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淺談噴射混凝土的配合比試驗研究

時間:2007-04-25  來源:  瀏覽:3532次
其大要素為噴射混凝土錨桿量測…般濕噴機適宜噴射混凝土的坍落度為~mm,因此本次試驗坍落度設計為±mm,混凝土強度為C…新奧法自產生后,經實踐證明了其適應性強建筑效果好等優點,因此很快地就得到了推廣,并逐步得以完善…我國從年代初開始推廣錨固支護新技術,并先后在普濟下坑大瑤山等鐵路隧道采用新奧法進行施工…近年來,隨著高速公路建設的飛速發展,新奧法更是
淺談噴射混凝土的配合比試驗研究摘要:參照常規混凝土試驗方法進行噴射混凝土的配合比設計,找出其中噴射混凝土的強度變化規律。同時,采用了雙摻(粉煤灰及減水劑)技術可以較好地獲得施工質量及節約成本。

關鍵詞:配合比設計、濕噴混凝土、減水劑、粉煤灰、速凝劑、錨噴支護。

1.概述

  1.1新奧法的產生及推廣

  1963年奧地利人L.V.Rabcewicz設計和建立了使用新建筑材料前提下的安全和經濟的隧道開挖方式及結構支護型式,并將之命名為“新奧地利隧道建造法”,簡稱“新奧法(NATM)”。其三大要素為:噴射混凝土、錨桿、量測。

  新奧法自產生后,經實踐證明了其適應性強、建筑效果好等優點,因此很快地就得到了推廣,并逐步得以完善。我國從60年代初開始推廣錨固支護新技術,并先后在普濟、下坑、大瑤山等鐵路隧道采用新奧法進行施工。近年來,隨著高速公路建設的飛速發展,新奧法更是得到全面的應用。

  1.2干噴砼與濕噴砼工藝的比較

  噴射混凝土作為新奧法的三大要素之一,它是錨噴支護的重要組成部分。傳統的噴射混凝土曾采用干噴法,即把水泥與砂石拌和均勻后運至噴射機處再添加速凝劑,水則在噴口處加入,由于噴水速度不易控制,從而造成混凝土強度波動幅度大。且又因為水與干料混和的時間短而難以均勻,致使施工現場粉塵飛揚,惡化了施工環境;濕噴混凝土則與常規混凝土無異,僅是在噴射口處添加速凝劑,利用壓縮空氣的沖擊成型。與干噴法相比,濕噴法可以避免前者存在的不足,并獲得較好的施工質量,但對噴射機的構造要求較高,成本也稍高。

  2.試驗

  2.1濕噴混凝土的配合比設計

  噴射混凝土由于摻入了速凝劑后瞬間凝固,試驗工作無法與常規混凝土一樣進行配合比的設計,解決的辦法是在速凝劑添加前進行混凝土配合比設計,并規定按常規方法測量混凝土的坍落度等指標后,加入速凝劑再人工快速翻拌30S,然后裝入100×100×100三聯試模在振運臺上振動60S,作為試塊成型的方法。一般濕噴機適宜噴射混凝土的坍落度為60~180mm,因此本次試驗坍落度設計為80±20mm,混凝土強度為C20。引用的相關技術規范如下:

  《普通混凝土拌合物性能試驗方法》(GB/T50080-2002)

  《普通混凝土力學性能試驗方法》(GB/T50081-2002)

  《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB50086-2001)

  《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-92)2.2原材料情況:

  水泥——“南華牌”P.O32.5#,,由英德水泥廠生產,實測強度為34.8MPa;

  砂子——廣州人和砂場,細度模數為2.9,屬中砂偏粗;

  石子——廣州市長虹石廠生產的5~16mm花崗巖碎石;

  粉煤灰——廣州黃埔電廠Ⅰ級灰;

  減水劑——廣州麥斯特生產的高效緩凝型R716,推薦摻量為0.8~1.5%,實摻為0.8%。

  速凝劑——廣州麥斯特生產的SA106(堿性液體),推薦摻量為3~6%,實摻為4%。從上表的結果可以得出:采用雙摻技術的濕噴混凝土配合比的R28都大大超出C20的設計要求。且從試配現場觀察,雙摻混凝土的坍落度及工作性更符合噴射混凝土的施工要求。

3.結論

  從表一及表二的結果觀察,取混凝土強度標準差=4.0Mpa計算,強度等級為C20的雙摻濕噴混凝土成本較低,且水膠比為0.5時的試配強度大大超過了設計強度(26.6Mpa),但因考慮混凝土噴至巖面后需要足夠的灰漿以保持相互粘結的需要和水灰比大于0.5后對速凝效果的影響。所以,通過本次試驗提供的施工配合比保留了較大的強度富余系數。

  存在問題的討論

  這次試驗是一次新的嘗試,如何利用常規混凝土試驗的器械進行濕噴混凝土的配合比設計,并使試驗結果最大可能地接近于實際施工結果,這將是我們進一步研究的問題。從而有利于優選施工配合比,節約施工成本、改善施工條件、提高施工速度,使雙摻技術得到廣泛的應用。

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