噴射混凝土的探討

1、關(guān)于噴射混凝土幾個問題的探討,1)噴射混凝土配合比設(shè)計問題 (2)噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度合理指標(biāo)問題 (3)噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度檢測方法問題,水利水電工程應(yīng)用噴射混凝土的建筑物,1)水工隧洞支護或襯砌 (2)地下廠房前期支護與永久襯砌 (3)巖石開挖高邊坡噴錨支護 (4)混凝土建筑物補強加固,1 噴射混凝土配合比設(shè)計問題,1)噴射混凝土配制強度 (2)粗骨料級配 (3)噴射混凝土抗凍耐久性,1.1 噴射混凝土配制強度,表1 基準(zhǔn)混凝土與噴大板混凝土抗壓強度對比試驗結(jié)果,r配r標(biāo)+t+r r基準(zhǔn)混凝土（不摻速凝劑）與噴大板混凝土抗壓強度差,噴大板抗壓強度低的原因,1）噴射混凝土密實性、均勻

2、性不如基準(zhǔn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件 （2）噴射帶入混凝土一定氣泡，使混凝土強度降低 （3）噴大板試件需切割加工，試件尺寸與形狀不夠精確 （4）噴大板混凝土摻速凝劑，混凝土凝結(jié)性，水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)較粗大，使混凝土強度有所降低,1.2 粗骨料級配,為了減少噴射混凝土回彈率，精骨料最大粒徑不宜15mm 粗骨料級配：粒徑510mm含量70% 粒徑1015mm含量20% 遜徑粒徑5mm含量10% 超徑粒徑 15mm含量=0不允許,1.3 噴射混凝土抗凍耐久性,噴射時帶入一部分空氣，使噴射混凝土含氣量增大2%左右， c25噴射混凝土抗凍等級f250 一般噴射混凝土不需加引氣劑,噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度合理指標(biāo)問題2.1

3、 問題的提出,某特大型地下電站工程，圍巖為、類巖石，設(shè)計要求粘結(jié)強度1.0mpa。 主廠房：采用現(xiàn)場鉆芯拉拔法 鉆取9個樣 3個鉆芯時斷裂 6個芯樣粘結(jié)強度有5個小于1.0mpa （1.09、0.40、0.56、0.68、0.50、0.35mpa,尾水洞：采用鉆芯拉拔法 鉆10個芯樣 3個芯樣 粘結(jié)強度0.45、0.98、1.08mpa 6個芯樣 鉆芯時斷裂 鉆芯拉拔法得出軸拉粘強求強度很難達到設(shè)計要求。（1.0mpa,2.2 噴大板劈拉法檢測結(jié)果 表2 某地下廠房噴大板粘結(jié)強度,2.3 對現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)定的相關(guān)指標(biāo)的評價,1）錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范（gb 50086-2001）噴射混凝土

4、與圍巖粘結(jié)強度 、類圍巖0.8mpa 類圍巖0.5mpa 沒有指定檢測方法,附錄中列出三種檢測方法 鉆芯拉拔法 噴大板劈拉法 預(yù)留試件拉拔法 詢問該規(guī)范修訂負責(zé)人，該指標(biāo)是用噴大板劈拉法得出的結(jié)果,2）水工隧洞設(shè)計規(guī)范（dl/t 5195-2004） 、類圍巖1.0mpa 類圍巖0.8mpa 沒有指定檢測方法 附錄中未列出檢測方法,3）水工隧洞設(shè)計規(guī)范（sl 279-2002） 、類圍巖粘結(jié)強度1.2mpa 類圍巖粘結(jié)強度1.0mpa 檢測方法同gb50086-2001 （4）水電水利工程錨噴支護施工規(guī)范（dl/t 5181-2003） 對粘結(jié)強度沒有提出指標(biāo) 附錄中列出三種檢測方法,5）纖維

5、混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程）cecs 38：2004 鋼纖維噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度0.5mpa 條文說明該指標(biāo)參考歐洲噴射混凝土規(guī)范正文與附錄中沒有列出檢測方法 （6）歐洲噴射混凝土規(guī)范 粘結(jié)強度0.5mpa（1組3塊均值） 單塊測值0.385mpa（75%要求值） 指定采用鉆芯拉拔法,噴大板劈拉法、類圍巖1.0mpa 類圍巖0.8mpa 鉆芯拉拔法、類圍巖0.5mpa,2.4 粘結(jié)強度合理指標(biāo)建議值,gb 50086-2001、dl/t 5181-2001 列出三種檢測方法 （1）鉆芯拉拔法 （2）噴大板劈拉法 （3）預(yù)留試件拉拔法 以上三種方法都存在一些問題,3 噴射混凝土與圍巖粘強求強度檢測方

6、法問題,1）鉆芯拉拔法 a、鉆機擺動對混凝土試件有損傷 b、鉆孔埋拉桿很難保證加荷不偏心 c、噴層厚度不足易引起應(yīng)力集中 檢測結(jié)果軸拉粘結(jié)強度偏小，不能真實反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況,3.1 對現(xiàn)行檢測方法的評價,2）噴大板劈拉法 a、噴混凝土與巖石粘結(jié)面很難在同一垂直面劈拉試驗有剪切現(xiàn)象，剪切強度高于劈拉強度 b、噴大板不能完全反映現(xiàn)場實際情況 檢測結(jié)果劈拉粘結(jié)強度偏大，不能真實反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況,3）預(yù)留試件拉拔法 a、挖50mm寬環(huán)形槽很難挖 b、挖槽時對試件有損傷 c、鉆孔埋拉桿很難保證加荷不偏心 d、噴層厚（15cm）試件可能掛不住，試驗失敗 檢測結(jié)果軸拉粘結(jié)強度偏小，不能真

7、實反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況,提高現(xiàn)場粘結(jié)強度檢測精度的關(guān)鍵問題： （1）檢測試件如何形成才對試件無損傷 （2）現(xiàn)場采用什么加荷方式才不發(fā)生偏心 對以上關(guān)鍵問題采用以下方法解決： （1）立鋼模外包厚隔離材料，噴射成型試件鋼模用3個膨脹螺栓錨固在巖石上。 以上形成試件，對試件無損傷,3.2 噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度新檢測方法探討,2）試件加荷不偏心的措施 a、不鉆孔埋拉桿，而直接在鋼模頂部焊接4個拉頭 b、加荷架上4根拉桿等長，保證加荷不偏心 c、在反力架橫梁中心位置設(shè)伸縮定位桿（袖珍收音機天線） 創(chuàng)新方法定名: 噴射成型試件、軸向拉伸加荷,定名為噴射成型試件軸拉法 簡稱：噴射軸拉法,噴射軸拉法

8、試件加荷裝置示意圖,鋼模,加荷架,噴射軸拉法操作步驟： （1）在開挖立面1.5m左右高度選擇表面較平整巖石，并鉆3個錨固孔 （2）鋼模內(nèi)壁與底板圓環(huán)上下涂刷機油，并安裝鋼模 （3）用50-60mm厚隔離材料包裹鋼模外側(cè) （4）噴混凝土施工，與鋼模四周部位一起噴 （5）到試驗齡期，拆去鋼模外側(cè)隔離材料 （6）用套筒扳手擰下膨脹螺栓的螺母,7）安裝反力架，先用伸縮定位桿頭部指在試件頂面中心點，再用螺母調(diào)節(jié)反力架4根支桿高度，使反力架頂面與試件表面平行 （8）用油壓千斤頂加荷至破壞 （9）根據(jù)破壞荷載和破壞粘結(jié)面面積，計算噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度,現(xiàn)場試驗及工程應(yīng)用 某地下電站主廠房上游側(cè)墻 、類圍巖設(shè)計要求粘結(jié)強度1.0mpa cf30鋼纖維噴射混凝土 水灰比: 0.45 水泥用量: 500kg/m3 鋼纖維用量: 40kg/m3 砂率：70,表3 噴射軸拉法現(xiàn)場試驗結(jié)果,斷裂面有片狀巖石拉斷 現(xiàn)場試驗獲得成功后，某大型地下電站廠房采用噴射軸拉法檢測噴射混凝土與