噴射混凝土的配制要求

噴射混凝土的配制要求一、噴射混凝土配合比的設(shè)計(jì)要求噴射混凝土配合比的設(shè)計(jì)要求，基本上與普通混凝土相似，但由于施工工藝差別很大，所以必須滿足一些特殊要求。1.具有良好的黏附性，必須噴射到設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度，并能獲得密實(shí)、均勻的混凝土；2.具有一定的早強(qiáng)作用，噴射后4-8h的強(qiáng)度應(yīng)能具有控制地層變形的能力；3.在速凝劑用量滿足可噴性和早期強(qiáng)度條件下，必須達(dá)到設(shè)計(jì)的28d強(qiáng)度；4.應(yīng)做到粉塵濃度較小，混凝土回彈量較少，且不發(fā)生管路堵塞；5.設(shè)計(jì)要求的其他性能，如耐久性、抗?jié)B性、抗凍性等。二、噴射混凝土配合比的設(shè)計(jì)參數(shù)1.“膠骨比”即混凝土中的膠凝材料（水泥+拌合料）與骨料之比，一般可采用（1:4）~（1:4.5）；2.噴射混凝土的砂率比普通混凝土的砂率大，一般為45%~60%；3.水膠比是影響混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)水膠比太大時(shí)，噴射混凝土表面易出現(xiàn)流淌、滑移、拉裂；若水膠比太小，噴射混凝土表面易出現(xiàn)干斑，作業(yè)中粉塵大，混凝土回彈較多。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，噴射混凝土的適宜水膠比為0.40~0.50。三、噴射混凝土配合比的設(shè)計(jì)步驟1.確定噴射混凝土骨料的最大粒徑和砂率骨料的最大粒徑是影響混凝土可噴性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。一般情況下，噴射混凝土骨料的最大粒徑，不得大于噴射系統(tǒng)輸料管道最小斷面直徑的1/5~1/3，亦不宜超過(guò)一次噴射厚度1/3，最好控制在20mm以內(nèi)。砂率對(duì)噴射混凝土的稠度和粘聚性影響很大，對(duì)強(qiáng)度也有一定影響，其他性能影響如下表：性能砂率<45%>55%45%~55%回彈損失大較小較小管路堵塞易不易不易濕噴時(shí)的可泵性能不好好較好水泥用量少多較少混凝土強(qiáng)度高低較高混凝土收縮較小大較小根據(jù)噴射混凝土特點(diǎn)，為了最大限度吸收二次噴射時(shí)的沖擊能，必須選擇較大的砂率。綜合權(quán)衡砂率大小所帶來(lái)的的利弊，噴射混凝土拌合料的砂率在45%~55%為宜，一般粗骨料的最大粒徑越大，其砂率應(yīng)當(dāng)越小。另外，砂率較粗時(shí)，砂率可以偏大為宜；砂率較細(xì)時(shí)，砂率可以偏小些。當(dāng)噴射拱肩及拱頂部位時(shí)，宜采用較大的砂率。噴射混凝土的砂率，也可根據(jù)骨料的最大粒徑、噴射部位和圍巖表面狀況，參考下表進(jìn)行初選，然后經(jīng)過(guò)試拌、試噴射確定最佳砂率。骨料最大粒徑/mm1015202530砂率允許范圍/%65~8552~7545~7040~6538~62砂率平均值/%75.063.557.552.550.02.確定水泥及細(xì)粉摻料的用量水泥及細(xì)粉摻料（如粉煤灰、火山灰等）總稱為細(xì)粉料。細(xì)粉料的用量與骨料的最大骨料粒徑有關(guān)系。骨料最大粒徑Dmax/mm1015202530細(xì)粉料用量[C]/（kg/m3）453411382364357水泥的用量，可以用噴射混凝土的膠集比表示，即水泥與骨料之比，常為（1:4）~（1:4.5）。水泥過(guò)少，回彈量大，初期強(qiáng)度增長(zhǎng)慢；水泥過(guò)多，不僅能使粉塵量增多，而且硬化的強(qiáng)度不一定增加，反而使混凝土產(chǎn)生過(guò)大的收縮變形。水泥用量過(guò)多，對(duì)噴射混凝土后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)也有不利影響。當(dāng)水泥量超過(guò)400kg/m3時(shí)，噴射混凝土的強(qiáng)度并不隨水泥用量增大而提高。3.確定噴射混凝土的水灰比水灰比是影響噴射混凝土強(qiáng)度、耐久性和施工工藝的主要因素。當(dāng)水灰比為0.20時(shí)，水泥不能獲得足夠的水分與其水化，硬化后有一部分未水化的水泥質(zhì)點(diǎn)，反而使混凝土的強(qiáng)度降低；當(dāng)水灰比為0.60時(shí)，過(guò)量的水分蒸發(fā)后，在水泥石中形成毛細(xì)孔，也造成混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性下降。對(duì)于干法噴射混凝土施工，預(yù)先不能準(zhǔn)確的給定拌合料的水灰比，水量全靠噴射手在噴嘴處的調(diào)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)當(dāng)噴射混凝土表面出現(xiàn)流淌、滑移、拉裂現(xiàn)象時(shí)，表明混凝土的水灰比太大；若噴射混凝土表面出現(xiàn)干斑，作業(yè)中粉塵較大，回彈較多，表明水灰比較小噴射混凝土的水灰比，取決于噴射物要求的稠度，它與水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、砂率、砂的粒徑、細(xì)粉摻料及外加劑的種類和摻量有關(guān)。工程實(shí)踐表明，在不摻加減水劑情況下，噴射混凝土的水灰比，一般以0.40~0.50為宜。4.確定噴射混凝土中的砂、石用量確定混凝土中砂、石的用量，可用普通水泥混凝土配比時(shí)求砂石用量的絕對(duì)體積法計(jì)算，也可以用假定表觀密度法進(jìn)行計(jì)算，噴射混凝土的表觀密度可以假定為2450~2500kg/m3。5.速凝劑的摻量噴射混凝土中摻加適宜的速凝劑，是加速混凝土凝結(jié)硬化、防止混凝土流淌和脫落、減少混凝土回彈損失的重要技術(shù)措施。但不是所有的噴射混凝土都要摻加速凝劑，更不是摻量越多越好。由于國(guó)內(nèi)大部分速凝劑都在不同程度降低混凝土最終強(qiáng)度，所以對(duì)于摻量要嚴(yán)格控制。四、噴射混凝土的參考配合比干式噴射混凝土最佳配合比：因素混凝土的幾種配合比回彈率最小配合比28d強(qiáng)度最大的配合比綜合最佳配合比水泥用量/(kg/m3)350350350砂率/%705060水灰比（W/C）0.600.400.50速凝劑摻量/%222粗骨料種類碎石卵石碎石噴射面角度/(。)909090噴射距離/cm707070平均回彈率/%23.6±6.247.3±6.332.1±6.328d齡期平均抗壓強(qiáng)度/MPa12.33±0.9918.18±0.9912.51±0.99濕式噴射混凝土的最佳配合比：因素混凝土的幾種配合比回彈率最小配合比28d強(qiáng)度最大的配合比粉度最小的配合比綜合最佳配合比水泥用量/(kg/m3)34