井巷工程 5巷道支护

2020/5/30，1，第一节支撑材料第二节共同支撑第三节普通支撑，第五章巷道支撑，2020/5/30，2，1，水泥，第一节支撑材料，2，混凝土，3，木材，4，金属材料，2020/5/30，3，1，水泥，硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，配合材料硅酸盐水泥4 .硅酸盐水泥的矿物组成2 .水泥的凝结和硬化过程3 .水泥的强度4 .硅酸盐水泥的应用，硅酸盐水泥，2020/5/30，5，1 .硅酸盐水泥的矿物组成，硅酸盐水泥：用适当成分的原料(石灰石、粘土、铁矿石)部分熔融，以硅酸盐为主水泥“浆料”是指未燃烧的水泥原料，磨成原料粉，加工成浆料或浆料。 原料的化学成分是Cao 64 %67 % SiO 221 %242034 %72 %4 %水泥“熟料”，是通过原料在窑中燃烧(13501450)而被冷却的块状材料。 其矿物成分如表5-l所示。 有少量游离氧化钙、氧化镁、三氧化硫等有害成分。 熟料用球磨机磨成一定的细粉末，在磨光过程中加入适量的石膏和其他混合材料，这些矿物微粉的混合是水泥。 2020/5/30，6，6，表5-l熟料的矿物组成，2020/5/30，7，2 .水泥的凝结和硬化过程，水泥和适量的水混合制成水泥浆，经过一定时间后，发生物理化学变化，逐渐变得粘稠，失去可塑性，称为初凝，开始具有强度时最终此后，强度逐渐增加，称为硬化。 初凝和终凝过程叫冷凝过程，强度生长过程叫硬化过程。 初凝时间是水泥加水混炼和水泥浆开始失去可塑性所需要的时间，最终凝固时间是混合水泥加水使水泥浆完全失去可塑性、开始产生强度所需要的时间。 水泥凝结时间对使用具有重要意义。 水泥初凝不宜过早的水泥凝聚不宜延迟。 国家标准规定(GB175-1999 ) :硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg初凝时间应早于45min，终凝时间应晚于6.5h，普通水泥的初凝时间应早于45min，终凝时间应晚于10h 2020/5/30，8，3 .水泥强度，水泥强度是水泥性能的重要指标，也是评价水泥标签的依据。 我国自1999年5月1日起实施水泥砂浆强度检测方法(GB/T17971-1999 )。 试验体按质量计为水泥1份、中国ISO标准砂3份、水泥0.5的灰白比混炼的1组塑料水泥，用搅拌机混炼，振动台振动成形制作试验片，试验片的尺寸为4.4 cm16 cm。 在标准条件下(温度202、相对湿度90%以上)养护。 分别测定了3d、7d、28d的抗折和抗压强度。 将28d的抗压强度作为水泥标签分为425、525、625、725四种标签，但3d、7d和28d的强度值不得低于表6-2的规定。 2020/5/30，9，9，9，带r为早强型等级，2020/5/30，10，4 .硅酸盐水泥的应用，常用水泥品种硅酸盐水泥标签较高，常用于重要结构中的高强混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土施工。 适用于硅酸盐水泥凝结硬化快、早期强度高、凝结快的工程，地下工程喷雾、喷雾混凝土支护等适宜采用。 硅酸盐水泥在水化过程中释放出大量热量，因此适合冬季施工，同样原因，不适合大体积混凝土施工。 硅酸盐水泥不耐软水侵蚀和化学侵蚀，不适用于流动软水侵蚀和水压作用的工程，也不适用于海水和矿物水作用的工程。 2020/5/30，11，普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥熟料，少量混合材料，适量石膏磨成的水硬胶凝材料，称普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。配合活性混合材料时，配合量不得超过15%的惰性混合材料时，配合量不得超过10%。 同时配合活性和惰性混合材料，总量不得超过15%。 其中，惰性混合材料不得超过10%。 窑灰不得超过5%。 按照国家标准(GB175-1999 )，普通硅酸盐水泥分为275、325、425、525、625和725种标签。 普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的区别在于，只是其中含有少量混合材料，其基本性能与硅酸盐水泥相同。 与同一标签的硅酸盐水泥相比，普通硅酸盐水泥的初始硬化速度略慢，耐冻性、耐磨性等性能也略差于硅酸盐水泥。 普通硅酸盐水泥凝聚时间要求与硅酸盐水泥相同。 其使用范围与硅酸盐水泥基本相同，但其标签范围广，易于合理选择。2020/5/30、12、由混合材料和混合材料配制而成的硅酸盐水泥，1 .混合材料在水泥细时配制而成的天然或人工矿物材料称为混合材料。 混合材料根据其性能分为活性混合材料和非活性混合材料。 活性混合材料常用的造粒高炉渣，火山灰质混合材料。 火山灰质混合材料有火山灰、硅藻土、沸石、凝灰岩、烧粘土、烧成的硅石、炉渣和粉煤灰等。 惰性混合材料，例如石英砂、粘土、石灰石、缓冷渣等. 窑灰是从水泥回转窑窑尾废气中收集的粉尘。 作为混合材料，在惰性混合材料和活性混合材料间存在性能. 2020/5/30，13，2 .掺混料硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥，以上3种水泥有275，325，425，525和625的标签。 现在生产多的是325和425。 3种水泥的标签和各龄期的强度值不得低于表6-3的规定。 2020/5/30、14、3种水泥的共同特性是凝固硬化速度慢，初期强度低，但后期强度的延伸快，超过同一符号的硅酸盐水泥即水合散热速度慢，发热量也对低温度的敏感性高，温度低则硬化慢，温度高(6070C以上) 固化速度加快，对常超过硅酸盐水泥固化速度的软水和硫酸盐介质的侵蚀能力高于硅酸盐水泥。 这三种水泥耐冻性差。 矿渣硅酸盐水泥和火山灰白质硅酸盐水泥的干燥收缩性大，而粉煤灰硅酸盐水泥的干燥收缩性小。 火山灰白质硅酸盐水泥耐渗性高，渣硅酸盐水泥耐热性高。 除了可以在地上使用之外，特别适合地下和水中的普通混凝土和大体积混凝土构造和疑似蒸汽养护的土材。 2020/5/30、15、2020/5/30、16、二、混凝土、混凝土构成材料的主要技术性质；混凝土外加剂；混凝土配合比中加入汁液，2020/5/30、17、混凝土构成材料；1 .水泥混凝土强度的产生，主要取决于水泥硬化的结果2 .细骨料混凝土中，粒径在0.154.75之间的骨料叫做细骨料，粒径在4.75mm以上的叫做粗骨料。 一般多以天然砂为细骨料。 其中石英砂最合适。 砂中含泥量在混凝土强度等级C30时，不得超过砂重的3%。 强度等级c30时，认为不超过砂重的5%、不结冰、不浸透或有其他特殊要求的土，均不得超过3%。 云母的含量不得超过沙子重量的2%。 轻物质(比重不足2.0，如煤、干煤等)的含量不得超过沙重的1%。 硫化物和硫酸盐的含量在SO3不得超过砂的重量的1%。 有机质含量用比色法试验，颜色不宜比标准色浓。 2020/5/30，18，砂中各级大小的粒子的组合关系称为砂的粒子倾斜。 用筛分法测定砂的粗细和粒度，称量每个筛的馀量(分计筛馀)，分计筛馀占总重量的百分比称为分计筛馀百分率。 将各筛的分计筛馀百分比与总孔径大于该筛的分计筛馀百分比相加，称为各筛的累计筛馀百分比。根据第2020/5/30、19、0.6筛的累积筛馀量分为三个倾斜区域(表6-5 )，混凝土用砂的颗粒倾斜必须在表6-5的任一倾斜区域内. 除4.75和0.6的筛外，其他筛允许略微超过分区边界，但其总量不得超过5%。 砂粒的粗细用纤度系数Mx表示，用以下的式子计算Mx :式中，A1A6分别为4.750.15的各号的筛上的累积筛残率。 细度系数越大，表示砂越粗。 纤度系数为3.73.1者为粗砂，3.02.3者为中砂，2.21.6者为细砂，1.50.7为特细砂. 2020/5/30、20、3 .粗骨料混凝土中，粒径超过4.75的骨料被称为粗骨料，常用的有砾石(砂砾)和碎石两种。 粗骨料的粒子形状有的属于针状粒子和板状粒子，不得超过规定的含量。 石级配石级配也用筛分法确定。 普通混凝土碎石和玉石的粒度分布包括连续分布和间断分布。 应符合表6-6的规定。 粗骨料中公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。 2020/5/30、21、4 .水可饮用自来水和清洁天然水可用于混凝土的混炼和养护。 不能使用污水、pH小于4的酸性水、硫酸盐(用SO42-计算)超过水重量的1%的水、油脂、糖类的水。 2020/5/30，22，(二)混凝土的主要技术性质，1 .混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土的和易性，是新混凝土混凝土混凝土混凝土在质量均匀、各构成成分不分离的条件下，保证混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土的总体性质、输送、浇水和捣固。 具有流动性、粘性、保水性等3个含义。 在测定和容易性中一般使用斜坡度试验，如图52所示。 混凝土混合物崩解度的选择见表5-7。图5-2坍度测量图像、表5-7坍度选择参考表、2020/5/30、23、2 .混凝土强度混凝土强度包括抗压、抗弯、抗剪、抗弯等，其中抗压强度最大，是施工中主要的受压部件。 根据其强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C40、C45、C50、C55、C60等强度等级. 影响混凝土强度的因素很多，其中水泥标签与灰的比例是影响混凝土强度的主要因素。 R28为混凝土养护28d抗压强度，MPa； 是灰度，RC是水泥的实际强度，MPa是a、b是经验系数。 2020/5/30、24、(3)混凝土外添加剂在混炼时或混炼前配合，其配合量一般为水泥重量的5%以下，将能够显着改善混凝土性能的材料称为混凝土外添加剂。 减水剂是维持混凝土混合物的和易性，显着减少混凝土混合水量的外部添加剂叫减水剂。 减水剂有m型(木质素磺酸钙)、MF型等各种各样的种类。 速凝剂速凝剂的作用是使混凝土快速凝固，达到高强度，喷射混凝土一般配合速凝剂。 红星型和71l型速凝剂性能如下：加速水泥固化，初凝l5min，终凝l0min以内； 提高混凝土的初期强度，但配合这两种速凝剂的混凝土后期强度降低。 早强剂是用于提高混凝土早期强度的外加剂是早强剂。 常用的早强剂是氯化钙和氯化钠。 2020/5/30、25、2020/5/30、26、混凝土配合比设计，1 .绝对体积法的基本原理绝对体积法是构成混凝土混炼物的水泥、砂、石、水等材料，设计成充分搅拌后，相互填充成为绝对实体，即混凝土体积各构成Rh=Rb 0(5-3)、Rb-设计的强度等级、0-富裕量、2 .设计顺序1 )确定混凝土强度Rh，将2020/5/30、27、2 )式5-2中的R28置换为Rh。 KC-水泥标签的馀数因子是RC-水泥的实际强度，通常为0.113，MPa。 3 )决定用水量w时，请根据本地区或本部门的经验数据，参照表5-10的数值。 另外，2020/5/30、28、4 )计算水泥使用量可以根据选定的使用量w和由式(5-5)求出的W/C求出。，(5-7)，5 )选择合理的砂率Sp砂率是砂的重量在砂、石的总重量中所占的百分率。 2020/5/30、29、6 )粗、细骨料使用量g及s、(5-8)式中，c、w、g、s-分别是m3混凝土中使用的水泥、水、粗骨料、细骨料的重量. sp :所选砂率。 7 )确定混凝土的初步配比，(5-9)，即得：水泥：砂：石=1:x:y； 灰白比为： W/C，8 )试验调整，2020/5/30，30，三，木材，常用坑木为松木、杉木、桦木、榆木、柞木等。 在那之中被使用最多。 木材各强度关系如表5-12所示。 木材缺陷病对其抗拉强度影响很大，常显着降低其承载能力的缺点对木材抗压强度的影响很小。 木材含水率对强度的影响程度也不同，对顺纹抗压和抗弯强度的影响大，对顺纹抗剪强度的影响小，但对抗弯强度几乎没有影响。 木材是外力的长期作用，其耐久强度为短时间极限强度的5060%。 木材受热后强度降低的温度超过140时，木材开始分解碳化，力学性质显着恶化，温度高，木材容易破裂。 2020/5/30、31，为了提高坑木的工作年限，必须对坑木进行防腐处理，2020/5/30、32、4，金属材料、金属材料作为支架具有很多优点：强度大，能够支撑大的压力，使用期长，可以多次重复使用，安装方便初期投资大，但可回收，总成本经济。 常用的金属支架材料有h型钢、山形钢、沟型钢、轻轨、矿用h型钢、矿用特殊型钢等。 渠道钢，2020/5/30，33，工字钢，山形钢，u型钢，轻轨，2020/5/30，34，第二节联合支护，一，锚杆支护，喷雾混凝土支护，锚杆支护，锚杆支护，装配锚杆支护，预应力锚杆支护，2020/2020 锚杆支护；锚杆支护的结构类型；锚杆支护的作用原理；锚杆支护施工；2020/5/30、36；锚杆结构类型；1 .钢筋或电缆灌浆锚杆；钢筋灌浆锚杆首先在锚杆孔中填充水泥砂浆，插入钢筋钢筋直径一般为10-16mm，砂浆使用325号或425号普通硅酸盐水泥。 钢丝灰浆的锚杆使用直径10-14mm的废钢丝代替钢筋。 钢筋和钢丝灰浆锚杆是全长锚杆型锚杆。 设计锚固力为3050KN。 2020/5/30、37、2 .全部称为v形肋板锚定件，如图5-6所示，由杆体、固定楔、可动楔、板和螺母构成。 该锚为前端锚型，安装时将可动楔束缚在固定楔的下部，一起送至锚的眼底，用专用锤子支撑可动楔并敲击锤子，最后镶上板子紧固螺母，直至无法打入。 安装后可立即搭载，可回收利用。 锚定力可达40KN左右。 周围岩石破裂，常用于立即承载的地下工程。 2020/5/30、38、