喷射混凝土施工性能的室内试验研究.pdf
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1、水 力 发 电 第 3 7 卷第 1 2期 2 0 1 1 年 1 2月 J L 址 喷射混凝土施工性能的室内试验研究 址 止 L 址 址 驰 址 址 L S L 址 L S l L L S l L S 止 址 S 止 址 址 址 石 妍 ,李 家正 ,龙 娈珍 。 ,闰小虎 1 ,2 ( 1 长 江水 利委 员会长江科 学院 ,湖北武汉4 3 0 0 1 0 ; 2 水利部水 工程安全 与病害 防治工程 技术研 究中心 ,湖北武 汉 4 3 0 0 1 0 ; 3 华 中科技大 学武 昌分校 ,湖北武汉 4 3 0 0 6 4 ) 摘要 :采用 自设计 的粘结 围岩和模拟拱顶的喷射试验方法
2、,开展湿喷混凝土施工性 能的室内研究 。试验结果表 明, 单掺 无机纳米外加剂和 复掺无机 纳米外加剂与粗纤维 的喷射混凝 土 ,与围岩的轴拉粘 结强度均在 1 O MP a以上 ,且 复掺的强度较高 。两组配合 比的喷射混凝土 回弹率分别 为 2 3 和 2 0 ,一次喷层 厚度为 2 2 a m 和 2 5 c m,复掺 可增 加混凝 土的粘聚性 ,降低 回弹率 。本 次试 验采用的方法可在室 内比较 不同配合 比的喷射混凝土 的施工性 能。但由于 场地 及试 验机械设备的限制 ,室 内模 拟喷射试 验的混凝土 回弹率较现 场高。本文的试验方法及测试结果 可为喷射混 凝土的室内研 究提供参
3、考 。 关键词 :喷射 混凝 土 ;施工性能 ;与 围岩粘结强度 ;回弹率 ;一次喷层厚度 I n d o o r Ex p e r i m e n t a l S t u d y o n t h e Co n s t r u c t i o n P e r f o r ma n c e o f S ho t c r e t e S h i Ya n 一 , L i J i a z h e n g , L o n g L u a n z h e n 。 , Ya n Xi a o h u , ( 1 C h a n g j i a n g R i v e r S c i e n t i f i
4、 c R e s e a r c h I n s t i t u t e , Wu h a n 4 3 0 0 1 0 , H u b e i , C h i n a ; 2 R e s e a r c h C e n t e r o f Wa t e r E n g i n e e r i n g S a f e t y a n d Di s e a s e P r e v e n t i o n o f Mi n i s t r y o f Wa t e r Re s o u r c e s , W u h a n 4 3 0 0 1 0 ,Hu b e i , C h i n a ; 2
5、 Hu a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Wu c h a n g B r a n c h , Wu h a n 4 3 0 0 6 4 , Hu b e i , C h i n a ) Ab s t r a c t :T h e c o n s t r u c t i o n p e r f o r ma n c e o f s h o t c r e t e i s t e s t e d i n d o o r b y u s i n g s e l f - d e s
6、i g n e d me t h o d w h i c h i n c l u d i n g b o n d i n g a d j a c e n t r o c k a n d s i m u l a t i n g r o c k v a u l t T h e r e s u l t s s h o w t h a t : f o r t w o g r o u p s o f s h o t c r e t e w i t h s i n g l e d o p e d n a n o ma t e r i a l s a n d c o mb i n e d d o p e d
7、 n a n o ma t e r i a l s a n d c rud e fi b e r r e s p e c t i v e l y , t h e a x i a l b o n d s t r e n g t h s wi t h r o c k a r e mo r e t h a n 1 0 MP a a n d t h e l a t t e r i s mo r e h i g h e r ,a n d t h e r e s i l i e n c e r a t e i s 2 3 a n d 2 0 r e s p e c t i v e l y for t wo
8、 g r o u p s wi t h a s i n g l e s h o t c r e t i n g t h i c k n e s s o f 2 2 c m a n d 2 5 a m r e s p e c t i v e l y a n d t h e l a t t e r c a n i n c r e a s e t h e c o h e s i v e n e s s a n d l o w e r r e s i l i e n c e r a t e o f c o n c r e t e D u e t o t h e l i mi t s o f s p a
9、 c e a n d t e s t e q u i p me n t s , t h e r e s i l i e n c e r a t e s i n i n d o o r t e s t a r e h i g h e r t h a n t h a t i n o n s i t e t e s t T h e t e s t me t h o d s a n d r e s u l t s c a n p r o v i d e r e f e r e n c e for t h e i n d o o r s t u d y o f s h o t c r e t e Ke
10、y W o r d s :s h o t c r e t e ;c o n s t r u c t i o n p e r f o r m a n c e ;b o n d s t r e n gth w i t h a d j a c e n t r o c k ;r e s i l i e n c e r a t e ;s i n g l e s h o t c r e t i n g t hi c kn e s s 中图分类号 : T V 5 4 4 9 2 3 ;T U 5 0 2 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 1 ) 1 2 - 0
11、 0 9 0 - 0 3 喷 锚 支 护是 在 矿 山井 巷 、水 利 水 电 、铁 路 隧道 等 工 程 建 设 中 广 为 应 用 的 一 种 支 护 方 式 而 喷 锚 支 护 最 常 采 用 的 方 法 是 湿 法 喷 射 混 凝 土 。 一 直 以 来 , 喷射 混 凝 土 的施 工 性 能 备 受 工程 界 的关 注 ,因其 关 系 到 工 程 质 量 、施 工 效 率 及 工 程 造 价 等 。 目前 对 喷 射 混 凝 土施 工性 能 的检 测 均是 在 现 场 进 行 的 。关 于 其 试 验方 法及 技术 要 求 国 内外 也颁 布 了相 应 的规 范 W c Po r V
12、o L 3 7 No 1 2 如 GB T 5 0 0 8 6 -2 0 0 1 锚杆 喷 射 混 凝 土 支 护技 术 规 收 稿 13期 :2 0 1 1 - 0 3 2 9 基金项 目:水利部公 益性行业科研专项 资金项 目 ( 2 0 0 9 0 1 0 6 6 ) ; 国家 自然科学基金重点项 目 ( 5 l 1 3 9 0 0 1 ) 作者简介 :石妍 ( 1 9 7 9 一 ) ,女 ,河南新 乡人 ,高级 工程 师 ,博 士 ,主要 从事水 工建筑材料研 究 1 2 3 , 哥: u 贝 习 , , g t s J 上 删上 l 1 日巴口归三 吼 1 丌 范 、DL T 5
13、1 8 1 2 【 ) ( 】 3 水 电水 利 工 程 喷锚 支 护施 工 规 范 及 欧洲 喷 射 混凝 土 规 范 等 ,但 如何 在 室 内开 展 喷射 混 凝 土 施工 性 能 的试 验研 究 ,国内外 尚 未 见 有 相 关 报 道 。 本 文 采 用 自设 计 的 试 验 方 法 , 开 展 湿 法 喷 射 混 凝 土 施 工 性 能 的 室 内 研 究 ,内 容 包 括 混凝 土 与 围岩 的粘 结 强度 、 回弹 率及 一 次 喷层 厚 度 等 ,该 试验 方 法 及 测试 结 果 可 为 喷射 混 凝 土 的室 内研 究提 供 技术参 考 。 地 面成 4 5 。 角 。且
14、 上 方 布满 8 0 1 5 0 mm 的大 石 ,大 石 紧密 排列 尽 量 减 少空 隙 。在脚 手 架 下 方 的地 面上 铺 设 防 水 布 。以收集 喷射 过 程 中 自拱 顶跌 落 的混凝 土 。在试 验 过 程 中 ,要 保 证 供料 充 足 ,持 续 向拱顶 喷射 ,并 观察 混 凝 土 与拱 顶 的粘 结 与 跌落 情 况 ,当 跌 落 的 混 凝 土 比 例 开 始 明 显 增 多 时 停 止 喷 射 ,测 量 喷 层 厚 度 并 计 算 同 弹 率 ,取 两 次 试 验 的 平 均 值 为 最 终 结 果 1 原材料 、配合比及试验方法 2 试验结果与分析 1 1 原材
15、 料及 配合 比 水 泥采 用乃 托 4 2 5普 通 硅 酸盐 水 泥 ,其 物理 性 能 检 测 结 果 见 表 1 : 细 骨 料 为 大 理 岩 人 工 砂 ,细 度 模 数 2 3;粗 骨 料 为 5 1 0 mm 人 工 米 石 ; 无 机 纳 米 外 加 剂 的 主 要 化 学 成 分 为 S i O , 体 积 平 均 粒 径 , J 4,3 1为 1 5 0 n m,减水 率 3 O 7 ;速 凝 剂 的初 凝 时 间 为 5 mi n,终 凝 时 间为 9 mi n:增 韧 型 聚 丙烯 合 成 粗 纤 维( 简 称“ 粗 纤 维 ” ) 当 量 直 径1 4 6 I,x
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- 喷射 混凝土 施工 性能 室内 试验 研究
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