浅谈喷射混凝土的配合比试验研究
08-22 13:16:19 浏览次数:752次 栏目：结构设计
标签：组织结构设计,钢结构设计,
浅谈喷射混凝土的配合比试验研究,http://www.gong66.com
摘要：参照常规混凝土试验方法进行喷射混凝土的配合比设计，找出其中喷射混凝土的强度变化规律。同时，采用了双掺（粉煤灰及减水剂）技术可以较好地获得 施工质量及节约成本。
关键词：配合比设计、湿喷混凝土、减水剂、粉煤灰、速凝剂、锚喷支护。
1.概述
1.1新奥法的产生及推广
1963年奥地利人L.V.Rabcewicz设计和建立了使用新建筑材料前提下的安全和经济的隧 道开挖方式及结构支护型式，并将之命名为“新奥地利隧道建造法”，简称“新奥法（NATM ）”。其三大要素为：喷射混凝土、锚杆、量测。
新奥法自产生后，经实践证明了其适应性强、建筑效果好等优点，因此很快地就得到了 推广，并逐步得以完善。我国从60年代初开始推广锚固支护新技术，并先后在普济、下坑、大瑶山等铁路隧道采用新奥法进行施工。近年来，随着高速公路建设的飞速发展，新奥法更 是得到全面的应用。
1.2干喷砼与湿喷砼工艺的比较
喷射混凝土作为新奥法的三大要素之一，它是锚喷支护的重要组成部分。传统的喷射混 凝土曾采用干喷法，即把水泥与砂石拌和均匀后运至喷射机处再添加速凝剂，水则在喷口处 加入，由于喷水速度不易控制，从而造成混凝土强度波动幅度大。且又因为水与干料混和的 时间短而难以均匀，致使施工现场粉尘飞扬窕耸┕せ肪常皇缁炷猎蛴氤９婊炷?nbsp;无异，仅是在喷射口处添加速凝剂，利用压缩空气的冲击成型。与干喷法相比，湿喷法可以 避免前者存在的不足，并获得较好的施工质量，但对喷射机的构造要求较高，成本也稍高。
2.试验
2.1湿喷混凝土的配合比设计
喷射混凝土由于掺入了速凝剂后瞬间凝固，试验工作无法与常规混凝土一样进行配合比 的设计，解决的办法是在速凝剂添加前进行混凝土配合比设计，并规定按常规方法测量混凝 土的坍落度等指标后，加入速凝剂再人工快速翻拌30S，然后装入100×100×100三联试模在 振运台上振动60S，作为试块成型的方法。一般湿喷机适宜喷射混凝土的坍落度为60～180mm ，因此本次试验坍落度设计为80±20mm，混凝土强度为C20。引用的相关技术规范如下：
《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080－2002）
《普通混凝土力学性能试验方法》（GB/T50081－2002）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）
《喷射混凝土用速凝剂》（JC477－92）2.2原材料情况：
水泥——“南华牌”P.O32.5＃,，由英德水泥厂生产，实测强度为34.8MPa；
砂子——广州人和砂场，细度模数为2.9，属中砂偏粗；
石子——广州市长虹石厂生产的5～16mm花岗岩碎石；
粉煤灰——广州黄埔电厂Ⅰ级灰；
减水剂——广州麦斯特生产的高效缓凝型R716，推荐掺量为0.8～1.5％，实掺为0.8％ 。
速凝剂——广州麦斯特生产的SA106（碱性液体），推荐掺量为3～6％，实掺为4％。从 上表的结果可以得出：采用双掺技术的湿喷混凝土配合比的R28都大大超出C20的设计要求。 且从试配现场观察，双掺混凝土的坍落度及工作性更符合喷射混凝土的施工要求。
3. 结论
从表一及表二的结果观察，取混凝土强度标准差 =4.0Mpa计算，强度等级为C20的双掺 湿喷混凝土成本较低，且水胶比为0.5时的试配强度大大超过了设计强度（26.6Mpa），但因 考虑混凝土喷至岩面后需要足够的灰浆以保持相互粘结的需要和水灰比大于0.5后对速凝效 果的影响。所以，通过本次试验提供的施工配合比保留了较大的强度富余系数。
存在问题的讨论
这次试验是一次新的尝试，如何利用常规混凝土试验的器械进行湿喷混凝土的配合比设计，并使试验结果最大可能地接近于实际施工结果，这将是我们进一步研究的问题。从而有利于优选施工配合比，节约施工成本、改善施工条件、提高施工速度，使双掺技术得到广泛的应用。，浅谈喷射混凝土的配合比试验研究
摘要：参照常规混凝土试验方法进行喷射混凝土的配合比设计，找出其中喷射混凝土的强度变化规律。同时，采用了双掺（粉煤灰及减水剂）技术可以较好地获得 施工质量及节约成本。
关键词：配合比设计、湿喷混凝土、减水剂、粉煤灰、速凝剂、锚喷支护。
1.概述
1.1新奥法的产生及推广
1963年奥地利人L.V.Rabcewicz设计和建立了使用新建筑材料前提下的安全和经济的隧 道开挖方式及结构支护型式，并将之命名为“新奥地利隧道建造法”，简称“新奥法（NATM ）”。其三大要素为：喷射混凝土、锚杆、量测。
新奥法自产生后，经实践证明了其适应性强、建筑效果好等优点，因此很快地就得到了 推广，并逐步得以完善。我国从60年代初开始推广锚固支护新技术，并先后在普济、下坑、大瑶山等铁路隧道采用新奥法进行施工。近年来，随着高速公路建设的飞速发展，新奥法更 是得到全面的应用。
1.2干喷砼与湿喷砼工艺的比较
喷射混凝土作为新奥法的三大要素之一，它是锚喷支护的重要组成部分。传统的喷射混 凝土曾采用干喷法，即把水泥与砂石拌和均匀后运至喷射机处再添加速凝剂，水则在喷口处 加入，由于喷水速度不易控制，从而造成混凝土强度波动幅度大。且又因为水与干料混和的 时间短而难以均匀，致使施工现场粉尘飞扬窕耸┕せ肪常皇缁炷猎蛴氤９婊炷?nbsp;无异，仅是在喷射口处添加速凝剂，利用压缩空气的冲击成型。与干喷法相比，湿喷法可以 避免前者存在的不足，并获得较好的施工质量，但对喷射机的构造要求较高，成本也稍高。
2.试验
2.1湿喷混凝土的配合比设计
喷射混凝土由于掺入了速凝剂后瞬间凝固，试验工作无法与常规混凝土一样进行配合比 的设计，解决的办法是在速凝剂添加前进行混凝土配合比设计，并规定按常规方法测量混凝 土的坍落度等指标后，加入速凝剂再人工快速翻拌30S，然后装入100×100×100三联试模在 振运台上振动60S，作为试块成型的方法。一般湿喷机适宜喷射混凝土的坍落度为60～180mm ，因此本次试验坍落度设计为80±20mm，混凝土强度为C20。引用的相关技术规范如下：
《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080－2002）
《普通混凝土力学性能试验方法》（GB/T50081－2002）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）
《喷射混凝土用速凝剂》（JC477－92）2.2原材料情况：
水泥——“南华牌”P.O32.5＃,，由英德水泥厂生产，实测强度为34.8MPa；
砂子——广州人和砂场，细度模数为2.9，属中砂偏粗；
石子——广州市长虹石厂生产的5～16mm花岗岩碎石；
粉煤灰——广州黄埔电厂Ⅰ级灰；
减水剂——广州麦斯特生产的高效缓凝型R716，推荐掺量为0.8～1.5％，实掺为0.8％ 。
速凝剂——广州麦斯特生产的SA106（碱性液体），推荐掺量为3～6％，实掺为4％。从 上表的结果可以得出：采用双掺技术的湿喷混凝土配合比的R28都大大超出C20的设计要求。 且从试配现场观察，双掺混凝土的坍落度及工作性更符合喷射混凝土的施工要求。
3. 结论
从表一及表二的结果观察，取混凝土强度标准差 =4.0Mpa计算，强度等级为C20的双掺 湿喷混凝土成本较低，且水胶比为0.5时的试配强度大大超过了设计强度（26.6Mpa），但因 考虑混凝土喷至岩面后需要足够的灰浆以保持相互粘结的需要和水灰比大于0.5后对速凝效 果的影响。所以，通过本次试验提供的施工配合比保留了较大的强度富余系数。
存在问题的讨论
这次试验是一次新的尝试，如何利用常规混凝土试验的器械进行湿喷混凝土的配合比设计，并使试验结果最大可能地接近于实际施工结果，这将是我们进一步研究的问题。从而有利于优选施工配合比，节约施工成本、改善施工条件、提高施工速度，使双掺技术得到广泛的应用。，浅谈喷射混凝土的配合比试验研究
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