度1890kg/m3,导热系数0. 47W/ (m. K),坍落度110mm。
Figure CN102718443AD00051
[0026] ~温度与围岩劈拉粘结强度(MPa) 28d弹性模量 56d电通量
(
Figure CN102718443AD00052
[0027] 实施例2 :LC30陶粒双掺纤维喷射混凝土配制(湿喷法)
[0028] 每立方米混凝土主要原材料应用情况及主要比例参数:
[0029] ⑴胶凝材料总量500kg (75%水泥、15%粉煤灰、10%矿渣粉);
[0030] ⑵陶粒465kg (普通碎石等体积替换);
[0031 ] ⑶聚丙烯纤维0. 9kg ;
[0032] ⑷JX_GBNHy2高性能聚羧酸减水剂掺量0. 8% ;
[0033] (5) JX-E3液体速凝剂掺量5% ;
[0034] (6)砂率 0. 50 ;水胶比 0. 45。
[0035] 具体配合比如下表(单位:kg)
Figure CN102718443AD00053
[0037] 技术指标测试:表观密度1897kg/m3,导热系数0. 45W/ (m. K),坍落度107mm。
[0039] 采用本发明的基本方案,物料配比在前述发明内容的变化范围内,都有发明目的所追求的良好效果。
[0040] 本发明的喷射混凝土,其工作性、强度、变形性能及耐久性均能达到35〜70°C热害环境喷射混凝土的设计指标要求,为采用陶粒、粉煤灰、矿渣粉及纤维配制热害隧道工程现场使用喷射混凝土提供了有效的技术途径。

Claims (3)

1.隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土,其特征在于,混凝土按每立方米计胶凝材料总量为485〜500kg,胶凝材料按重量百分比分别含水泥65〜75%、粉煤灰15〜20%、矿渣粉10〜15% ;陶粒450〜465kg ;聚丙烯纤维0. 9kg ;混凝土配制时速凝剂按胶凝材料重量的3〜5%加入;水胶比不大于0. 5。
2.根据权利要求I所述的隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土,其特征在于,所述矿渣粉28d活性指数不低于95%。
3.根据权利要求I所述的隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土,其特征在于,粉煤灰28d活性指数不低于70%。
CN 201210189915 2012-06-11 2012-06-11 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土 Expired - Fee Related CN102718443B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210189915 CN102718443B (zh) 2012-06-11 2012-06-11 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210189915 CN102718443B (zh) 2012-06-11 2012-06-11 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102718443A true CN102718443A (zh) 2012-10-10
CN102718443B CN102718443B (zh) 2013-10-30

Family

ID=46944350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210189915 Expired - Fee Related CN102718443B (zh) 2012-06-11 2012-06-11 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102718443B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103360005A (zh) * 2013-07-12 2013-10-23 解波 一种喷射混凝土
CN104072050A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 合肥良涂化工科技有限公司 一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土
CN105218048A (zh) * 2015-09-18 2016-01-06 成都理工大学 一种高地温隧道高性能初次喷射混凝土及其制备方法
CN105236887A (zh) * 2015-09-21 2016-01-13 辽宁工程技术大学 粉煤灰陶粒配制的c20煤矿井下护巷混凝土及其制备方法
CN104072050B (zh) * 2014-07-15 2016-11-30 合肥意成信息科技有限公司 一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土
CN107673693A (zh) * 2017-09-30 2018-02-09 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 抑制骨料上浮的轻质混凝土

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1702254A (zh) * 2005-06-21 2005-11-30 张小强 铁矿渣混凝土空心隔墙条板
CN101619656A (zh) * 2007-10-23 2010-01-06 中铁第一勘察设计院集团有限公司 铁路多年冻土隧道支护方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1702254A (zh) * 2005-06-21 2005-11-30 张小强 铁矿渣混凝土空心隔墙条板
CN101619656A (zh) * 2007-10-23 2010-01-06 中铁第一勘察设计院集团有限公司 铁路多年冻土隧道支护方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李玉长: "井巷喷射陶粒混凝土", 《建井技术》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103360005A (zh) * 2013-07-12 2013-10-23 解波 一种喷射混凝土
CN104072050A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 合肥良涂化工科技有限公司 一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土
CN104072050B (zh) * 2014-07-15 2016-11-30 合肥意成信息科技有限公司 一种可抑制碱渣氯化物释放的混凝土
CN105218048A (zh) * 2015-09-18 2016-01-06 成都理工大学 一种高地温隧道高性能初次喷射混凝土及其制备方法
CN105236887A (zh) * 2015-09-21 2016-01-13 辽宁工程技术大学 粉煤灰陶粒配制的c20煤矿井下护巷混凝土及其制备方法
CN105236887B (zh) * 2015-09-21 2017-11-21 辽宁工程技术大学 粉煤灰陶粒配制的c20煤矿井下护巷混凝土及其制备方法
CN107673693A (zh) * 2017-09-30 2018-02-09 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 抑制骨料上浮的轻质混凝土

Also Published As

Publication number Publication date
CN102718443B (zh) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104030642B (zh) 一种纤维混凝土
CN105601199A (zh) 一种膨胀抗裂纤维混凝土及其制备方法
CN103319129B (zh) 一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法
CN102910889B (zh) 一种含有江河淤泥沙的加气混凝土墙材及其制备方法
CN103739254B (zh) 一种强度等级不大于c50的地下防渗抗裂混凝土及其制备方法
CN106242429A (zh) 一种高韧性混杂纤维增强混凝土及其制备方法
CN103288398A (zh) 高性能机制砂海工混凝土及其制备方法
CN102503263A (zh) 一种利用工业尾矿的建筑空心砖及其制备方法
Sivakumar et al. Pelletized fly ash lightweight aggregate concrete: A promising material
CN101723620A (zh) 一种聚乙烯醇纤维增强水泥基材料组合物及其制法和应用
CN101538137A (zh) 一种高强度硅粉混凝土及施工工法
CN103011659A (zh) 超缓凝型高性能减水剂
CN103553460A (zh) 一种用于型钢混凝土组合结构c200强度等级的混凝土
CN105272020A (zh) 一种耐热度为500℃的c40泵送混凝土
CN102718443B (zh) 隧道高温岩面陶粒双掺喷射混凝土
CN104386969A (zh) 一种高强高耐久性轻骨料混凝土及其制备方法
CN101168482A (zh) 一种高性能碾压混凝土及其制备方法
CN106242327A (zh) 一种再生微粉水泥混合材及其制备方法
CN102320794A (zh) 一种利用海砂制备而成的高强混凝土
CN103482940B (zh) 一种高抗裂混凝土
CN102910884A (zh) 混凝土组合物及其制备方法
CN108046840A (zh) 一种稻草秸秆增强型泡沫混凝土及其制备方法
CN102211916A (zh) 利用风积沙和工业固体废弃物制备的膏体充填材料组合物
CN101168483B (zh) 一种高性能面板混凝土及其制备方法
CN109231912A (zh) 一种耐热混凝土

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131030

Termination date: 20160611

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee