喷射混凝土技术发展与应用（PPT）.ppt

喷射混凝土技术发展与应用,1.喷射混凝土作用机理与性能特征2.喷射混凝土强度理论与射流密实特征分析3.高密实高抗渗喷射混凝土4.喷射混凝土新技术及其应用5.湿喷技术内涵6.喷射混凝土施工技术关键要点,核心内容是介绍中铁西南院基于射流密实机理研究而取得的科研成果高密实高抗渗喷射混凝土技术以及在此基础上开发的相关技术,隧道工程的本质和关键控制变形控制变形的手段初期支护初期支护结构体系-喷射混凝土、锚杆、拱架、钢筋网喷射混凝土作用-灵魂与血肉（可以共同也可以单独）,加强初期支护加厚喷层、加密钢支撑-事倍功半改进喷射混凝土性能-事半功倍,喷射混凝土性能强度指标：早期强度 黏结强度 基准强度,耐久性能指标：密实性 抗渗性 电通量 抗冻标号,喷射混凝土技术现状干喷：目前的工艺水平和员工技能1d强度35MPa28d强度1520MPa,喷射混凝土目的不是砂石料水泥的堆砌而是必须满足以上性能指标要求才能实现控制变形的目的,喷射混凝土强度理论普通混凝土强度理论水灰比法则射流密实理论射流密实特征研究速凝理论速凝对水泥石微观结构影响,混凝土结构浆体充填砂石料空隙并将其胶结为一个整体多孔材料,混凝土性能控制的核心就是:孔隙率和孔隙结构密实度是影响混凝土强度和耐久性的关键因素fc=500(1-dc)-不密实引起的强度损失密实度降低1%，强度降低5%换算为容重：容重降低5Kg，强度降低1%密实性是混凝土耐久性的先决和必要条件,蜂窝孔,混凝土有三种成型密实方式振捣密实自密实喷射射流密实,根据射流密实特征分析干湿喷射密实性（蜂窝孔）差异,实现高密实度喷射混凝土的基本条件根据喷射混凝土射流密实特征，要实现浆体充填饱满总浆体量满足要求（配合比）喷嘴料流质量 拌和物工作性 设备性能（实现均匀稀薄流）浆体充填饱满度 决定密实度,喷嘴料流质量（管道料流形态）,混凝土拌和物工作性,关键技术：大流动性混凝土保持粘聚性管道不离析喷嘴不跌浆,流动性混凝土（材料保证）管道均匀稀薄流（设备保证）,高密实性喷射混凝土,这在喷射混凝土理论和实践上都具有重要意义,根据射流密实理论指导开发了高密实高抗渗喷射混凝土技术直观参数：容重2350Kg/m3实现途径：流动性混凝土+管道均匀稀薄流输送高抗渗抗渗标号：P40,大板试件取芯,将园柱试件加工成园堆试件,抗渗试验,4MPa水压作用下的渗水高度,西南院200多组试验数据：抗渗标号达到P40所有喷射混凝土（0.7水灰比）都可以达到P20以上并且是3d龄期就可以达到,材料抗渗结构抗渗裂纹（收缩裂纹、变形裂纹）施工缝基面处理,喷射混凝土高抗渗能力机理初步分析：在高密实度基础上喷射过程中裹入气泡以及蜂窝孔阻断毛细孔通路,高密实和高抗渗的意义密实性是混凝土强度的基础，更是耐久性的关键（是必要条件但不是充分条件），大量研究表明:混凝土的渗透性与其耐久性之间有着密切的联系,因此通常认为渗透性是评价混凝土耐久性最重要指标降低各种腐蚀介质如水、CO2、O2、硫酸盐、氯离子在混凝土中的渗透性和扩散性以及Ca(OH)2的溶出抗渗性能与抵抗离子扩散能力是有差异的抗渗能力（体现物理密实）抗离子扩散能力（体现化学密实）目前的试验结果是突破性的，需要进一步的试验研究,密实机理研究,高密实喷射混凝土,优化配合比与工艺参数,降低水泥用量，贯彻低碳理念,实施高强与早高强喷射混凝土，控制变形,实施高性能喷射混凝土，保证结构耐久性,新技术,低碳喷射混凝土技术应用射流密实理论，优化配合比和工艺参数，降低水泥用量，贯彻国家低碳经济理念C15喷射混凝土，胶凝材料用量250Kg/m3左右 C20喷射混凝土，胶凝材料用量300Kg/m3左右C25喷射混凝土，胶凝材料用量350Kg/m3左右C30喷射混凝土，胶凝材料用量450kg/m3以内,高强喷射混凝土技术,C40C60低水胶比、高工作性、无碱速凝剂原材料控制（级配与含泥量）配合比优化外掺料外加剂,早高强喷射混凝土技术我院承担的铁道部科研课题国标 1d强度5MPa铁道部 1d强度10MPa根据喷射混凝土作用机理在软岩隧道或断层破碎带提高标准3h强度标准（级围岩）8h强度标准（级围岩）1d强度标准,早期强度影响因素水胶比、环境温度、外加剂、外掺料途径：通过高强实现早强，通过外加剂和外掺料提高早期水化速度，以及共同作用。环境温度对早期强度指标影响很大（配比变化）通过外掺料与早强剂的联合作用，早高强喷射混凝土可以达到以下标准：3h强度-15MPa8h强度-1020MPa1d强度-2030MPa早高强喷射混凝土适用于软岩或大变形隧道以控制围岩变形；城市浅埋隧道控制地面沉降。,高性能喷射混凝土技术高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐久性作为设计的主要指标，针对不同用途的要求，对下