[发明专利]一种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料及其应用

说明书

本发明属于岩溶隧道回填材料技术领域，公开了一种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料及其应用。该隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料是应用在岩溶地层隧道衬砌空洞结构中，用于解决因隧道开挖后存在空洞或溶洞区，进行缝隙回填，继而保证隧道的正常运行而不会坍塌。该种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料的制备工序简单，操作简便。经过试验，使用本隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料进行回填后，保护了隧道衬砌结构中岩溶层结构未产生破坏，使用效果良好，适宜推广使用。

技术领域

本发明属于岩溶隧道回填材料技术领域，具体涉及一种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料及其应用。

背景技术

在隧道衬砌领域内需要解决以岩溶问题严重影响隧道施工，岩溶是由地表水和地下水对可溶性岩层进行以化学溶蚀作为为主，以机械作用为辅的地质作用所产生的现象。当施工隧道的底壁位于可溶性岩层时，由于可溶性岩层不稳定，可溶性岩层易开裂下沉，以此导致位于可溶性岩层的隧道底壁发生坍塌。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料及其应用。

本发明所采用的技术方案为：一种隧道衬砌背后空洞回填复合轻质混凝土材料，所述混凝土材料主要由以下质量份数的原料制备得到：

水泥300-450份，粉煤灰150-250份，石子100-200份，粘土100-200份，聚丙烯泡沫颗粒50-100份和溶剂300-400份。

本发明采用的水泥与粉煤灰通过特定比例的调配，显著降低水泥基浆液的析水率，促进初期水化并改善其整体的流变性质，从而提高浆液的稳定性以及结石率，保证能够提升混凝土的密实度，提高减水效果，同时粉煤灰具有火山灰效应，提升混凝土结构的耐久性，此外，粉煤灰为工业废弃料，以其代替少量水泥还可以废物利用，节约成本。聚丙烯泡沫颗粒起到了混凝土中的骨料作用，相较于常规骨料，可以使混凝土材料同时具备轻质、低热传导率、与隧道围岩协同变形等优势性能。加入石子和粘土是为了进一步提高结构的黏度和机械强度。根据实际需要混合加入发泡剂和速凝剂可以使水泥结石后期不收缩，并且明显改善水泥浆液和易性，缩短初凝时间，加速施工进度，提高工程质量。

作为优选地，所述混凝土材料主要由以下质量份数的原料制备得到：

水泥320-400份，粉煤灰180-230份，石子130-180份，粘土130-180份，聚丙烯泡沫颗粒65-90份和溶剂330-380份。

作为优选地，所述混凝土材料主要由以下质量份数的原料制备得到：

水泥380份，粉煤灰200份，石子150份，粘土150份，聚丙烯泡沫颗粒75份和溶剂360份。