大伙房输水工程混凝土使用液态速凝剂的探讨.pdf
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1、水利科研 东北水利水电 2 0 1 2年第 5期 文章编号 1 0 0 2 0 6 2 4 ( 2 0 1 2 ) 0 5 0 0 3 0 0 3 大伙房输水工程混凝土使用液态速凝剂的探讨 李延嵬 , 刘 硕 ( 丹东市鸭绿江防洪护岸工程建设管理局 , 辽宁 丹东 1 1 8 0 0 ) 摘 要文章主要从满足现场施工、 现场环境影响、 混凝土喷射作业及经济性等角度 , 论述 了 超长隧道喷射混凝土施工的配合比, 使用无碱速凝剂的室内及现场 实验; 阐明了在喷射混凝 土施 工配合 比采用无碱速 凝剂 的必要性和 可行性 。针 对输水 工程 的特 点 。 阐 明喷射 混凝土 配 合比设计的主要影响
2、因素, 对主要影响因素提 出了相应的解决办法。 关键词 超长隧洞;配合比; 实验 ; 大伙房输水工程 中图分类号】 T v 6 7 文献标识码】 A 1 试 验 目的 随着新产 品 、 新技 术 的引进 , 为 了满足 T B M 施工段超长大隧洞的施 工环境 质量要求 ,在喷射 混凝 土 中, 所 用的外加 剂( 减水剂和速凝 剂 ) 采用 多个厂家产 品进行室 内、 室外实验。对喷射混凝土 中掺入无碱非腐蚀性速凝剂、微硅粉进行配合比 试验, 优选喷射混凝土的配合比, 满足工程需要。 2 混凝土原材料及力学指标试验 2 1 混凝土用原材料 水泥。试验用水泥采用浑河 P 4 2 5 等级普通
3、硅酸盐水泥, 水泥出厂编号为 P 4 0 8 8 , 试验成果见 表 1 。 表 1 水 泥试验成 果表 时 目强 度 胁 号 剃 S O , ! 皿 口 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d 醵雠 8 I 5 l 0 试 验 检 测 值 1 3 :4 5 4 :钟 l l4 2 6 3台 格 - 5- 3 5 9 3 3 l 6 4 2 5 0 44 3 0 5 3 9 3 2 1 3砌 砂石骨料。试验用砂石骨料采用上夹河砂石 骨料筛分场生产的天然骨料, 试验检测成果见表 2 , 砂石骨料试验成果检测成果表 2 。 2 2 喷射混凝土设计龄期强度 根据喷射混凝土室内强度试验成果 ,提出设
4、计龄期强度曲线。 3 0 表 2 砂 石骨科试验成 果表 喷射混凝土在 单位 水泥用量在 4 0 0 k g以上 , 在水灰比一定区域变化范围内设计龄期混凝土强 度 , 均能达到或超过设计强度指标 , 而且有一定的 富裕度。 在已完成 的混凝 土试验成果 中,混 凝土水灰 比与混凝土强度值为对数曲线,证明试验成果可 信 , 曲线范围的插入值为经验真实值 ; 混凝土配合 比为成熟的配合 比。 喷射混凝 土采用液态无碱速凝剂 ,如采用工 程实际应用水泥( P 0 4 2 5 ) , 来检验水泥胶砂早期 强度( 1 d) , 满足不 了 DL T 5 1 o 0 1 9 9 9的要求。但 如采用基准
5、水泥来做水泥胶砂强度 早期强度能满 足要求。 D L T 5 1 0 0 - - 1 9 9 9 水工混凝土外加剂技术规程 中, 对喷射混凝土外加剂干粉速凝剂的要求如表 3 。 现行湿喷工艺混凝土的液态速凝剂 ,尤其是 “ 无碱” 液态速凝剂检验标准, 一直没有明确的、 针 对性强的国家标准。因此关于无碱非腐蚀性液态 速凝剂的使用, 需在工程实践过程中加以完善。 2 0 1 2 年第 5 期 东北水利水电 水利科研 表3掺速 凝 剂 水泥 净浆 及 水泥 砂浆的 性能 要 求 5 喷射混凝土回弹量的测定 3 无碱非腐蚀性速凝剂的认识 在喷射混凝土速凝剂“ 非腐蚀性 的” 和 “ 无碱 ” 这
6、两个词在含义上经常混淆。原因是“ 碱性” ( a lk a li n e ) 这个词有双 重意义。 一 是 它是一种碱性 的的液体 ,这种 溶液是一 种强碱性的液体 , 但 内部不含碱 阳离子 ; 二是 它是 一 种含碱阳离子( N a , K, L i 等 ) 的溶液, 这种溶液 内含有碱 阳离子 ,这种溶液 的 p H值在 7左右 , 因 而它不是碱性 的, 而是 中性的。 对 于喷射混凝 土速凝 剂来说 ,无碱 的意思是 指“ 不含有碱阳离子” 。提倡无碱的目的是减少碱 阳离子 与存在于骨料 内一些敏感矿物质发 生反应 的风险。如果发生这样的反应 , 骨料颗粒就会因膨 胀 而破裂 , 会
7、对喷射混凝 土基质产生破坏 。 大多数速凝剂都呈强碱性,一部分呈强酸性。 呈碱性的速凝剂可以称它们是碱性的、侵蚀性 的, 也 可以称为腐蚀性 的。那些 呈强酸性 的速 凝剂称 之为酸性侵蚀性或酸性腐蚀性 的。强酸和 强碱 都 会对人体造成伤害 , 强 酸强碱速凝剂 , 对的施工环 境和作业安全形成威胁 。 4 喷射混凝土加入微硅粉对混凝土的影响 微硅粉是一种极具活性的火山灰材料。它具 有较高的吸纳外部离子 , 特别是碱阳离子的能力。 微硅粉具有良好填充效应,这种效应能使水化物 在现有空间内更均匀的分布。这样就使混凝土 的 渗透性降低, 抗硫酸盐能力和抗冻融耐久性提高。 微硅粉混凝 土具有较高
8、的强度,良好的耐磨能 力、 高耐化学腐蚀能力等等。 混凝土中加入微硅粉会 提高混凝土的黏滞性和大幅度减少泌水,这为高塌 落度喷射混凝土的配合比设计提供了良好的基础。 由于微硅粉不直接发生水化放映 ,又由于微 硅粉颗粒非常小, 平均粒径仅为 0 3 m, 硅粉颗粒 在水泥颗粒与水发生时,附着在水泥颗粒表面影 响了水泥的水化反映, 因此从微硅粉混凝土的早期 强度看, 比普通混凝土的强度略低。 通过两次现场喷射混凝土的回弹量的测定。 时 间、 分 别在 2 0 0 4年 6月 、 9月 , 地点在 1号洞和 1 6号施 工支 洞内。2 0 0 4年 6月 , 主要是 对比碱性 速凝剂和无碱速凝剂的现
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