关于混凝土配合比论文范文 C25喷射混凝土配合比设计和工艺控制相关论文写作参考文献

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摘 要:本文结合厦漳高速(厦门段)合同段隧道支护工程为例,对湿法喷射混凝土配合比举例说明.并对C25喷射混凝土配合比的设计和工艺控制进行探讨.

关键词:C25喷射混凝土;配合比;工艺控制

1 工程概况

厦漳高速(厦门段)A5合同段雷公山隧道工程,初期支护形式主要采用锚喷混凝土支护.喷射混凝土强度C25,设计厚度为15cm和24cm.在施工过程中,影响喷射混凝土质量的因素很多,而配合比设计在其中尤显重要,对质量的影响更为突出,直接关系到喷射混凝土强度、施工性、耐久性以及经济性.喷射混凝土配合比设计包括常规配合比设计和喷射混凝土现场试喷调整两个部分,前一部分是依据喷射混凝土的要求,按照混凝土常规配合比设计思路提出基准配比,后一部分是以基准配比为前提,在现场试喷调整、验证、确定理论配合比,两个步骤互为补充,缺一不可.因此,为了确保喷射混凝土的施工质量,在配合比设计阶段,必须对原材料特性及主要参数进行分析,了解和掌握其对施工质量的影响,从而采取相应控制措施,使配合比设计更合理,喷射混凝土质量更能满足设计要求.

2 原材料的选用

1.1 水泥

应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,本例选用水泥:漳平红狮水泥股份有限公司,红狮牌,普通硅酸盐水泥 42.5R级普通硅酸盐水泥.(水泥试验结果见表1)

1.2 骨料

粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石.粒径不宜大于15mm,骨料级配宜采用连续级配,细集料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.5,含水率宜控制在5%～7%,筛分结果见表2.

本项目粗集料采用5～10mm连续级配碎石,其压碎值为10.8%,筛分结果见表3,细集料采用抚顺榆树粗砂,细度模数为3.2.其筛分表3粗集料筛分结果.

1.3 速凝剂

应根据水泥品种、水灰比等选择合适的速凝剂,要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min.通过优选试验后采用安徽省巢湖速凝剂厂,产品型号8880-C速凝剂,推荐掺量为水泥用量的4%.该速凝剂在湿喷射混凝土中初凝时间为3min,终凝时间为8min(速凝剂参数见表4).

表4 安徽省巢湖速凝剂厂产品型号8880-C的主要参数

初凝时间终凝时间1天抗压强度28天抗压强度比

3min8min8.7MPa95%

1.4 水

混凝土用水应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质.不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计算超过混合用水重量1%的水.本配合比采用生活用水.

2 喷射混凝土配合比设计的基本要求

喷射混凝土配合比具有自身的工艺特点,要根据多种因素来综合选定.在保证原材料合格的前提下,配合比设计既要兼顾对强度等主要指标的要求,又要兼顾到施工工艺的要求.一般应满足如下几方面:

(1)喷射混凝土配合比应满足设计强度等级要求,如有抗渗要求,还应达到抗渗标号;

(2)回弹量少;

(3)粉尘少;

(4)粘附性好,能获得密实的喷射混凝土;

(5)能满足施工要求,输料顺畅,不发生堵管等.

3 C25喷射混凝土配合比设计计算过程

3.1 确定试配强度(fcu,0)

根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》混凝土试配强度采用下式确定:

fcu,0≥fcu,k+1.645σ

所以:fcu,0等于25+1.645×5等于33.2 (MPa)

3.2 计算水灰比(W/C)

W/C等于aa×fcefcu,0+aa×ab×fce

等于(0.46×1.1×42.5)/(33.2+0.46×0.07×1.1×42.5)等于0.62

根据GB 50086-2001要求,湿法喷射水灰比宜为0.42-0.50,.因计算结果不符合最大水灰比的限制要求,故W/C取0.48.

3.3 计算1m3混凝土各项材料用量

3.3.1 用水量(mw)

根据经验得出, mw0等于 250(kg)

3.3.2 水泥用量(mc0),速凝剂用量(m速)可按下式计算:

水泥用量根据用水量及水灰比确定

mc0 等于250÷0.48等于520(kg)

m速等于520×4.0%等于21(kg)

3.3.3 砂率(βs)

根据GB 50086-2001要求,砂率宜为50%-60%,因此,砂率取βs 等于55%

3.3.4 粗骨料和细骨料用量的确定,应符合下列规定:

采用重量法应按下列公式计算:

mc0+mg0+ms0+mw0等于mcp①

βs等于ms0 mg0+ms0×100%②

可得:

ms0等于869(kg)mg0等于 711(kg)

3.3.5 试配用理论配合比:

(1)W/C等于0.55、βs等于55% 时

mc0:ms0:mg0:mw0:m速等于520∶869∶711∶250∶15

等于1∶1.67∶1.37∶0.48∶0.03

该配合比经试配后,拌合物坍落度为85mm,表观密度为2360kg/m3,粘聚性和保水性良好.水泥用量未超550kg/m,28天立方体抗压强度为36.1MPa.采用该配合比可满足工程配合比的要求.

4.喷射工艺控制

喷头操作在喷射混凝土作业中是一个重要环节,喷射混凝土的厚度、匀质性、密实程度以及回弹粉尘等,都和正确而熟练的喷头操作技术分不开.

4.1 喷射机安装调试好后,先注水再送风,清通机筒和管路,同时清洗受喷表面;

4.2 检查水环眼孔,如果堵塞,要疏通.检查水眼安装使用是否合适,若位置安装不正,部分水流不经由水眼而直接进人喷嘴同拌和料混合,会出现沿岩壁淌浆现象,影响喷射混凝土质量;

4.3 喷射前,先把喷头处的水阀开动一点,即先给喷头一股水,待拌和料送至喷头后,调整水阀就可以把水灰比找好.正常工作中,水阀不宜经常变动,调整水阀或喷射中突然中断供料时,喷头应对着岩壁底脚,待正常后,方可把喷头对准要喷射的位置;

4.4 要保证喷头喷射方向和受喷面垂直,喷嘴口至受喷面以0.8～1.0m为宜.当喷射侧墙较低部位时,可将输料管夹于腋下,以减轻手腕的负担.当喷射侧墙较高部位时,可将输料管夹于两腿间或担在肩上,这样较省劲.喷射拱顶时,除将输料管夹于两腿间外,喷头应靠近喷射手头部,这样在垂直地向岩面喷射时,可避免回弹物的直接射击;

4.5 输料管应顺直放置或形成尽可能大的弯曲半径;

4.6 连续上料,保持机筒内料满.在料斗口设置15mm孔径筛网,避免超径骨料进入机内;

4.7 严格控制加水量,无干斑,不流淌,表面平整且无异常回弹和粉尘,说明加水量合适.若有干斑,回弹和粉尘大,则是加水量偏小;若流淌,则是加水量过大;

4.8 岩面干燥,水灰比可稍大一点;岩面较湿,水灰比可小一点,酌情调整水灰比;

4.9 喷射要分段、分片进行,每片均自下部开始向上移行,喷射料束环形旋转,旋转直径约为15～30cm,转速均匀,一圈压半圈,行问搭接2～3cm,以一次喷至不坠落的临界状态为限,一般一次喷厚5cm左右,采用针探法控制,喷射总厚度为10cm,分两次喷成;

4.10 喷射完毕,闭紧水阀门,喷头出口朝低处,以免水阀漏水倒流入输料管内.

5 结束语

在进行配合比设计时,应对配合比主要参数进行分析,掌握参数变化对质量的影响,采取有效的控制措施,将影响降到最低,从而确保施工质量使喷射混凝土结构满足设计技术要求.通过合理的配合比设计及有效的控制措施,本项目喷射混凝土质量优良,施工回弹率控制在10%～15%,喷大板切割法混凝土试件标养28d平均抗压强度为29.8MPa.

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参考文献：

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