CN110282936A - 一种高性能喷射混凝土及拌和方法 - Google Patents

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赵育飞
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Abstract

本发明属于混凝土技术领域，提出一种高性能喷射混凝土及拌和方法。提出的一种高性能喷射混凝土的原料包括有凝胶材料、粗集料、细集料、减水剂、速凝剂和水；每方高性能喷射混凝土中水与凝胶材料的比值为0.40～0.45；凝胶材料包括水泥和超微硅粉；其中微硅粉掺量占凝胶材料总量的5%～10%；减水剂、速凝剂的加入量均不大于凝胶材料总量的4%；每方高性能喷射混凝土中水的用量为175~220kg/m3；每方高性能喷射混凝土中粗集料、细集料的用量均为800~850kgm3。本发明解决了超微硅粉随意堆放和丢弃带来的环境问题和资源浪费问题，提高了混凝土的抗渗性、抗化学侵蚀性和早期强度，混凝土回弹量可控制在5%以内。

Description

一种高性能喷射混凝土及拌和方法
技术领域
本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种高性能喷射混凝土及拌和方法。
背景技术
目前人们对混凝土的研究范围和深度已取得了很大成就，包括配合比和强度等领域，但对隧道初支混凝土配合比研究较少，现行规范、参考资料较少。使得在实际配合比设计与施工中回弹率控制方面不尽人意，往往造成成本不降反增，所以降低湿喷混凝土的回弹率、降低施工成本、提高喷射混凝土施工性能是当务之急。隧道喷射混凝土应具有较小的回弹量、粉尘浓度低、施工性能好、较高的早期强度、较好的耐久性等特点。该混凝土由水泥、粗集料和细集料、超微硅粉、减水剂、速凝剂和水等至少七种组分组成，这是一种适用于隧道初衬的新型混凝土。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能喷射混凝土及拌和方法，使其具有能够提高混凝土的抗渗性、提高早期强度、减小回弹量。
为实现上述目的，本发明采用如下方案：
一种高性能喷射混凝土，高性能喷射混凝土的原料包括有凝胶材料、粗集料、细集料、减水剂、速凝剂和水；每方高性能喷射混凝土中水胶比即水与凝胶材料的比值为0.40～0.45；所述的凝胶材料包括水泥和超微硅粉；其中微硅粉掺量占凝胶材料总量的5%～10%；所述减水剂的加入量不大于凝胶材料总量的4%；所述速凝剂的加入量不大于凝胶材料总量的4%；每方高性能喷射混凝土中水的用量为175~220kg/m3；每方高性能喷射混凝土中粗集料、细集料的用量均为800~850kgm3，其中，所述粗集料、细集料的用量比为1:1。
所述粗集料的公称粒径为5-10mm,最大粒径不得大于12mm。
所述的粗集料为玄武岩、安山岩或石灰岩中的一种碎石，其单轴抗压强度不小于80MPa,碎石压碎值不大于8%，针片状含量不大于2%，含泥量不大于3%，石粉含量不大于10%，碎石表观密度不小于2.5g/cm3。
所述细集料为砂子；砂子的细度模数为2.5～3.1，含泥量宜小于3%，表观密度宜小于2.5g/cm3。
所述水泥的强度等级为P.O42.5，比表面积在310~350m2/kg，且安定性合格。
所述超微硅粉发比表面不小于15000m2/kg，二氧化硅含量宜大于93%。
所述减水剂的减水率在17%～19%之间。
所述的速凝剂为初凝不大于3min，终凝不大于8min的速凝剂。
所述减水剂用量占胶凝材料的2%~3.5%；
所述速凝剂用量占胶凝材料的2%~3.5%；
所述水的PH值>6，氯化物（以Cl-计）<1000mg/L，硫酸盐（以SO4 2-）<1000mg/L，不溶物<1000mg/L，可溶物<1000mg/L。
一种高性能喷射混凝土配合的拌和方法，其具体步骤如下：
1) 混凝土拌和站需要设立装20t以上的水泥罐单独存放超微硅粉，装下料螺旋及振动器，并配有称重设备，即拌和站凝胶材料需要两套称重设备，分别称水泥和超微硅粉；
2)设有独立的减水剂储罐、管道与称重设备，严禁与羧酸类减水剂共用储罐、管道与称重设备，减水剂温度不得低于10℃；
3)喷射混凝土拌和工艺下料方式：
a.将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入超微硅粉，搅拌30s,加入水泥，搅拌50s，加入减水剂与水，搅拌不少于90s；
b. 将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入水泥及超微硅粉，搅拌60s，加入减水剂与水，搅拌不少于120s；
c.冬季施工拌和环境温度不应低于5℃，入机温度不应低于15℃。
本发明提出的的一种高性能喷射混凝土及拌和方法，采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1）超微硅粉是一种工业废料，将超微硅粉应用于混凝土中，可以减少环境污染，提高超微硅粉的再利用率，解决超微硅粉随意堆放和丢弃带来的环境问题和资源浪费问题，有利于资源和经济的可持续发展；
2)超微硅粉与水泥一样都为胶凝材料，利用超微硅粉可以代替部分水泥，1kg超微硅粉可代替1～3kg水泥，可以节约水泥用量，降低工程造价，经济利益和社会利益显著；
3)本发明一种高性能喷射混凝土配合比及拌和方法，能够提高混凝土的抗渗性、抗化学侵蚀性和早期强度，混凝土回弹量可控制在5%以内。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对技术方案进行清楚完整的描述。本实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于的本发明保护范围。
一种高性能喷射混凝土配合比及拌和方法,其组成包括：粗集料、细集料、水泥、超微硅粉、减水剂、速凝剂和拌和用水；
配合比组分试验，根据喷射混凝土的性能要求确定混凝土设计参数，配比范围为：
1）胶凝材料用量：隧道初衬喷射混凝土的胶凝材料有水泥和超微硅粉两种，为准确描述，将水灰比改称为水胶比，根据现场试验，喷射混凝土的水胶比宜控制在0.40~0.45之间，具体取值根据混凝土要求的坍落度、试配强度及抗压强度确定；
2)水泥单方用量：根据试验检测数据，喷射混凝土配合比中水泥可取350~450kg/m3；
3) 超微硅粉单方用量：超微硅粉在混凝土中掺量太少，对混凝土性能改善不大，掺量太多，则混凝土太黏，不易施工，吸水量大，且干缩变形大，抗冻性差，可选择超微硅粉掺量占凝胶材料的5%~10%；
4) 减水剂用量：根据新型减水剂的减水率，确定的水胶比，搅拌、运输、喷射混凝土施工需控制的坍落度决定其用量，减水剂用量占胶凝材料的2%~3.5%；
5）速凝剂用量占胶凝材料的2%~3.5%；
6) 水的单方用量：根据坍落度要求，计算单方用水量，具体用量根据室内混凝土试验确定最佳用水量，可取175~220kg/m3；
7) 粗、细集料单方用量：以上各用量确定后，根据混凝土容重，可计算粗集料用量，两者单方用量在800~850kg，碎石/砂子=1。
拌和站及拌和方法实施步骤：
1) 混凝土拌和站需要设立装20t以上的水泥罐单独存放超微硅粉，装下料螺旋及振动器，并配有称重设备（超微硅粉称重量程为1~100kg），即拌和站凝胶材料需要两套称重设备，分别称水泥和超微硅粉；
2)增设新型减水剂下料系统，有独立的新型减水剂储罐（带内循环）、管道与称重设备，严禁与羧酸类减水剂共用储罐、管道与称重设备（两种减水剂会发生化学反应，使减水剂失效），减水剂温度不得低于10℃；
3)喷射混凝土拌和工艺下料方式：
a.将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入超微硅粉，搅拌30s,加入水泥，搅拌50s，加入减水剂与水，搅拌不少于90s；
b. 将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入水泥及超微硅粉，搅拌60s，加入减水剂与水，搅拌不少于120s；
冬季施工拌和环境温度不应低于5℃，入机温度不应低于15℃。
实施例1：
实施例1配合比：
实施例1的实验结果：
实施例2：
实施例2配合比：
实施例2的实验结果：
实施例3配合比：
实施例3的实验结果：

Claims (10)

1.一种高性能喷射混凝土，其特征在于：高性能喷射混凝土的原料包括有凝胶材料、粗集料、细集料、减水剂、速凝剂和水；每方高性能喷射混凝土中水胶比即水与凝胶材料的比值为0.40～0.45；所述的凝胶材料包括水泥和超微硅粉；其中微硅粉掺量占凝胶材料总量的5%～10%；所述减水剂的加入量不大于凝胶材料总量的4%；所述速凝剂的加入量不大于凝胶材料总量的4%；每方高性能喷射混凝土中水的用量为175~220kg/m3；每方高性能喷射混凝土中粗集料、细集料的用量均为800~850kgm3，其中，所述粗集料、细集料的用量比为1:1。
2.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述粗集料的公称粒径为5-10mm,最大粒径不得大于12mm。
3.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述的粗集料为玄武岩、安山岩或石灰岩中的一种碎石，其单轴抗压强度不小于80MPa,碎石压碎值不大于8%，针片状含量不大于2%，含泥量不大于3%，石粉含量不大于10%，碎石表观密度不小于2.5g/cm3。
4.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述细集料为砂子；砂子的细度模数为2.5～3.1，含泥量宜小于3%，表观密度宜小于2.5g/cm3。
5.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述水泥的强度等级为P.O42.5，比表面积在310~350m2/kg，且安定性合格。
6.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述超微硅粉发比表面不小于15000m2/kg，二氧化硅含量宜大于93%。
7.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述减水剂的减水率在17%～19%之间；所述减水剂用量占胶凝材料的2%~3.5%。
8.如权利要求1所述的一种高性能喷射混凝土，其特征在于：所述的速凝剂为初凝不大于3min，终凝不大于8min的速凝剂；所述速凝剂用量占胶凝材料的2%~3.5%。
9.所述水的PH值>6，氯化物（以Cl-计）<1000mg/L，硫酸盐（以SO4 2-）<1000mg/L，不溶物<1000mg/L，可溶物<1000mg/L。
10.一种高性能喷射混凝土配合的拌和方法，其特征在于；拌和方法的具体步骤如下：
1) 混凝土拌和站需要设立装20t以上的水泥罐单独存放超微硅粉，装下料螺旋及振动器，并配有称重设备，即拌和站凝胶材料需要两套称重设备，分别称水泥和超微硅粉；
2)设有独立的减水剂储罐、管道与称重设备，严禁与羧酸类减水剂共用储罐、管道与称重设备，减水剂温度不得低于10℃；
3)喷射混凝土拌和工艺下料方式：
a.将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入超微硅粉，搅拌30s,加入水泥，搅拌50s，加入减水剂与水，搅拌不少于90s；
b. 将称好的粗集料、细集料按先后顺序加入搅拌机，拌合15s，加入水泥及超微硅粉，搅拌60s，加入减水剂与水，搅拌不少于120s；
c.冬季施工拌和环境温度不应低于5℃，入机温度不应低于15℃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831087A (zh) * 2021-10-12 2021-12-24 湖南交通国际经济工程合作有限公司 一种高性能喷射混凝土及其施工方法
CN114907072A (zh) * 2022-05-24 2022-08-16 中建八局检测科技有限公司 高原隧道喷射混凝土及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734056A (en) * 1980-08-01 1982-02-24 Nippon Hume Pipe Pile rooting liquid for high pressure jetting
CN108046712A (zh) * 2018-01-15 2018-05-18 中国建筑科学研究院 一种高强度低回弹率喷射混凝土及其施工工艺
CN108821683A (zh) * 2018-07-09 2018-11-16 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种隧道湿喷高性能混凝土材料
CN109437722A (zh) * 2018-12-25 2019-03-08 川铁国际经济技术合作有限公司 一种低回弹早高强湿喷混凝土及其应用
CN109456015A (zh) * 2019-01-10 2019-03-12 中铁十八局集团有限公司 一种用于低温喷射的混凝土

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5734056A (en) * 1980-08-01 1982-02-24 Nippon Hume Pipe Pile rooting liquid for high pressure jetting
CN108046712A (zh) * 2018-01-15 2018-05-18 中国建筑科学研究院 一种高强度低回弹率喷射混凝土及其施工工艺
CN108821683A (zh) * 2018-07-09 2018-11-16 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种隧道湿喷高性能混凝土材料
CN109437722A (zh) * 2018-12-25 2019-03-08 川铁国际经济技术合作有限公司 一种低回弹早高强湿喷混凝土及其应用
CN109456015A (zh) * 2019-01-10 2019-03-12 中铁十八局集团有限公司 一种用于低温喷射的混凝土

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831087A (zh) * 2021-10-12 2021-12-24 湖南交通国际经济工程合作有限公司 一种高性能喷射混凝土及其施工方法
CN114907072A (zh) * 2022-05-24 2022-08-16 中建八局检测科技有限公司 高原隧道喷射混凝土及其制备方法

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