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隧道噴射混凝土質量提升關鍵技術研究

2022-12-09         點擊:

  李敬偉(wei)(中(zhong)鐵一局集團第五工程有限(xian)公司)

  俞醒(xing)(中(zhong)國(guo)鐵路上(shang)海局集團有限(xian)公(gong)司杭溫工(gong)程建(jian)設指(zhi)揮部)

  浙(zhe)江卡浦(pu)樂爾混凝土技術有限公司 鄒紅湘

  中鐵(tie)十(shi)四(si)局集團(tuan)有限公司(si) 楊仕彬 趙(zhao)連登

  [摘(zhai)要(yao)]如(ru)何(he)(he)解決隧道噴(pen)射混(hun)凝(ning)土(tu)回彈(dan)量大、速(su)凝(ning)劑(ji)摻(chan)(chan)量多、濕噴(pen)效(xiao)率低等(deng)問(wen)題,如(ru)何(he)(he)有(you)效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng),水(shui)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)品質(zhi)(zhi)影響(xiang)(xiang)(xiang),外(wai)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量和(he)摻(chan)(chan)量影響(xiang)(xiang)(xiang),配合比的(de)(de)(de)(de)(de)合理性對混(hun)凝(ning)土(tu)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)(xiang)非常關鍵。本研究希望通(tong)(tong)過對減水(shui)劑(ji)、速(su)凝(ning)劑(ji)和(he)水(shui)泥(ni)(ni)質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi),將水(shui)泥(ni)(ni)對裂(lie)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)不良影響(xiang)(xiang)(xiang)降(jiang)到最低,通(tong)(tong)過初支(zhi)成套(tao)技術(shu)服(fu)務一體化的(de)(de)(de)(de)(de)理念,再(zai)通(tong)(tong)過其它手段,來達到有(you)效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)噴(pen)射混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)回彈(dan)和(he)有(you)效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。

  [關鍵(jian)詞]低(di)開裂(lie)(lie)敏(min)感度水泥 無(wu)堿速凝劑 回彈改良劑 配合比(bi) 混凝土(tu)裂(lie)(lie)縫

  [Abstract] The quality of the cement,supplements and its proportion of the concrete have very vital influences on the quality of concrete, which playing a key part on solving the problems,such as high rebounding extent of ejected concrete on canal constructing,over proportioned of fast condenser,low effectiveness of wet ejecting method,and effectively control of the concrete crack. This research, based on the concept the integral service of the primary supporting technology service, hope to lowest the influence of the cement to the cracks by controlling the quality of the water reducer,fast condenser and cement to fulfill the target of effectively controlling the rebounding extend of ejected concrete and limit the crack to the most extend.

  [keywords]low-cracking sensitive cement,alkali-free condenser, rebounding improver,proportioning,cement crack.

  1、概述

  噴射混(hun)(hun)凝土是借(jie)助噴漿機將(jiang)攪(jiao)拌均勻的混(hun)(hun)凝土拌合物直接噴射至工作面的混(hun)(hun)凝土,也是隧(sui)(sui)道施工過(guo)程開挖初期支護(hu)的關鍵部分,其(qi)技術水平直接影響著隧(sui)(sui)道支護(hu)質量(liang)及施工的安(an)全。

  隧(sui)(sui)道(dao)(dao)是永久(jiu)性的(de)(de)大(da)(da)型建筑物(wu),建成后不易改建、擴(kuo)建,其建筑結(jie)構(gou)、材料(liao)選(xuan)擇需(xu)充分考慮結(jie)構(gou)長(chang)期承載(zai)及(ji)(ji)耐久(jiu)性的(de)(de)需(xu)要(yao)。隧(sui)(sui)道(dao)(dao)的(de)(de)安全運營(ying)直接關(guan)系到國家財產和人民生命的(de)(de)安危。因此,針對公路(lu)和鐵路(lu)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)襯(chen)砌裂(lie)縫(feng)問題(ti)展開針對性研究,通過技術(shu)路(lu)徑(jing),從源頭上杜絕混(hun)凝(ning)土的(de)(de)裂(lie)縫(feng)問題(ti),需(xu)要(yao)從原材料(liao)控(kong)制、配合比優化、施工工藝優化等角(jiao)度(du)進行系統(tong)化研究,采取(qu)合理的(de)(de)材料(liao)技術(shu)措施及(ji)(ji)施工工藝,降低混(hun)凝(ning)土收縮,避免二襯(chen)混(hun)凝(ning)土開裂(lie),確保隧(sui)(sui)道(dao)(dao)的(de)(de)穩(wen)定、美觀(guan)及(ji)(ji)耐久(jiu)性,保障公路(lu)和鐵路(lu)交通安全,具有十分重(zhong)大(da)(da)的(de)(de)經(jing)濟價值(zhi)和社會價值(zhi)。

  近年來,隨著我(wo)國公路鐵路工(gong)程(cheng)建設的加(jia)快(kuai),隧道工(gong)程(cheng)有(you)了(le)較大發展,噴射混凝土(tu)具(ju)有(you)原(yuan)料來源(yuan)廣泛(fan)、施工(gong)便利、對(dui)施工(gong)現場適應性強、施工(gong)速度快(kuai)等優良(liang)性能(neng),得到廣泛(fan)應用,為我(wo)國工(gong)程(cheng)建設貢獻了(le)力量。

  關鍵材料助力技術發展

  隨著噴射(she)混凝土材(cai)料制備的關鍵材(cai)料——噴射(she)混凝土用速(su)(su)凝劑的快速(su)(su)發展,無(wu)堿液體速(su)(su)凝劑技術逐(zhu)漸成熟(shu),為噴射(she)混凝土材(cai)料的高性能化發展提供了(le)材(cai)料基礎。

  無(wu)堿液體(ti)速(su)凝劑是(shi)速(su)凝劑的(de)發(fa)展(zhan)方向,也是(shi)工程(cheng)應用的(de)必然趨(qu)勢。公司與北(bei)京工業大(da)學正是(shi)在這(zhe)一背景下,經過長期合作研究(jiu),成(cheng)功(gong)推出了HQ無(wu)堿液體(ti)速(su)凝劑及其(qi)系列母料(liao)。研究(jiu)成(cheng)果已經通過中國(guo)建筑材(cai)料(liao)聯合會的(de)科技(ji)成(cheng)果鑒(jian)定(ding),取得發(fa)明專利,其(qi)產品主要性能指標達到或超過國(guo)內(nei)外同類產品,成(cheng)果屬于國(guo)際(ji)先進水平。

  (1) 摻量低(6%_9%),水泥(ni)混凝(ning)土凝(ning)結硬化快,初終凝(ning)間隔短;

  (2)對水泥的適應(ying)性好,在(zai)摻量為(wei)水泥質量6%-9%范圍(wei)內,滿(man)足國(guo)家標(biao)準《噴射(she)混凝土用(yong)速凝劑》ASTM C1141/C1141M-08Standard Specification for Admixtures for Shotcrete標(biao)準性能(neng)指標(biao)和要(yao)求。

  (3)混凝(ning)土早期強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao),膠砂試件的1d強(qiang)(qiang)度(du)(du)可(ke)超過7MPa,后(hou)期強(qiang)(qiang)度(du)(du)只(zhi)增(zeng)不減,28d強(qiang)(qiang)度(du)(du)比可(ke)達90%以上,90d抗壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)保留率為100%

  (4)對混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)耐(nai)久性無(wu)(wu)不良影響,由于(yu)無(wu)(wu)堿(jian)速凝(ning)(ning)劑(ji)不含堿(jian)性物(wu)質,極(ji)大(da)程度上降低(di)了(le)由于(yu)堿(jian)性物(wu)質的引入對混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)造成的破壞(huai),如堿(jian)骨料反應;同時嚴格(ge)限(xian)制了(le)Cl-的含量,避免了(le)對鋼筋的腐蝕;

  (5)在噴射(she)過程(cheng)中沒有粉塵, 并(bing)大大降低回彈量(liang),從(cong)而保護施(shi)工人員的(de)身(shen)體健康和(he)避免材(cai)料(liao)的(de)浪(lang)費;

  (6)硬化(hua)混凝(ning)(ning)土密實(shi)性好、抗滲性好,可配制高強噴射混凝(ning)(ning)土。

  1、檢測依據:中(zhong)華人(ren)民共和國國家標準GB/T35159-2017《噴射混凝(ning)土用速凝(ning)劑》

  企業標準(zhun) Q/KHQ 005-2013《噴射混(hun)凝(ning)土用無堿(jian)液體速凝(ning)劑》

  2、方法提要:

  ① 凈(jing)漿實驗:400克水泥、160克水(扣除速凝劑所帶(dai)入水分)

  ② 提示(shi):例如速(su)凝(ning)劑(ji)(ji)固含(han)量為50%,即按應加速(su)凝(ning)劑(ji)(ji)量的(de)50%扣(kou)減水分。速(su)凝(ning)劑(ji)(ji)計量方法,建(jian)議使用獸用注射器(快(kuai)速(su)、準確);做(zuo)凈(jing)漿(jiang)攪(jiao)拌(ban)時(shi)(特(te)別加入(ru)速(su)凝(ning)劑(ji)(ji)后(hou))請用手工迅速(su)拌(ban)合,并于50秒內完成圓(yuan)模,不建(jian)議用機器進行攪(jiao)拌(ban)(機器攪(jiao)拌(ban)會影響速(su)凝(ning)劑(ji)(ji)與(yu)水泥凈(jing)漿(jiang)的(de)均值和凝(ning)結時(shi)間)。

  ③ 一天(tian)強度試(shi)驗:900克(ke)水泥,1350克(ke)標準砂,450克(ke)水(扣除速凝劑所帶水分(fen)),方法與凈(jing)堿試(shi)驗相同,試(shi)摸完成后(hou)請置(zhi)于20℃±2℃室(shi)內存放。

  產品使用

  1、無(wu)堿液體速凝劑只(zhi)可(ke)使(shi)用于濕(shi)噴工藝,必須具有小型或(huo)大型濕(shi)噴設備方可(ke)使(shi)用。

  2、根(gen)據水泥品種(zhong),用量和(he)水灰比不同(tong),可以通過改變其(qi)摻量調整促凝作(zuo)用來滿(man)足(zu)使用要求。

  3、環境溫度(du)會影響(xiang)噴射(she)混凝土的凝結(jie)速(su)度(du)和早期性(xing)能(neng)(neng)。具體摻(chan)量(liang)應根據性(xing)能(neng)(neng)需求,環境條件的不同(tong),通過試驗(yan)調整確定。摻(chan)量(liang)越高,凝結(jie)時(shi)間越快。

  聚焦先進水泥基

  材料(liao)、高性能混(hun)凝土、固廢資源(yuan)化材料(liao)等(deng)科(ke)學問題,系統(tong)開(kai)(kai)展新(xin)(xin)理(li)論、新(xin)(xin)方法、 新(xin)(xin)工藝、新(xin)(xin)技術的研究與(yu)開(kai)(kai)發(fa)工作。

  近年來,隨著噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)材(cai)料(liao)制備的關鍵材(cai)料(liao)——噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)用速(su)凝(ning)劑的快速(su)發展(zhan),無(wu)堿液體速(su)凝(ning)劑技術(shu)逐漸(jian)成熟,為噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)材(cai)料(liao)的高(gao)(gao)性(xing)能化發展(zhan)奠(dian)定了(le)(le)材(cai)料(liao)基礎;同時,噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)成型工(gong)藝(yi)也(ye)(ye)逐漸(jian)由干法噴(pen)(pen)射(she)(she)向濕法噴(pen)(pen)射(she)(she)方(fang)向轉(zhuan)型發展(zhan),噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)設備也(ye)(ye)正在逐步實現國產化和智(zhi)能化控制,明顯地提高(gao)(gao)了(le)(le)噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)作業環(huan)境和工(gong)程質量。此(ci)外,硅(gui)灰、鋼纖維、有機纖維和其他(ta)功(gong)能材(cai)料(liao)在噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)中應用,顯著提高(gao)(gao)了(le)(le)噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)的力學性(xing)能與耐(nai)久(jiu)性(xing),推動噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)向高(gao)(gao)性(xing)能化和高(gao)(gao)耐(nai)久(jiu)方(fang)向發展(zhan)。

  “目前,噴(pen)(pen)射混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)已廣泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)(yu)隧道、地下和海洋工(gong)程,以提供(gong)早期支持(chi)和防止滲水。噴(pen)(pen)射混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)關鍵性能指(zhi)標是設定(ding)時(shi)(shi)間和強度,這(zhe)不僅取決于(yu)(yu)(yu)混(hun)合物設計,還取決于(yu)(yu)(yu)液(ye)體無堿速凝(ning)(ning)(ning)劑的(de)使用(yong)。速凝(ning)(ning)(ning)劑改變了膠(jiao)凝(ning)(ning)(ning)材料的(de)水化(hua)機理,影(ying)響其強度發展(zhan)和凝(ning)(ning)(ning)固時(shi)(shi)間。”CCPA噴(pen)(pen)射混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)材料與(yu)工(gong)程技(ji)術(shu)分會秘書長尚(shang)百雨表示,2017年噴(pen)(pen)射混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)速凝(ning)(ning)(ning)劑行業為712.85億(yi)美元,預計到2025年將達到986.62億(yi)美元,2017—2025年的(de)復合年增長率為4.15%。全球(qiu)采礦(kuang)活動(dong)、隧道建設增加(jia)等是推動(dong)全球(qiu)噴(pen)(pen)射混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)速凝(ning)(ning)(ning)劑市場(chang)的(de)關鍵因素。

  創新讓技術、標準持續突破

  在標準體(ti)系建(jian)設方(fang)面,當前由于噴射(she)混(hun)凝土在配合比(bi)、噴射(she)作業(ye)及(ji)灑水養護(hu)等多種因(yin)(yin)素(su)的影響(xiang),使(shi)得(de)實體(ti)噴射(she)混(hun)凝土的強度往往達不到設計要求,導致支(zhi)護(hu)結構的可靠度降(jiang)低甚至工(gong)程事故的發(fa)生(sheng)。因(yin)(yin)此能(neng)否準確有效(xiao)地評價噴射(she)混(hun)凝土的施工(gong)質(zhi)量顯(xian)得(de)尤為(wei)重要。

  近(jin)年來(lai),隨著國民經濟的(de)快速發展及噴射(she)(she)混(hun)凝土(tu)(tu)應(ying)用(yong)領域的(de)不斷擴大,噴射(she)(she)混(hun)凝土(tu)(tu)需求(qiu)(qiu)(qiu)量越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)大、質量要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)也越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)高,性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)綜合(he)化、多(duo)樣化,因此(ci)對噴射(she)(she)混(hun)凝土(tu)(tu)品種(zhong)與性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)高,對噴射(she)(she)混(hun)凝土(tu)(tu)應(ying)用(yong)技術水平要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)也越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)高。

  創(chuang)新是(shi)(shi)技術進(jin)步(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian),在(zai)(zai)工(gong)(gong)程(cheng)建設中(zhong)(zhong)同(tong)樣(yang)如此(ci)。“在(zai)(zai)川藏鐵路拉薩—林芝試(shi)驗(yan)段(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)實踐中(zhong)(zhong),為(wei)實現噴(pen)射(she)混凝(ning)土在(zai)(zai)到(dao)達受(shou)噴(pen)面時(shi)迅(xun)速凝(ning)結(jie)硬化并提供早期(qi)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de),采(cai)用加入速凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)加速水泥水化進(jin)程(cheng),縮短誘導期(qi)。速凝(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)使用實現了噴(pen)射(she)混凝(ning)土的(de)(de)(de)(de)(de)迅(xun)速凝(ning)結(jie)硬化,保證了隧道(dao)(dao)圍巖穩定和(he)施(shi)工(gong)(gong)安全(quan)。山西省中(zhong)(zhong)部(bu)引黃工(gong)(gong)程(cheng)是(shi)(shi)山西省‘十二五’規劃(hua)大水網(wang)建設中(zhong)(zhong)一項重要的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng),工(gong)(gong)程(cheng)包括水源工(gong)(gong)程(cheng)和(he)輸水工(gong)(gong)程(cheng)。本(ben)工(gong)(gong)程(cheng)采(cai)取(qu)了一系列的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)措施(shi)進(jin)行初期(qi)支護,除了錨桿、錨索(suo)等措施(shi)外,鋼纖(xian)維噴(pen)射(she)混凝(ning)土也是(shi)(shi)其中(zhong)(zhong)一項重要的(de)(de)(de)(de)(de)措施(shi)。某高(gao)(gao)鐵全(quan)線(xian)重點控制(zhi)性(xing)工(gong)(gong)程(cheng),隧道(dao)(dao)地(di)質(zhi)條件(jian)復雜,整(zheng)體施(shi)工(gong)(gong)風險高(gao)(gao)。該(gai)隧道(dao)(dao)淺埋(mai)段(duan)占全(quan)隧41%,洞身圍巖整(zheng)體穩定性(xing)差,淺埋(mai)偏壓軟(ruan)弱圍巖多,尤其是(shi)(shi)Ⅳ、Ⅴ級圍巖占比高(gao)(gao)達86%。受(shou)地(di)材(cai)環境(jing)限制(zhi)與施(shi)工(gong)(gong)成本(ben)控制(zhi),項目采(cai)用機制(zhi)砂(sha)制(zhi)備噴(pen)射(she)混凝(ning)土。”談到(dao)在(zai)(zai)工(gong)(gong)程(cheng)中(zhong)(zhong)取(qu)得的(de)(de)(de)(de)(de)突破,尚百雨如數家珍(zhen)。

  在(zai)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)建(jian)設方(fang)(fang)面,同樣(yang)需要創新。“在(zai)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)體(ti)系(xi)建(jian)設方(fang)(fang)面,當前由于噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)在(zai)配合比(bi)、噴(pen)射作業及(ji)灑水養護等多種(zhong)因素的(de)(de)(de)(de)影響,使得(de)實體(ti)噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)往往達不(bu)(bu)到設計要求,導(dao)致支(zhi)護結構的(de)(de)(de)(de)可靠度(du)(du)降低甚至工(gong)程事故(gu)的(de)(de)(de)(de)發生。因此,能(neng)否準(zhun)(zhun)(zhun)確有效地評(ping)價(jia)噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)施(shi)工(gong)質量顯得(de)尤為重要。”尚百雨(yu)指(zhi)出,目前現(xian)行的(de)(de)(de)(de)噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)質量評(ping)價(jia)指(zhi)標(biao)(biao)仍(reng)然局限于傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)抗(kang)(kang)壓強度(du)(du),但(dan)抗(kang)(kang)壓強度(du)(du)指(zhi)標(biao)(biao)不(bu)(bu)能(neng)合理地反(fan)映(ying)噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)實際受載作用(yong)機理。況(kuang)且(qie)國內現(xian)行施(shi)工(gong)規范和質量檢(jian)驗(yan)評(ping)定(ding)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)中檢(jian)測噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)抗(kang)(kang)壓強度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)“噴(pen)大板”試(shi)驗(yan)方(fang)(fang)法不(bu)(bu)僅費時費力,所獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)樣(yang)本數量有限,強度(du)(du)值(zhi)有時也(ye)不(bu)(bu)能(neng)真正反(fan)映(ying)實際噴(pen)射混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)。

  未來機遇與挑戰并存

  目(mu)(mu)前(qian),發展(zhan)噴射混凝土(tu)(tu)技術存在以下(xia)兩種(zhong)思路:一(yi)是發展(zhan)適用(yong)于(yu)噴射混凝土(tu)(tu)的綠色高性能(neng)(neng)速凝劑;二是在噴射混凝土(tu)(tu)中加入新型纖維(wei)材料,利(li)用(yong)其本身(shen)的力(li)學性質,達(da)到(dao)改善噴射混凝土(tu)(tu)性能(neng)(neng)目(mu)(mu)的。

  我國幅(fu)員(yuan)遼闊,社會全(quan)面進步(bu),人民需求大(da)幅(fu)提升,促使(shi)工程的種類與(yu)質量不斷取得(de)更大(da)的突破(po),這為噴(pen)射混凝土(tu)帶來了機遇與(yu)挑(tiao)戰。

  “當前(qian)行業發展存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)和(he)(he)(he)(he)(he)挑戰(zhan)主(zhu)(zhu)要有(you)以(yi)下(xia)幾點:一(yi)是(shi)(shi)國(guo)內外相關(guan)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)驗方(fang)法和(he)(he)(he)(he)(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)評價指標(biao)存在(zai)不統(tong)一(yi)問題(ti)。特(te)別是(shi)(shi)關(guan)于速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)產品分(fen)類和(he)(he)(he)(he)(he)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)指標(biao)問題(ti),我國(guo)甚(shen)至沒有(you)無堿(jian)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)明確定義,對(dui)(dui)于多少(shao)(shao)(shao)堿(jian)含(han)量才是(shi)(shi)無堿(jian)或(huo)者低堿(jian)存在(zai)爭(zheng)議。二是(shi)(shi)目(mu)前(qian)3D打(da)印建筑技(ji)(ji)(ji)術使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土粘(zhan)結時(shi)間仍舊不合(he)理,通常凝(ning)(ning)(ning)結時(shi)間達6~10h左右。三是(shi)(shi)煤(mei)礦巷道使(shi)用噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土封閉和(he)(he)(he)(he)(he)支(zhi)護(hu)圍巖是(shi)(shi)目(mu)前(qian)最有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)護(hu)方(fang)式,伴隨著(zhu)錨噴(pen)(pen)支(zhi)護(hu)工藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)(gai)進(jin)和(he)(he)(he)(he)(he)完(wan)善,成為目(mu)前(qian)巷道支(zhi)護(hu)技(ji)(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)流。四是(shi)(shi)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)產品穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)在(zai)噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土施工中應用技(ji)(ji)(ji)術還有(you)待完(wan)善。”尚(shang)百(bai)雨提出,目(mu)前(qian)發展噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土技(ji)(ji)(ji)術存在(zai)著(zhu)以(yi)下(xia)兩種思(si)路:一(yi)是(shi)(shi)發展適用于噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)綠色(se)高性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji),針對(dui)(dui)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土延性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高、抑(yi)制裂縫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生與延伸、減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)天然骨料(liao)和(he)(he)(he)(he)(he)水泥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)消耗、降(jiang)低施工環(huan)境(jing)(jing)粉塵(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響等方(fang)面進(jin)行研究,利用速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)來弱化對(dui)(dui)環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污染(ran)。二是(shi)(shi)在(zai)噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土加(jia)入(ru)新型纖維材料(liao),利用其本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)質,達到改(gai)(gai)善噴(pen)(pen)射(she)(she)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)強度(du)、提高抗震防爆性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)、減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)自身裂縫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展、降(jiang)低回(hui)彈率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但(dan)值(zhi)得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi),當前(qian),低成本、高回(hui)報的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)研發使(shi)得速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)市場魚(yu)龍混(hun)雜,部分(fen)速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)摻入(ru)許多污染(ran)環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分(fen)。主(zhu)(zhu)管(guan)部門為提高工程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)(he)耐久(jiu)性(xing)(xing)(xing)(xing)、減(jian)(jian)少(shao)(shao)(shao)對(dui)(dui)環(huan)境(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污染(ran),現已明確要求在(zai)施工過程中使(shi)用液體速(su)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)。

  提升質量將是重要發展方向

   隨著(zhu)(zhu)我(wo)(wo)國(guo)“西部大開發”和“一帶(dai)一路”的(de)不斷推(tui)(tui)進(jin),噴(pen)射(she)混凝(ning)土將(jiang)得到進(jin)一步推(tui)(tui)廣,其質量(liang)的(de)好壞將(jiang)直(zhi)接(jie)影響著(zhu)(zhu)我(wo)(wo)國(guo)各類工程(cheng)的(de)建設質量(liang)和使(shi)用壽命。

  噴(pen)射(she)混凝土(tu)與傳統混凝土(tu)相比有著無可比擬(ni)的(de)優越(yue)性。由(you)于(yu)對(dui)被噴(pen)物具有較好的(de)支(zhi)襯、隔離等作用,使(shi)得其在水利水電、邊坡支(zhi)護、礦山開發(fa)、地(di)下工(gong)程、工(gong)程加固補強等諸多領域得到廣(guang)泛應用。但隨(sui)著我(wo)國“西部開發(fa)”和(he)“一帶一路(lu)”的(de)不斷推進,噴(pen)射(she)混凝土(tu)將(jiang)得到進一步推廣(guang),其質量的(de)好壞將(jiang)直接影響著我(wo)國各類(lei)工(gong)程的(de)建設質量和(he)使(shi)用壽命(ming)。

  “如何提升高性(xing)(xing)能(neng)(neng)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)材(cai)料(liao)與工程技(ji)術將成(cheng)為(wei)今后行業(ye)高質量發展(zhan)的(de)(de)重要方(fang)向。”對(dui)此,尚百雨建(jian)議,一是(shi)研發性(xing)(xing)能(neng)(neng)更(geng)好(hao)的(de)(de)早(zao)強型無堿液體速凝(ning)劑(ji)(ji)及其(qi)新型高效穩定劑(ji)(ji)或絡(luo)合劑(ji)(ji),加大利用(yong)無害工業(ye)副產品等廉價原材(cai)料(liao)生產液體速凝(ning)劑(ji)(ji)。二是(shi)濕(shi)噴(pen)(pen)工藝及其(qi)配套濕(shi)噴(pen)(pen)設備(bei)是(shi)未來(lai)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)的(de)(de)發展(zhan)方(fang)向,干法噴(pen)(pen)射(she)(she)將逐步被限制和(he)(he)取代。三(san)是(shi)建(jian)立健全(quan)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)檢(jian)測評價方(fang)法和(he)(he)相關標準(zhun)規范(fan)。四是(shi)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)材(cai)料(liao)向“高性(xing)(xing)能(neng)(neng)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)”方(fang)向發展(zhan),不僅具有可(ke)(ke)靠的(de)(de)可(ke)(ke)噴(pen)(pen)射(she)(she)性(xing)(xing)能(neng)(neng),同時具有優異的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)耐(nai)久性(xing)(xing)能(neng)(neng)。五是(shi)噴(pen)(pen)射(she)(she)混凝(ning)土(tu)專用(yong)噴(pen)(pen)射(she)(she)設備(bei)的(de)(de)自動化和(he)(he)智能(neng)(neng)化水平提升及開展(zhan)噴(pen)(pen)射(she)(she)手和(he)(he)承包商的(de)(de)專用(yong)技(ji)能(neng)(neng)和(he)(he)資質培訓已刻(ke)不容緩。

  在(zai)隧(sui)道施工(gong)過程中,噴(pen)射(she)混凝(ning)土作為隧(sui)道永久(jiu)性支(zhi)護工(gong)程,如(ru)何做到噴(pen)射(she)混凝(ning)土密實、噴(pen)射(she)平(ping)整,無(wu)脫(tuo)落、無(wu)空鼓、無(wu)裂(lie)縫(feng)、無(wu)滲漏等問題,就需要高性能的噴(pen)射(she)混凝(ning)土和有效降低混凝(ning)土裂(lie)縫(feng)的材料和工(gong)藝。

  2、研究的方向和技術路線

  在現(xian)代混凝土中,隧道裂縫(feng)控(kong)制是難度最大、牽(qian)涉面(mian)最廣的一個問題(ti)。混凝土結構開(kai)裂的原(yuan)因(yin)十分復雜,設計、原(yuan)材(cai)料加工、配合比選(xuan)用(yong)、施工養(yang)護到使用(yong)環境都存在裂縫(feng)產生的因(yin)素,所(suo)以,要想有效(xiao)控(kong)制甚至消滅(mie)工程結構中的裂縫(feng),難度可想而知。

  高性能混凝土(tu)的(de)研究(jiu),一(yi)般側重于(yu)混凝土(tu)整(zheng)體配合(he)比的(de)設計、礦物摻合(he)料(liao)的(de)使用以及(ji)外加(jia)劑的(de)協同,而(er)針(zhen)對水泥本身性能指標(biao)而(er)進行(xing)的(de)研究(jiu)則(ze)比較少的(de)應用于(yu)實際的(de)工(gong)程中。

  對(dui)(dui)于施工(gong)現場來說,為(wei)了(le)有效的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裂(lie)縫(feng),提升混凝(ning)土質(zhi)(zhi)量,優質(zhi)(zhi)的(de)(de)混凝(ning)土拌和物+好施工(gong),才能做出優質(zhi)(zhi)的(de)(de)工(gong)程(cheng)(cheng),就需要(yao)對(dui)(dui)原(yuan)材料的(de)(de)質(zhi)(zhi)量管(guan)控(kong)(kong)、配(pei)合比選用、施工(gong)的(de)(de)過程(cheng)(cheng)管(guan)理(li)進(jin)行(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。對(dui)(dui)混凝(ning)土行(xing)業(ye)來說,設計也(ye)(ye)許可以(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi),有些原(yuan)材料質(zhi)(zhi)量也(ye)(ye)可以(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi),而水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)因為(wei)不是混凝(ning)土行(xing)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)(chan),水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)過程(cheng)(cheng)中形成對(dui)(dui)裂(lie)縫(feng)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)因素(su)很難(nan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)是混凝(ning)土之母,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)一(yi)(yi)(yi)種低(di)敏感開裂(lie)度水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)是解決(jue)混凝(ning)土裂(lie)縫(feng)問題(ti)的(de)(de)關(guan)鍵一(yi)(yi)(yi)步。作(zuo)者總結自己和公司團隊十(shi)幾年(nian)來的(de)(de)正反兩方面工(gong)程(cheng)(cheng)技術經驗,和技術人員一(yi)(yi)(yi)起,對(dui)(dui)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)每個環節進(jin)行(xing)精心的(de)(de)研究和設計,生(sheng)產(chan)(chan)(chan)出能夠完全符合國家P.O42.5水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)標準(zhun)的(de)(de),并可以(yi)大幅度降低(di)隧(sui)道(dao)裂(lie)縫(feng)的(de)(de)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)。

  該水泥除(chu)了(le)降低C3S、C3A含量(liang)和比(bi)表面(mian)積外,主要(yao)有(you)以下幾個特(te)色(se)(1)科學設計(ji)了(le)水泥顆粒(li)的(de)級配;(2)提升了(le)水泥廠的(de)生產效率;(3)根據(ju)工程(cheng)經驗,把混(hun)合(he)材摻(chan)量(liang)使用到最(zui)佳;(4)滿足三天強度要(yao)求(qiu)的(de)同時(shi),大幅提高(gao)了(le)后(hou)期強度的(de)增長。

  3、研究內容

  3.1控制和(he)改善水泥的性(xing)能指標

  水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)各(ge)項技術指標都會(hui)(hui)(hui)顯著(zhu)(zhu)影(ying)響(xiang)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)質量。如水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)中(zhong)1~3µm的(de)(de)(de)(de)顆粒含(han)量會(hui)(hui)(hui)顯著(zhu)(zhu)影(ying)響(xiang)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)早期強(qiang)度(du)、需水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量等性(xing)(xing)能(neng),水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)越(yue)細(xi),放熱越(yue)快,收(shou)縮(suo)率也(ye)越(yue)大,很容易(yi)導致混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)早期開(kai)裂(lie);由于熟料(liao)煅燒不(bu)(bu)完全而存在的(de)(de)(de)(de)游(you)離氧化(hua)鈣(gai)和(he)游(you)離氧化(hua)鎂水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)化(hua)活性(xing)(xing)小,在水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)硬(ying)化(hua)后才水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)化(hua),會(hui)(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)體積(ji)(ji)膨(peng)脹(zhang),引起水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)石(shi)開(kai)裂(lie);石(shi)膏含(han)量過多時,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)硬(ying)化(hua)后還(huan)會(hui)(hui)(hui)繼續與固態的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)化(hua)鋁酸鈣(gai)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)化(hua)硫鋁酸鈣(gai),產生(sheng)(sheng)體積(ji)(ji)膨(peng)脹(zhang),也(ye)會(hui)(hui)(hui)引起水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)石(shi)開(kai)裂(lie);水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)助磨劑(ji)也(ye)可能(neng)會(hui)(hui)(hui)影(ying)響(xiang)高(gao)效減水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)劑(ji)效果,若兩者不(bu)(bu)適(shi)應,不(bu)(bu)僅(jin)會(hui)(hui)(hui)造(zao)成(cheng)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)施(shi)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)下降,還(huan)會(hui)(hui)(hui)增加收(shou)縮(suo)。因(yin)此(ci)需從水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)這一(yi)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)核心原(yuan)材料(liao)出發,控(kong)制和(he)改善生(sheng)(sheng)產和(he)性(xing)(xing)能(neng)指標,研究高(gao)鐵水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)定制化(hua)生(sheng)(sheng)產,對不(bu)(bu)同工(gong)程(cheng)設(she)定不(bu)(bu)同水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)摻(chan)合料(liao)的(de)(de)(de)(de)種類(lei)、助磨劑(ji)的(de)(de)(de)(de)使用、比表面積(ji)(ji)、堿含(han)量、選粉(fen)工(gong)藝、和(he)強(qiang)度(du)富余值及后期強(qiang)度(du)增長等指標。

  3.2嚴(yan)格控制外加劑(ji)技(ji)術指(zhi)標(biao)保證混凝土質量(liang)

  考慮(lv)高(gao)效(xiao)減水(shui)(shui)劑(ji)(ji)(ji)、速凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)等與環境溫(wen)度、骨(gu)料含(han)(han)泥量(liang)及(ji)石粉含(han)(han)量(liang)的匹配性(xing),同時系統性(xing)考慮(lv)外加劑(ji)(ji)(ji)摻量(liang)、活性(xing)母料、生產設備、運(yun)輸半徑(jing)、與水(shui)(shui)泥內助磨劑(ji)(ji)(ji)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)、與絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)的相(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)等因素對混凝(ning)土質(zhi)量(liang)的影響,研制(zhi)與水(shui)(shui)泥具有優異適應(ying)性(xing),能夠有效(xiao)保(bao)障混凝(ning)土各(ge)方面質(zhi)量(liang)的高(gao)效(xiao)減水(shui)(shui)劑(ji)(ji)(ji)。

  3.3研究水(shui)泥(ni)性能(neng)和水(shui)泥(ni)用量對混凝土收縮(suo)性能(neng)的影響

  研(yan)究不同性(xing)能(neng)(neng)水(shui)泥(ni)及(ji)用(yong)量對混凝(ning)土(tu)(tu)各(ge)項物理力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)和耐久(jiu)性(xing)能(neng)(neng)的影響,尤其(qi)是收(shou)縮性(xing)能(neng)(neng)的影響。針對目前存(cun)在的混凝(ning)土(tu)(tu)實(shi)際強(qiang)度(du)遠高(gao)于設計(ji)強(qiang)度(du)的情況,通過(guo)優化(hua)水(shui)膠(jiao)比(bi)和水(shui)泥(ni)用(yong)量適當降低混凝(ning)土(tu)(tu)強(qiang)度(du)的富(fu)余系數,從而(er)平衡強(qiang)度(du)與收(shou)縮之間(jian)的關系。

  4.關鍵技術

  4.1、對低敏感開裂水(shui)泥、高性能減水(shui)劑(ji)(ji)、無堿(jian)液體速凝劑(ji)(ji)、機(ji)制(zhi)(zhi)砂改良劑(ji)(ji)、回(hui)彈改良劑(ji)(ji)等原材料技術(shu)指標(biao)控制(zhi)(zhi)及(ji)優化技術(shu);

  低開裂(lie)敏感度(du)水泥的(de)技術原理,即(ji)用低開裂(lie)敏感度(du)水泥早(zao)期(qi)水化(hua)熱低、需水量低、后(hou)期(qi)水化(hua)潛力大,可改善硬化(hua)后(hou)混凝土(tu)的(de)孔結構,提高密實(shi)度(du),最大程度(du)降(jiang)低早(zao)期(qi)收縮開裂(lie)傾向。

  4.1.1低開(kai)裂(lie)敏度水泥(ni)技術指(zhi)標(10%混合材)

  表1低開(kai)裂敏感度水泥(ni)礦物(wu)相指標table 1. the mineral ingredients of the low crack sensitivity cement

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  4.1.2降低混凝土裂縫(feng)及(ji)耐(nai)久性(xing)能研究

  選(xuan)擇(ze)具有代表(biao)性(xing)(xing)(xing)的配合比,對其混(hun)凝土的抗(kang)裂性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)耐久性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)進(jin)行檢(jian)測,測試項目包(bao)括(kuo):塑性(xing)(xing)(xing)和(he)干燥收縮、抗(kang)滲(shen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、抗(kang)氯離(li)子(zi)滲(shen)透性(xing)(xing)(xing)、碳化性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、抗(kang)凍(dong)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、絕熱溫升。

  4.1.3室內試驗(yan)

   為了進(jin)一(yi)步驗證本(ben)水(shui)泥對(dui)減少混凝土收縮裂縫的(de)作用(yong),技術(shu)組專門進(jin)行了實體工程試驗。選(xuan)擇(ze)二塊(kuai)各大約300平的(de)路面(mian)進(jin)行混凝土試打,路面(mian)厚(hou)度(du)為20cm,強度(du)采用(yong)C30混凝土,配合比為:

  低開裂敏感度水泥配合比:水泥350,水175,外加劑5.6,砂960,碎石980(本攪拌站常用骨料),實測坍(tan)落度為20cm。

  普通水(shui)泥配合比:水(shui)泥210,粉煤灰(hui)80,礦粉60,水(shui)175,外加劑(ji)5.6,砂960,碎石980(本攪拌站常用骨料),實測坍落度為20cm。

  下午2點開始同時試打,當(dang)天溫(wen)度(du)-2-6度(du),風力4級。為了在(zai)極端條件下進行效果對比,對本(ben)次水泥和(he)普通水泥所打的(de)混凝(ning)土采取(qu)不養護、不蓋(gai)布、不切(qie)縫的(de)施(shi)工措(cuo)施(shi)。

  混(hun)凝土打完第(di)2天,第(di)7天,第(di)14天,第(di)20天,第(di)34天對開(kai)裂情況進(jin)行觀察,

  本次水泥所打的試驗段表面顏色正,有鏡面光澤,無任何裂縫;

  普通(tong)水泥(ni)所打的(de)試驗段(duan),表面顏色(se)發白(bai),裂縫不斷發展并(bing)越(yue)來越(yue)嚴重(zhong)。

  第37天,現場進行了(le)簡(jian)單的回(hui)彈(dan)試(shi)驗(yan),本(ben)次(ci)水泥試(shi)驗(yan)段回(hui)彈(dan)強(qiang)度為41Mpa,普通(tong)水泥試(shi)驗(yan)段為32Mpa.

  這次對比(bi)試驗充分體(ti)現出(chu)了本次水(shui)泥的(de)優越性能,這就是顏色正、長期強度高、無(wu)收(shou)縮(suo)裂縫,現場試驗照片如下(xia):

  低開裂敏感度水泥試驗段不(bu)同齡期照片(pian) different phases of the low crack sensitivity cement on trial

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  普通水泥試驗段(duan)不(bu)同齡期照片(pian)different phases of the normal cement on trial

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  4.2對(dui)噴射(she)機械手、專業噴射(she)隊伍、施工技(ji)術及(ji)各(ge)工序配合的(de)一(yi)體化作(zuo)業方案(an),試驗測算一(yi)體化施工做到降本(ben)增(zeng)效(xiao);

  圍繞“濕噴(pen)技術和濕噴(pen)產業鏈”,將中(zhong)鐵(tie)一(yi)局臨金高速公(gong)路虎溪臺隧道進口作為試驗點。

  4.2.1無(wu)堿液體速凝劑、回彈改(gai)良劑、流(liu)變(bian)改(gai)良劑

  外加劑是定制化生產,含(han)有(you)液體(ti)納米級(ji)懸浮液,初始水(shui)化快,具有(you)高活(huo)性且容易(yi)添加,能(neng)夠改進混凝(ning)土流(liu)變性,具有(you)高粘度(du),能(neng)更好(hao)的與基巖粘結。

  4.2.2施(shi)工設備

   使用湖南鵬(peng)翔星通汽車有(you)限公司生(sheng)(sheng)產的PX6 Q3混凝(ning)土噴(pen)濕機1臺,該設備具(ju)有(you)效率(lv)高、穩(wen)定性強、噴(pen)射斷面大(da)、特(te)別適合(he)臺階法開挖(wa),回彈量≤15%,設備有(you)效生(sheng)(sheng)產率(lv)≥15m3/h等特(te)點。

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  4.2.3、施工作業安排

  作業(ye)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan):噴射班組共(gong)計(ji)5人(ren)(ren),一線作業(ye)人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)3人(ren)(ren),保障人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)1人(ren)(ren),管理人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)1人(ren)(ren)。

  根據(ju)中鐵(tie)一局(ju)臨(lin)金高速公路項目(mu)部(bu)統一安排,分時(shi)施(shi)工了2次。

  第1次(ci),在隧道進口右洞進行3次(ci)噴(pen)射(含洞門(men)邊(bian)坡),共(gong)9匹拱、5m,噴(pen)射混(hun)凝土103.5m3(其中10.7m3用于邊(bian)坡);

  第2次,在隧道進口左洞進行(xing)8次噴(pen)射(she)(含洞門邊坡),共17匹拱、10m,噴(pen)射(she)混凝土180m3(其中(zhong)10 m3用于邊坡)。

  4.2.4、施(shi)工(gong)作業統計 table of statistics on constructing operations

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  4.2.5施工效果(guo)圖  spot effect pictures of constructing

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  5、提升混凝土質量和噴射混凝土一體化施工的應用研究和試驗結果

  虎溪臺隧道的混(hun)凝土施工中,根據(ju)現場實際噴射情況,采用噴射混(hun)凝土一(yi)體化(hua)施工,混(hun)凝土質量大幅提升,初支噴射混(hun)凝土整(zheng)體綜合成本測算(suan)降低10%以上。

  5.1液體無堿速凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)及改(gai)良劑(ji)(ji)實(shi)際綜合摻量(liang)約(yue)(yue)6.5%,按(an)照(zhao)此項目原配(pei)合比(bi)中(zhong)速凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)綜合摻量(liang) 9% 計算,每(mei)立(li)方混(hun)凝(ning)(ning)土節(jie)約(yue)(yue)10KG速凝(ning)(ning)劑(ji)(ji),節(jie)約(yue)(yue)成本30元。

  5.2使用低開裂(lie)敏(min)感度水(shui)泥,水(shui)泥用量可以降低20KG每立(li)方(fang)。

   5.3噴射(she)混凝土(tu)的綜合回彈(dan)(dan)小于15%,以(yi)此回彈(dan)(dan)率計(ji)算,每方混凝土(tu)節約30元。

  5.4施(shi)工效率

  與隧道左洞湖南五新設備對比,我(wo)方設備每小時多噴射(she)4立方混凝土(tu),節約時間成本、人(ren)工成本,加快了(le)循環和進(jin)度。

  5.5時間優化

  由(you)于(yu)初期試驗(yan)階段,作業人員(yuan)未駐項目現場,每次通知后再進場準備,會(hui)增加時(shi)間;進駐項目現場后,綜合時(shi)間還(huan)能繼續優化,工作時(shi)間還(huan)可在降低,使循(xun)環加快(kuai),間接(jie)降低成本。

  5.6使(shi)用低敏感開(kai)裂度水(shui)泥(ni),有效的控制了二襯混凝土的裂縫,

  0.2mm以(yi)上的(de)裂縫控制在90%以(yi)內,降低結構裂縫率的(de)同時,大幅降低了隧道的(de)滲漏(lou)率。

  6、總結

  眾所周知,裂(lie)縫(feng)已經成(cheng)為現(xian)代混(hun)凝(ning)土(tu)結構的(de)(de)普通現(xian)象(xiang),通過(guo)對(dui)水(shui)泥(ni)的(de)(de)性(xing)能指標,以水(shui)泥(ni)本身礦物(wu)組(zu)成(cheng)的(de)(de)調(diao)節和水(shui)泥(ni)的(de)(de)顆粒級配為設(she)計手段(duan),以降(jiang)低(di)熱(re)裂(lie)縫(feng)和收縮裂(lie)縫(feng)為首要(yao)設(she)計指標,針(zhen)對(dui)性(xing)地進行相應混(hun)凝(ning)土(tu)試驗(yan),量化低(di)開裂(lie)敏感度水(shui)泥(ni)與普通水(shui)泥(ni)混(hun)凝(ning)土(tu)在工(gong)作(zuo)性(xing)、耐久性(xing)、強度方(fang)面的(de)(de)差(cha)異性(xing),為低(di)開裂(lie)敏感度水(shui)泥(ni)在商品混(hun)凝(ning)土(tu)中的(de)(de)普及應用提供(gong)技(ji)術支撐(cheng)。在工(gong)程(cheng)安全使用期、經濟合理性(xing)、環境條件的(de)(de)適應性(xing)等方(fang)面產生(sheng)了明顯的(de)(de)效(xiao)益,是混(hun)凝(ning)土(tu)技(ji)術提升的(de)(de)發(fa)展方(fang)向。

  隧道(dao)的高(gao)性能噴(pen)射混凝土(tu),通過(guo)初支(zhi)成套技術(shu)服務一(yi)體化(hua)的理(li)念(nian),通過(guo)高(gao)效減水劑(ji)、無堿速(su)凝劑(ji)、回彈(dan)改良劑(ji)、流變(bian)改良劑(ji)等材料的應用技術(shu),能夠做到高(gao)早期強度(du)和高(gao)后期強度(du)、低(di)回彈(dan)率和更厚單次噴(pen)層(ceng)厚度(du)的應用,通過(guo)優化(hua)配合比、降低(di)廢(fei)料比例和循環時間使單延(yan)米綜合成本最低(di)來實現。

  在此基(ji)礎(chu)上,進一步通過配(pei)合比優(you)化(hua)設計和施工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝優(you)化(hua),研發具有(you)低(di)收縮、高抗裂(lie)性的近自密實混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu),優(you)化(hua)配(pei)套的施工(gong)(gong)(gong)養護工(gong)(gong)(gong)藝,在保障襯(chen)砌混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)具備優(you)良(liang)的施工(gong)(gong)(gong)性能前(qian)提下,提高二(er)次襯(chen)砌混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)施工(gong)(gong)(gong)效率(lv),提升混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)澆(jiao)筑質量(liang);有(you)效降低(di)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)開(kai)裂(lie)風(feng)險,減少(shao)裂(lie)縫產生(sheng),提高二(er)襯(chen)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)結(jie)構質量(liang),延長使(shi)用壽命,保證隧(sui)道工(gong)(gong)(gong)程的耐久(jiu)性。

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