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喷射混凝土设计

喷射混凝土的配比与强度

喷射混凝土的常用配比

在锚喷支护巷道中，喷射混凝土的主要目的是封闭围岩，防止围

岩风化和裂隙的演化。为确保质量，必须使喷层密实、均匀，达到设

计强度。煤矿中常用喷射混凝土的强度为25~33MPa，常用的配比为

水泥：砂：石子=1：2：2，优选配比为水泥：砂：石子=1：1.8：2.2，

或1：2.25:2.75，或1:2.3:2.7。

影响喷射混凝土强度质量的因素很多，除了水泥、石子、砂的配

比外，还有水泥种类与标号、品质，砂与石子的粒度、品质和级配，

养护条件、温度与喷射厚度，速凝剂质量与掺量等。要得到具体的水

泥、砂、石子和速凝剂条件下强度指标，需要经过大量的试验才能取

得，并且试验结果具有较大的离散性。

喷射混凝土配比与强度指标

水泥：砂：石（重量速凝剂掺量抗压强度/MPa

水泥

比）/%28d60d150d

500号普硅1：（2~2.5）：（2~2.5）030~4035~4545~60

500号普硅1：2：1.5025~4340~5048~65

500号普硅1：2：22.5~420~2522~28—

400号普硅1：2：2030~4035~4540~50

325号矿渣1：2：2025~3025~3530~40

425号普硅1：2：22.5~420~2522~2725~30

影响喷射混凝土强度的因素分析

（1）水泥

喷射混凝土常用的是普通硅酸盐水泥，这种水泥来源广，又能满

足普通喷射混凝土的大部分要求，而且同速凝剂有较好的相容性。水

1

泥标号不低于325号。当岩石、地下水或配制用水含有可溶性硫酸盐

时，应使用抗硫酸盐水泥。当要求喷射混凝土具有较高早期强度时，

可以使用硫铝酸盐水泥或其他早强水泥。

（2）水灰比

水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素。在混凝土中，水的作

用主要是与水泥发生化学反应，使混凝土产生强度。但这种起作用的

水仅占水泥重量约15~25%，而多余的水份只是在混凝土内起润滑作

用，使所喷的混凝土在喷射过程中具有足够的和易性，不满足施工要

求。

喷射混凝土喷射到岩石后,在硬化过程中，多余的水份逐渐蒸发，

使混凝土产生微细的孔隙，造成喷射混凝土的密实性和强度降低。因

此，在满足施工条件的情况下.应将水灰比控制在较低范围。煤矿井

下喷射混凝土的水灰比应控制在0.4~0.45范围内。如水泥用量过多，

将导致喷射混凝土产生收缩裂缝的可能性加大。增大水灰比则又降低

了混凝土的强度。另外，喷射混凝土施工时，水灰比的控制完全是由

喷射手的感觉和经验来判断的。因此，提高喷射手的喷射理论水平和

施工操作技术是保证喷射强度稳定的重要环节。

（3）速凝剂掺量

速凝剂掺量直接影响喷射混凝土早期及后期强度。速凝剂能加快

喷射混凝土早期强度的增长，但后期强度也相应的有所损失。一般来

说，混凝土早期强度增长愈快，其后期强度损失也愈大。因此，速凝

剂的掺量要严格控制在正确范围，速凝剂掺量应以水泥初凝时间为

3~5min.，终凝10min.以内。一般速凝剂掺入量为水泥的2.5%~4%。

（4）砂、石质量及级配

砂、石质量的好坏，对喷射混凝土强度有着很大的影响。

①砂：砂子级配不良或砂子太细，都要增加水泥用量或加大水灰

比。喷射混凝土应用质地坚硬、洁净，级配良好的中砂，细度模量应

大于2.5。其中，直径小于0.075mm的