喷射混凝土技术.ppt

岩锋科技 中铁西南院 Shotcrete for Underground support Ⅸ “早期，在采用干喷的情况下，隧道工程中的喷混凝土支护是施作现浇混凝土衬砌前围岩临时防护的同义词。由于湿喷方法的引入以及速凝剂自动精确计量设备的使用和各种纤维材料加固的选择，目前，喷混凝土作为一种高品质的混凝土被越来越多的人所接受，经常作为隧道的永久衬砌。” K.Garshol在2002第9届喷混凝土国际会议的主题报告 谢谢! 不当之处敬请批评指正 联系电话--E-mail-----lct.yf@163.com 化学结合水：0.227 化学结合水＋凝胶水：0.38 常规条件下满足工作度：０.44 水泥浆体与水泥石结构 喷射混凝土 蜂窝孔结构 隧道工程，归根结底，就是要处理好由开挖引起的围岩松弛。也就是说如何在开挖和支护过程中，使围岩不松弛或少松弛。这是施工的主要原则。围岩松弛与围岩变形直接相关。也就是说要想控制住围岩的松弛，就要控制住围岩的变形。 早高强喷射混凝土结构功能 日本进行了早高强喷射混凝土试验，证明 提高早期强度对控制变形非常有利。 日本还尝试用早高强喷射混凝土取代钢支 撑，以加快施工速度。 密贴 黏结强度 共同变形 单层衬砌 简化工序 缩短工期 降低成本 优化结构 组合梁-叠合梁 水压力与冻涨压力 喷射混凝土单层支护技术 成昆铁路 布祖湾隧道1967年 单层衬砌的几个问题： 喷射混凝土耐久性(高性能喷射混凝土、湿喷工艺） 喷射混凝土匀质性（湿喷工艺） 喷层可溶出物控制（碱性速凝剂，无碱速凝剂） 防水（结构自防水、注浆、喷涂防水层） 表面糙率与建筑外观（离壁衬套） 体积收缩开裂（纤维、钢筋网） 渗漏溶蚀（提高密实性） 水流冲磨（应用矿物外掺料与提高密实性） 喷射混凝土单层支护技术 挪威法围岩分 类与支护参数 挪威法-NMT（相对于新奥法NATM） 特征：湿喷钢纤维混凝土+锚杆支护体系 喷射混凝土单层支护技术 RQD：岩石质量指标 Jn：节理组数 Jr：节理粗糙度 Ja：节理蚀变度 Jw ：节理水折减因子 SRF：应力折减因子 九种支护类型： 1无支护2局部锚杆3系统锚杆4系统锚杆+喷混凝土(厚度4~5cm)5钢纤维喷混凝土+系统锚杆+喷混凝土(厚度5~9cm)6钢纤维喷混凝土+系统锚杆+喷混凝土(厚度9~12cm)7钢纤维喷混凝土+系统锚杆+喷混凝土(厚度12~15cm)8钢纤维喷砼+格栅钢纤维喷砼(厚度15~25cm)+系统锚杆9模筑混凝土(厚度大于25cm) 喷射混凝土单层支护技术 喷射混凝土原材料质量控制要点 最大骨料粒径控制 我国标准 15mm 国外 8～12mm 根据密实特征分析 建议按12mm控制 级配与针片状骨料含量控制 喷射混凝土原材料质量控制要点 速凝剂：粉状、液体 液体速凝剂： 碱性速凝剂（PH值，碱含量） 低碱速凝剂(5%左右） 无碱速凝剂（≤1%） 混凝土碱含量与碱-集料反应 碱-集料反应是混凝土的癌症 （膨胀性破坏） 高度重视液体速凝剂试验与选择 它与成本和质量关系重大 试验要点: 凝结时间与掺量试验(标准实验条件) 无碱液体速凝剂的凝结时间测试方法与标准（欧洲方法） 强度损失试验 合理的初终凝时间(蠕动、孔隙与气孔、回弹、掉块） 与水泥和减水剂相容性试验(速凝剂配方与水泥品种调整) 最佳掺量试验 对水灰比敏感性试验(实际使用水灰比) 工艺性检测(杂质、沉淀) 实际使用量与实验室掺量的差异性 (水灰比变化、合理损耗) 喷射混凝土原材料质量控制要点 高度重视液体速凝剂试验与选择 它与成本和质量关系重大 选择要点（综合考虑以下因素）: 添加比例 单价 28天强度保持率 对回弹的影响 工艺性(沉淀、杂质） 合理初终凝时间控制对喷射混凝土孔隙率有重要影响 过慢：喷层在高压风作用下产生蠕动，增大回弹与掉块 过快：不利于密实（浆体填充、孔隙），成本高。 性价比！ 单价比？ 喷射混凝土原材料质量控制要点 无碱液体速凝剂 无碱液体速凝剂是发展方向 环保 对混凝土后期强度和耐久性（碱-集料反应）有利 现有规范无法对无碱液体速凝剂进行检测和评价 欧洲规范具有可操作性 喷射混凝土原材料质量控制要点 喷射混凝土配合比设计与试验要点 必须高度重视配合比设计 建立混凝土拌和物工作度概念 (相当于混凝土可泵性) 配合比设计必须按强度、工作度、耐久性 进行多指标控制 基准配制强度的确定 (必须考虑速凝剂和射流密实因素的影响) 配合比设计 主要因素 混凝土 强度指标 （结果指标） 拌和物 工作度指标 （过程指标） 混凝土 耐久性指标 （结果指标） 回弹 成本 喷射混凝土配合比设计与试验要点 配合比设计的主要内容 水胶比（0.35～0.7)-强度、耐久性 常用0.45～