机制砂喷射混凝土配合比设计与控制

机制砂喷射混凝土配合比设计与控制

发表时间：2019-06-19T11:05:31.773Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年3期作者：左大鹏[导读] 煤层厚度一般为0.1～0.5m，且层位不稳定，多呈透镜状，在隧道局部地区可能出现瓦斯富集。DK23+480～DK23+580段下穿在建龙州湾2号公路隧道。

中铁二十局集团第三工程有限公司重庆 400000

1、工程概况

回龙湾隧道位于重庆市巴南区一品镇和界石镇境内，为新建双线隧道。起止里程:DK19+460～DK23+180，最大埋深196m，全长4350m；洞身DK22+115.08～DK23+043.79段为半径2000m的右偏曲线，其余为直线，设计纵坡为5‰、4.5‰、5.1‰的单面上坡，线路高程284.64～305.96m。回龙湾隧道进口、隧道出口线路与等高线斜交，设置台阶式洞门。DK20+480～DK23+810段三叠系须家河组地层中，地层下部局部夹煤线及炭质页岩。煤层厚度一般为0.1～0.5m，且层位不稳定，多呈透镜状，在隧道局部地区可能出现瓦斯富集。DK23+480～DK23+580段下穿在建龙州湾2号公路隧道。

2、喷射混凝土配合比设计

2.1原材料选择

（1）水泥

选用重庆市富丰水泥集团有限公司生产的P?O 42.5水泥。比表面积为328m2/kg，初凝时间为181min，终凝时间为287min，标准稠度用水量为26%，3d抗折强度为5.3MPa，抗压强度为28.7MPa，28d抗折强度为7.6MPa，抗压强度为48.5MPa。

（2）细骨料

选用重庆理念建材有限公司生产的机制砂。细度模数2.9，石粉含量6.7%，泥块含量0.1%，压碎指标值20%。

（3）粗骨料

选用重庆理念建材有限公司5～10（mm）连续级配碎石。级配良好，含泥量0.4%，泥块含量0.1%，压碎指标值为8%，表观密度为2700kg/m3。

（4）减水剂

选用山西金盾苑建材有限公司生产的聚羧酸系高性能减水剂（缓凝型）。减水率为26%，含气量2.7%，7d抗压强度比为164%，28d抗压强度比为145%。

（5）速凝剂

选用山西金盾苑建材有限公司生产的液体速凝剂。初凝时间4min，终凝时间9min，1d抗压强度为11.2MPa,28d抗压强度比为91%。

（6）拌和用水

选用符合规范《铁路工程水质分析》TB10104-2003要求的地下水。

2.2喷射混凝土施工工艺选择

一般喷射混凝土施工工艺有干拌干喷工艺和湿拌湿喷工艺，其工艺流程如表1：表1

3、施工控制

3.1原材质量控制

机制砂中石粉细度小，一定量的石粉可以增加混凝土的和易性，石粉含量过大造成混凝土需水量变大，增加速凝剂掺量，降低了混凝土强度。因此，应严格控制机制砂中石粉含量，确保石粉含量在7%～10%为宜。

减水剂性能保持稳定外，还应根据季节温度的不同适时调整，保证混凝土的坍损不至过大，导致现场无法使用。

3.2搅拌和运输

喷射混凝土采用强制式搅拌机搅拌，先投骨料、水泥，搅拌均匀后，再加入水和减水剂，直至搅拌均匀为止。搅拌时间设置为120s。严格控制各种材料的计量偏差，水泥±1%，骨料±2%，水±1%，减水剂±1%，对计量初级超标的混凝土进行性能试验并留置试块，中高级超标降级使用或废弃。

混凝土罐车运输过程中保持低速搅拌，到达施工现场快速搅拌，运输过程中严禁私自加水，改变混凝土性能。

3.3 喷射混凝土施工控制

为提高施工效率，改善作业环境，采用湿喷机喷射混凝土。负责喷射作业的喷射手由有经验、技术熟练的人员负责，实时根据喷射方量，喷射效果调整速凝剂掺量，做到按施工配比施工，确保施工结果与设计相符。漏水较大的地方应适量的增加水泥用量、调整外加剂掺量等，来改善混凝土工作性能。

3.4质量检测

现场制作450mm×350mm×120mm（可制成6块）的大板试块，标养室养护至达到一定强度后，加工成100mm×100mm×100mm的立方体试块，在标养条件养护之28d进行抗压试验。

4、结语

隧道工程多数处于偏僻的无天然砂区，采用机制砂拌制喷射混凝土不仅可以缓解天然砂短缺的问题，还能改善混凝土的某些性能，有着良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]黄绪泉，胡嗣斌，成立，王小萍.机制砂钢纤维喷射混凝土在铁路隧道中的应用.新型建筑材料，2018.1

[2]张日恒，苏敬军.细石混凝土的配合比设计与工艺控制.商品混凝土，2007.5

[3]蔡路，陈太林.人工砂的研究与应用[J].上海建材，2005（3）:24-25