煤矸石制备C20喷射混凝土的试验研究.pdf
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1、第3 8 卷第3 期 2 0 1 5 年5 月 非金 属 矿 N o n M e t a l l i c M i n e s Vl0 1 3 8 No 3 M ay,201 5 煤矸石制备C 2 0 喷射混凝土的试验研究 孙琦 李永靖张淑坤 ( 辽宁工程技术大学 土木与交通学院,辽宁 阜新1 2 3 0 0 0 ) 摘要以煤矸石陶粒为粗骨料、 煤矸砂为细骨料, 4 2 5 级普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入速凝剂, 制备 C 2 0 喷射混凝土; 采用正交设计 手段设计了4因素 3 水平配合 比方案, 并对各种配合 比喷射混凝土坍落度 、 净浆凝 结时间、 1 d 、 7 d和 2 8 d抗压强
2、度进行 了极差分析 , 探 索水泥用量、 水灰比、 砂率和速凝剂掺量对喷射混凝土性能的影响。结果表明, 当水泥用量为 4 0 0 k g 、 水灰比为 0 6 0 、 砂率为5 0 、 速凝剂掺量为4 时喷射混 凝 土性能满足规范要 求, 且成本较低 , 此配合比为最优配合比, 使用煤矸石陶粒和煤矸砂作为骨料制备喷射 混凝土可行 。 关键词煤矸石陶粒; 煤矸砂; 喷射混凝土; 抗压强度; 坍落度 中图分类号: T U 5 2 8 5 3 ; T D8 4 9 + 5 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 0 - 8 0 9 8 ( 2 0 1 5 ) 0 3 - 0 0 2 4 - 0 3
3、 Ex p e r i me n t a l S t ud y o n t h e P r e p a r a t i o n o f C2 0 S h o t c r e t e wi t h Co a l Ga n g u e S u n Qi L i Y o n g j i n g Z h a n g S h u k u n ( S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g a n d T r a n s p o r t a t i o n , L i a o n i n g T e c h n i c a l Un i v e r s i
4、 t y , F u x i n , L i a o n i n g 1 2 3 0 0 0 ) Abs t r a c t Th e C2 0 s h o t c r e t e i s pr e p a r e d w i t h c o a l g a ng u e c e r a ms i t e a s c o ars e a g g r e g a t e , c o a l g a n g u e s a n d a s fin e a g g r e g a t e , a n d 4 2 5 一 l e v e l o r d i n a r y p o r t l a n
5、d c e me nt a s t h e bind i n g ma t e r i a l t h a t wi l l b e mi xe d wi t h a c c e l e r a t ing a g e n t Th e f o u r - f a c t o r a nd t h r e e l e v e l mi x p r o p o r t i o n s c h e me h a s b e e n d e s i g ne d b y me a ns o f o rth og o n a l d e s i g n ,a n d me a n wh i l e ,
6、 r an g e an a l y s i s i s c o n du c t e d o n t h e s l u mp ,n e t pa s t e s e t t i n g t i me ,1 d, 7 d a n d 28 d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f t he s h o t c r e t e wi t h d i ffe r e n t p r o p o r t i o n s t o e x pl o r e t h e i n fl u e n c e o f c e m e n t c o n t e n
7、t ,wa t e r c e me nt r a t i o, s a n d r a t i o a n d a c c e l e r a t i n g a g e n t a mo u n t o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e s h o t c r e t e f o r t h e p u r p o s e o f fig u r i n g o u t th e o p t i ma l mi x p r o p o r t i o n Th e fi nd i n g s s h o w th a t wh e n t h
8、e c e me nt c o n t e n t , wa t e r c e me n t r a t i o , s an d r a t i o an d a c c e l e r a t i ng a g e n t am o u n t are 4 0 0 k g ms ,O 6 0 , 5 0 , a n d 4 , r e s p e c t i v e l y , th e s ho t c r e t e wi l l b e a b l e t o me e t c o d e r e q u i r e m e n t s an d c o s t e ffe c t
9、 i v e Th i s m i x p r o p o rti o n p r o v e s t o b e t h e mos t o p t i m a l p r o po rti o n, a n d i t i s f e a s i b l e t o p r e p a r e s h o t c r e t e wi th c o a l g an g u e s a n d an d c e r a m s i t e a s t he c o u r s e a g gre g a t e Ke y wo r d s c o a l gang u e s a n d;
10、 c o a l g a n g u e c e r a ms i t e ; s h o t c r e t e ; c o mp r e s s i v e s t r e n g t h; s l u mp 煤矸石利用主要有烧结砖、 制备矿山充填材料和 制备轻型混凝土、 树脂混凝土、 泡沫混凝土 l 】 等。喷 射混凝土作为一种常用、 有效的支护手段, 在隧道工 程、 地下工程、 矿山工程和其他加固工程中得到了广泛 应用。近年来有学者研究将煤矸石应用于喷射混凝土 中, 肖同社等 啦 采用工业性试验手段研究了煤矸石陶 粒在喷射混凝土中的应用, 认为煤矸石陶粒可作为喷 射混凝土的骨料; 赵文
11、彬等 1 1 研究了煤矸石喷射混凝 土的界面结构 , 提出碱性拌和用水可以提高喷射混凝 土的强度, 而骨料类型影响不大; 袁家鸣等 试验研 究了煤矸石陶粒制备喷射混凝土, 提出了配合比方案。 这些研究将煤矸石用作喷射混凝土中的粗骨料, 仍使 用天然砂或机制砂作为细骨料, 较少使用煤矸砂作为 喷射混凝土细骨料。 本实验以煤矸石陶粒为粗骨料、 煤矸砂为细骨 收稿 日期 :2 0 1 5 - 0 3 3 1 基金项目:国家自然科学基金 ( 5 1 2 7 4 1 l 】 );辽宁省教育厅项目 ( L 2 0 1 4 1 3 6 ,L 2 0 1 3 1 3 7 ); 辽宁工程技术大学生产技术调研基金
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