[发明专利]一种喷射洞渣混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种喷射洞渣混凝土及其制备方法，所述洞渣喷射混凝土配比如下：水泥339.5‑425 kg/m³、水170‑195kg/m³、改性组分145.5 kg/m³、减水组分4‑4.85kg/m³、抗泥组分24.25 kg/m³、细骨料770‑890.5 kg/m³、粗骨料770‑890.5kg/m³、无碱液体速凝剂30‑38.8 kg/m³。本发明所述喷射混凝土，利用隧道洞渣机制砂代替天然河砂，且用微珠对其进行改性处理，从而使得喷射混凝土满足工作性能和物理力学性能的要求。其28d抗压强度在50MPa左右，在200 mm±10 mm坍落度条件下，流动性，保水性较好，在泵送或喷射施工过程中不会出现堵管或离淅现象；同时本发明所用改性成分微珠改性作用明显，改性后的喷混凝土和易性和工作性更好，更易于泵送和喷射施工，更利于满足喷射混凝土的工程要求。

技术领域

本发明属于地下空间支护材料技术领域，特别涉及一种喷射洞渣混凝土及其制备方法。

背景技术

喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其它动力，将水泥 、砂 、石 、掺合料、外加剂及水等原材料按一定比例配合好的拌和料，通过管道输送，并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土，它是由喷射水泥砂浆发展起来的。1914年美国在矿山和土木工程中首先使用了喷射水泥砂浆；1948～1953年兴建的奥地利卡普隆水力发电站的米尔隧洞最早使用了喷射混凝土支护，这也就是后来被工程界人士所认同的“新奥法”理论。世界各国相继在土木建筑和水利工程中采用了喷射混凝土技术。在一些大面积的衬砌支护结构工程中，锚喷支护以及喷射混凝土支护与传统的支护形式相比有着无可比拟的优越性，对被衬物具有支衬、充镇、隔绝、转化的作用，一方面节约了钢材和木材，降低了施工成本；另一方面使得施工简单，工作安全，减轻了笨重的体力劳动，有利于一次成巷和加快掘进速度。

随着社会的发展和进步，为了满足人们的高效率出行，特别是山势连绵的云贵山区，开挖各种各样的行车隧道是必不可少的。在隧道开挖中，由喷射混凝土与锚杆组合形成的锚喷体系在地下空间支护中发挥了重要作用，它能够减小围岩松弛、发挥围岩的自稳能力，提高支护的及时性和稳定性。对于喷射混凝土而言，砂是其必不可少的骨料，随着改革开放的深入发展，我国基础建设的日益繁盛，我国不少地区出现天然砂资源逐步减少、特别是本就天然砂匮乏的云贵边境更是出现了无砂可用的情况。在经济利益的驱使下，很多地区出现了乱采乱挖天然砂的情况，特别在前些年，毁田挖砂、破坏河道挖砂的情况比比皆是，不但破坏了有限的耕地、防洪堤坝，还对生态环境产生了极大的影响。而机制砂由机械破碎、筛分制成的，粒径满足要求的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒，特别是开挖隧道过程中产生的洞渣，堆放占地，外运不便，处理较为困难。为了充分解决这种困难，将其分级破碎制成粗细骨料，实现资源再利用，既经济节约，又环保可持续，真正实现了双利作用。但是作为细骨料的洞渣机制砂，颗粒形状极不规则，不像天然砂为椭球型，而是成棱角分明的四面体及片状结构，且石粉含量和泥含量远超国家标准，导致混凝土的工作性能和力学性能大幅下降，喷射十分困难。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种喷射洞渣混凝土及其制备方法，充分利用粉煤灰微珠的优越性能达到对洞渣喷射混凝土的改性及洞渣的资源再利用。28d抗压强度在50MPa左右，在200 mm±10 mm坍落度条件下，流动性，保水性较好，在泵送或喷射施工过程中不会出现堵管或离淅现象；同时本发明所用改性成分微珠改性作用明显，改性后的喷射混凝土和易性和工作性更好，更易于泵送和喷射施工，更利于满足喷射混凝土的工程要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种喷射洞渣混凝土，其各组分配比为：水泥339.5-425 kg/m³、水170-195kg/m³、改性组分145.5 kg/m³、减水组分4-4.85kg/m³、抗泥组分24.25 kg/m³、细骨料770-890.5 kg/m³（粒径小于4.8mm）、粗骨料770-890.5kg/m³（粒径小于5-10mm）、无碱液体速凝剂30-38.8kg/m³。