第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件

矿业工程材料第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺矿业工程材料第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺1主要内容讲述喷射混凝土的各项性能讲述喷射混凝土的施工工艺主要内容讲述喷射混凝土的各项性能2第一节喷射混凝土的性能前面讲到喷射混凝土的作用、特点，原材料以及配合比的设计，现在咱们来学习喷射混凝土的性能。首先来学习混凝土工作性。第一节喷射混凝土的性能前面讲到喷射混凝土的作用、特点，原3工作性混凝土的工作性=流动性+可塑性+稳定性+易密性四者缺一不可可塑性在一定外力作用下产生未“脆性”的塑性变形的能力流动性表征拌合料浇筑振实难易程度的一个参数稳定性在分散系统中固体的重力所产生的剪切应力不超过液相的屈服应力。易密性混合料在进行捣实或振动时，克服内部的和表面的（即与模板之间）阻力，以达到完全密实的能力。工作性混凝土的工作性=流动性+可塑性+稳定性4流动性决定于分散系统中固、液相的比率。增加用水量，新拌混凝土的流动性提高。可塑性与水灰比及水泥浆体或砂浆的含量有关。稳定性好的混合料，集料颗粒不发生按大小分层和泌水的现象。要求混合料应具有较高的内聚性。易密性决定于粗集料的密度和浆体的稠度。要求混合料具有较小的内聚力和内摩擦。矛盾！根据不同场合提出不同的要求！流动性决定于分散系统中固、液相的比率。可塑性与水灰比及水泥浆5粘聚性流动性新拌混凝土粘聚性流动性新拌混凝土6坍落度试验被列入各国标准和规程的标准测试方法。试验特点：设备简单、测试简单测试原理：拌合料在它的自重作用下，克服拌合料内部颗粒间摩擦而流淌。测试要求：坍落度不小于10mm，骨料最大粒径不大于40mm。适用范围：富水泥浆的拌合料。局限性：当坍落度为0～20mm时，拌合料较干，坍落度值难以反映出拌合料流动性的差异。由于拌合料自重不同，坍落度不能用于不同容重的集料（如普通砂石集料与轻集料）配制的拌合料之间的相互比较。流动性的评价方法坍落度试验流动性的评价方法7坍落度金属制水平底板坍落度筒坍落度的测定坍落度试验过程演示坍落度金属制水平底板坍落度筒坍落度的测定坍落度试验过程演示8如何更好地反映大流动性？拌合料的流动性指标又成为目前研究的新课题！坍落度试验不能灵敏地反映这种大流动性拌合料的差异流态混凝土，坍落度高达18～20cm以上高效减水剂的出现如何更好地反映大流动性？坍落度试验不能灵敏地反映这种大流动性9年代施工方式坍落度30干硬、插捣0cm50干硬、振捣0-2cm70塑性、高频振捣5-12cm80泵送、流态8-20cm90泵送、自密实10-25cm混凝土工作性的发展年代施工方式坍落度30干硬、插捣0cm50干硬、振捣0-2c10第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件11VB试验试验特点：设备精密、测试准确度高。测试原理：用标准方法将拌合料填满坍落筒，开动振动台，直到玻璃板完全与拌合料表面密贴，混凝土表面气泡完全消失所需的振动时间用以表征拌合料的流动性（以VB秒表示）。适用范围：低流动性或干硬性混凝土拌合料，适用于实验室操作。VB试验试验特点：设备精密、测试准确度高。12VB试验仪VB试验仪13密实因素试验英国人提出的试验方法，列入英国标准。

试验特点：设备精密、测试准确度高。测试原理：对一定数量的拌合料做标准数量的功后，测定拌合料所达到的密实程度。适用范围：低流动性混凝土拌合料。局限性：对坍落度大于10cm的拌合料密实因素反映不灵敏。密实因素试验试验特点：设备精密、测试准确度高。14测试方法：将拌合料装满最上面的料斗，然后打开料斗底门，拌合料落到底下的料斗中，多余的料就溢出来，打开这一料斗的底门，拌合料就落到圆柱筒容器中，用镘刀刮去多余的拌合料。称重，即得到已知体积圆柱简容器内拌合料的容重，此容重除以完全密实的拌合料容重即定义为密实因素。完全密实的拌合料容重可按拌合料各组分的绝对体积计算而得，也可将拌合料分层（每层约5mm）注入，每层充分捣实后实际称量得。测试方法：15混凝土流动性的影响因素单位体积拌合料中水的用量当外加剂固定后，用水量是影响流动性最敏感的因素。水泥用量和外加剂外加剂对流动性的影响极大，特别是减水剂和高效减水剂。水泥性质所用水泥品种、生产水泥时所掺加的混合材料的品种和掺量，以及拌制混凝土时掺加的混合材的品种和掺量对拌合料流动性也有较大影响。粗细集料特征和级配集料的级配、粒径和表面状态对新拌混凝土流动性也有影响。混凝土流动性的影响因素单位体积拌合料中水的用量16流动性随时间降低的原因主要原因是游离水逐渐减少。水份蒸发；水泥在形成混凝土的最早期开始水化，特别是C3A水化形成水化硫铝酸钙需要消耗—些水；新形成的少量水化生成物表面吸附一些水。流动性随时间降低的原因17坍落度损失定义：新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐降低。产生机理波特兰水泥水化浆体在形成钙矾石和水化硅酸钙等水化产物的同时，逐渐变稠、凝聚所致。工程问题坍落度损失过大会给泵送、振捣等施工过程带来很大困难，或者造成振捣不密实，甚至出现蜂窝状缺陷。坍落度损失定义：新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐降低。18坍落度损失的影响因素温度对坍落度损失的影响是很显著的；温度升高，最早期的水化加速。环境湿度的影响。相对湿度低加速水分蒸发。水泥熟料组成对坍落度损失的影响主要在于熟料中碱的含量和C3A的含量。高碱髙C3A水泥比低碱低C3A的坍落度损失速率快得多。外加剂的影响。掺减水剂（特别是高效减水剂）比不掺减水剂的坍落度损失明显增大。坍落度损失的影响因素温度对坍落度损失的影响是很显著的；19在炎热季节采取措施降低集料温度和拌合水温。在干燥条件下采取措施防止水分过快蒸发。在混凝土设计时，考虑采用矿渣水泥或在制备混凝土时掺加粉煤灰等混合材料。在采用高效减水剂的同时，掺加缓凝剂或引气剂，或者两者都掺。缓凝剂作用比引气剂更显著。减少坍落度损失的措施在炎热季节采取措施降低集料温度和拌合水温。减少坍落度损失的措20粘聚性定义粘聚性是指拌合料保持其组成材料粘集在一起抵抗分离的能力，亦称稳定性。离析性反义属性定义拌合料的各种组成材料由于其自身的比重和颗粒大小不同，在重力和外力（如振动）作用下有相互分离而造成不均匀的自动倾向的特性。粘聚性定义离析性反义属性定义21离析的两种形式粗集料颗粒从拌合料中分离出去，原因：粗集料比细集料更易沉降和沿斜面滑动；水和水泥浆从拌合料中分离出去，原因：在各种组成材料中水的比重最小。其他原因：由于各种颗粒的下沉速度不同（有的甚至上浮），新拌混合料也会造成颗粒分布不均现象。这时作用在颗粒上的力有颗粒的自重，混合料的粘性抵抗力和浮力。离析的两种形式粗集料颗粒从拌合料中分离出去，原因：粗集料比细22泌水性定义混合料浇注之后到开始凝结时间，固体颗粒下沉，水上浮，并在表面析出水的现象。工程问题由于混凝土的泌水，使表面混合料含水量增加，产生大量浮浆，硬化后使表面的混凝土强度弱于下面混凝土的强度，并产生大量易剥落“粉尘”。一些上升水份还会聚结在粗集料或钢筋的下方，硬化后成为空隙，出现弱粘结地带。上升的水，在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗渗性。在和模板的交界面上，泌水时会把水泥浆带走，仅留下砂子，出现“砂纹”现象。泌水性定义23解决泌水问题的措施改善集料级配．适当增加砂的用量，或采用细砂。掺加混合材料（如Ⅱ级粉煤灰），以提高胶结料的保水性。在水灰比一定的条件下，适当增大水泥用量。掺加适量引气剂。引气能减少泌水。掺加引气剂和优质粉煤灰能同时提高拌合料的流动性和粘聚性，是解决泌水问题时可优先考虑的措施。解决泌水问题的措施改善集料级配．适当增加砂的用量，或采用细砂24可泵性特点具有施工速度块、质量高、施工现场占地少等优点。工作原理拌合料在泵压下在管道中移动摩擦阻力和湾头阻力之和的倒数。阻力越小，则可泵性越好。适用范围特别适合于高层建筑、大体积工程施工。工程实例：上海东方明珠电视塔（一阶段泵送高度340m）、上海金茂大厦（一阶段泵送高度382m）、巫峡长江大桥（跨度460m）等。可泵性特点25流变性研究背景新拌混凝土流动性的各种测试方法都是经验方法，都有其局限性，灵敏度也不够。为了测得科学意义上的物理量，学者们试图用流变学的科学概念来研究混凝土拌合料的流动性。定义在适当的外力作用下，物质能流动和变形的性能，即流变性。研究对象流变学综合研究了物质的弹性变形，塑性变形和粘性流动。对水泥混凝土而言，流变学主要研究水泥浆、砂浆和混凝土混合料粘、塑、弹性的演变，以及硬化混凝土的强度、弹性模量和徐变等问题。流变性研究背景26三种理想材料基本模型（或称流变基元）的基本流变方程：胡克（Hooke）固体模型（H—模型）圣维南（）固体模型（STV—模型）牛顿（Newton）液体模型（N—模型）一般用流变方程来表示，建立材料的流变方程研究材料在某一瞬间的应力和应变的定量关系研究材料的流变特性三种理想材料基本模型（或称流变基元）的基本流变方程：一般用流27喷射混凝土的性能主要有以下几方面：喷射混凝土的性能主要有以下几方面：28一抗压强度抗压强度是评价混凝土的一个重要标志，在喷射混凝土中也是举足轻重。测试喷射混凝土的抗压强度，通常是指将拌合料喷射到450mm×350mm×120mm的试模中，达到一定强度后加工成100mm×100mm×100mm的试件。标准条件下养护28d测得抗压强度×0.95。一抗压强度29喷射混凝土试模喷射混凝土试模30喷射混凝土的强度等级常用C15、C20、C25、C30、C40、C50表示，这分别代表着抗压强度为15MPa。在施工当中，必须得保证喷射混凝土符合设计要求的强度等级。喷射混凝土的强度等级常用C15、C20、C25、C30、C431第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件32第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件33以上是国内具有代表性的喷射混凝土工程的抗压强度影响抗压强度的因素有很多，如拌合料的设计(用水量，单位水泥用量，砂率，速凝剂的用量)和施工工艺(喷射压力，喷嘴与受喷面的距离，角度以及拌合料的停放时间等)都对抗压强度有影响。以上是国内具有代表性的喷射混凝土工程的抗压强度影响抗压强度的34不同龄期的喷射混凝土的抗压强度由表可以看出，随着龄期的增加，抗压强度是逐渐的增大。不同龄期的喷射混凝土的抗压强度由表可以看出，随着龄期的增加，35由表也可以看出，随着龄期的增加抗压强度是增大，尤其是在3d前，强度提升比较明显，3d后的虽然比较缓慢但也有一定的增加由表也可以看出，随着龄期的增加抗压强度是增大，尤其是在3d前36通常，加入速凝剂对喷射混凝土的抗压强度的提高是比较明显的，尤其是在1d的抗压强度上，一般是可以提升6~15MPa。其他的一些对强度的影响条件，在后面重点介绍。通常，加入速凝剂对喷射混凝土的抗压强度的提高是比较明显的，尤37二、抗拉强度抗拉强度在喷射混凝土用于隧洞工程和水工建筑时，是一个相当重要的参数。抗拉强度有两种表示方法：轴向受拉和劈裂受拉强度。

二、抗拉强度38由上表对比前面1-3-2抗压强度表相比可知，喷射混凝土的劈裂抗拉强度约为抗压强度的10%~12%，约高于中心受拉强度的15%。由上表对比前面1-3-2抗压强度表相比可知，喷射混凝土的劈裂39三、粘结强度喷射混凝土常用于地下工程支护和建筑结构的补强加固，为了使喷射混凝土与基层共同工作，其粘度强度也是特别重要的。喷射混凝土必须考虑两种粘结强度：抗拉粘结强度和抗剪粘结强度。三、粘结强度40抗拉粘结强度是衡量喷射混凝土在受到垂直结合界面上的拉应力时保持的粘结能力。而抗剪粘结强度则是抵抗平行于结合面作用力的能力。实际上，作用在结合面的应力，通常则是两种应力的结合。抗拉粘结强度是衡量喷射混凝土在受到垂直结合界面上的拉应力时保41第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件42第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件43从上表可以看出，在同一混凝土拌合料的情况下，其抗拉粘度强度主要与矿物组成有关。由于水泥和云母或长石之间没什么化学反应，和碳酸盐、石英等反应较多。所以含有云母及钾长石的岩石粘结强度低，而在含有丰富钙斜长石的的辉长石则表现出较高的粘结强度。从上表可以看出，在同一混凝土拌合料的情况下，其抗拉粘度强度主44粗糙的抗拉粘结强度普遍较高。因为表面增大的缘故。影响喷射混凝土与岩石粘结强度的因素还有岩面的干净状态；节理填充物的规模和性质；界面的湿润与养护等。粗糙的抗拉粘结强度普遍较高。因为表面增大的缘故。45四、弹性模量

四、弹性模量46喷射混凝土的弹性模量影响因素如下：①混凝土的强度和表现密度。混凝土强度、表观密度越大，弹性模量则越高；②骨料。骨料弹性模量越大，则喷射混凝土的弹性模量也高；轻骨料喷射混凝土的弹性模量只有相同强度的普通喷射混凝土的50%~80%；③试件的干燥程度。试件越干燥弹性模量越高。喷射混凝土的弹性模量影响因素如下：47五、收缩喷射混凝土的硬化过程常伴随着体积变化。最大的变形是当喷射混凝土在大气中或湿度不足的介质中硬化时所产生的体积减小。这种变形被称为喷射混凝土的收缩。国内外的资料都表明，喷射混凝土在水中或在潮湿条件下硬化时，其体积可能不会减小，在一些情况下甚至其体积稍有膨胀。五、收缩48喷射混凝土的收缩变形主要包括干缩和热缩。干缩主要由水灰比决定，较高的含水量会出现较大的收缩，而粗骨料则能限制收缩的发展。因此，采用尺寸较大与级配良好的粗骨料，可以减少收缩。喷射混凝土的收缩变形主要包括干缩和热缩。干缩主要由水灰比决49热缩是内水泥水化过程的温升值所决定的。采用水泥含量高、速凝剂含量高或采用速凝快硬水泥的喷射混凝土热缩较大。厚层结构比含热量少的薄层结构热缩要大。热缩是内水泥水化过程的温升值所决定的。采用水泥含量高、速凝剂50喷射混凝土水泥用量大，含水量大，又掺有速凝剂，因此比普通混凝土收缩大。喷射混凝土水泥用量大，含水量大，又掺有速凝剂，因此比普通混凝51影响喷射混凝土的收缩的因素影响喷射混凝土收缩的因素很多，其主要作用的有速凝剂和养护条件两类.影响喷射混凝土的收缩的因素52由图可以看出．同样在自然条件下养护，掺加占水泥重3％一4％的速凝剂的喷射混凝土的最终收缩率要比不掺速凝剂的大80％。由图可以看出．同样在自然条件下养护，掺加占水泥重3％一4％的53这是因为加入速凝剂后，加速了水泥水化作用，水泥颗粒间的大量游离水被未水化的颗粒迅速吸收，使C2S提前凝结硬化。由于新生成物不断加入，胶体迅速变稠失去塑性，氢氧化钙与含水铝酸三钙逐渐从胶体中结晶，使水泥具有强度。同时，当水泥加速反应时，放出大量热量，失去水分。这些都使加速凝剂比不加速凝剂的收缩要大。这是因为加入速凝剂后，加速了水泥水化作用，水泥颗粒间的大量游54上图表明：喷射混凝土在潮湿条件下养护时间愈长，则收缩量愈小。上图表明：喷射混凝土在潮湿条件下养护时间愈长，则收缩量愈小。55上图表明，保水(近似无失水)状态下的喷射混凝土的收缩值远比标准试件为小，在相对湿度90％条件下养护45d后再行自然养护的保水试件，龄期150d的收缩值为14.2×10﹣5。上图表明，保水(近似无失水)状态下的喷射混凝土的收缩值远比标56如果喷射混凝土硬化过程，水分蒸发过多，当剩余水量少于继续水化所需的水量，则硬化过程就会暂时中止。这时，喷射混凝土表面就会明显地产生网状收缩裂纹。因此保持喷射混凝土表面的湿润状态，能够减缓收缩减弱内应力，从而减少开裂的危险。如果喷射混凝土硬化过程，水分蒸发过多，当剩余水量少于继续水57六、徐变喷射混凝土的徐变变形是其在恒定荷载长期作用下变形随时间增长的性能。一般认为，徐变变形取决于水泥石的塑性变形及混凝土基本组成材料的状态。六、徐变58徐变变形有下列主要影响因素：1．持续荷载时间和加荷应力的影响徐变变形有下列主要影响因素：59随着持续荷裁时间的增加，徐变变形亦增加，加荷初期增加得比较快，以后逐渐减缓趋近于某一极限值。喷射混凝土的徐变稳定较早，28d龄期加荷的密封试件持荷120d的徐变度c＝6.6×10-5cm/N，即接近极限值。随着持续荷裁时间的增加，徐变变形亦增加，加荷初期增加得比较快602．加荷龄期和周围介质湿度的影响2．加荷龄期和周围介质湿度的影响61从上图可以看出，加荷龄期对喷射混凝土的徐变影响很大。加荷龄期越早，徐变值大，加荷龄期晚，徐变则小。加荷龄期早的试件持荷前期变形发展快，徐变速率衰减也快。加荷龄期晚的试件，持荷前期变形发展慢，但徐变衰减也慢。从上图可以看出，加荷龄期对喷射混凝土的徐变影响很大62上图为28d龄期加荷的两种试件，持荷时间为90d的密封试件的徐变度已达300d持荷时间的徐变度的92％，而非密封试件持荷时间为90d的徐变度只有持荷时间为300d徐变度的73％。上图为28d龄期加荷的两种试件，持荷时间为90d的密封试件的63因此，周围介质的相对湿度越低，徐变越大，相同的加荷龄期和持荷时间条件下的非密封试件(环境相对湿度80土5％)比密封试件的徐变度大1.22~1.99倍，而徐变系数大1.06~1.66倍，而且变形延续时间要长得多。因此，周围介质的相对湿度越低，徐变越大，相同的加荷龄期和持荷643．速凝剂的影响速凝剂使喷射混凝土的徐变增大3．速凝剂的影响65这是因为速凝剂的掺入虽然提高了早期强度，但后期水泥矿物的继续水化受到阻碍，从而降低了同龄期混凝土强度，使徐变增大。而且每种速凝剂对徐变量的影响也不一样，782型的相对小一点。这是因为速凝剂的掺入虽然提高了早期强度，但后期水泥矿物66七、喷射混凝土的渗透性喷射混轻土的抗渗性主要取决于孔隙率和孔隙结构。喷射混凝土的水泥用量大，水灰比小．砂率高，并采用较小尺寸的租骨科，这些基本配置特征有利于在粗骨料周边形成足够数量和良好质量的砂浆包裹层，使粗骨料彼此隔离，有助于阻隔沿粗骨料互相连通的渗水孔网；也可以减少混凝土中多余水分蒸发后形成的毛细孔渗水通路。七、喷射混凝土的渗透性67由表可以看出，喷射混凝土的抗渗等级一般均在P7以上。因为一般认为喷射混凝土的抗渗性比较高由表可以看出，喷射混凝土的抗渗等级一般均在P7以上。因为一般68八、抗冻性喷射混凝土的抗冻性是它在饱和水状态下经受反复冻结与融化的性能。引起冻融破坏的主要原因是水结冰时对孔壁及微裂缝孔所产生的压力。水的体积在结冰时增长9%~10％，而混凝土的刚性骨架阻碍水的膨胀，因此在骨架中产生很高的应力，经多次冻融循环，混凝土将逐步遭到破坏，冻融循环次数越多，破坏也越厉害。八、抗冻性69第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件70上图表明在经过200次冻融循环后．试件的强度和重量损失变化不大，强度降低率最大为11％。喷射混凝土具有良好的抗冻性，这是因为在拌合料喷射过程中会自动带入部分空气。空气含量为2.5％一5.3％。气泡一般是不贯通的，并且有适宜的尺寸和分布状态，这相似于加气混凝土的气孔结构，它有助于减少水的冻结压力对混凝土的破坏。上图表明在经过200次冻融循环后．试件的强度和重量损失变化不71九、喷射混凝土的腐蚀1.硫酸盐侵蚀固体盐类并不侵蚀混凝土，但是盐溶液却能与硬化水泥浆发生化学反应。九、喷射混凝土的腐蚀72(1)硫酸盐(Na2S04)溶液对喷射混凝土的腐蚀程度随S042-离子浓度的增加而增加。在S042-离子浓度为1％时，试块外表无异常变化，强度损失也不大。当S042-离子浓度大于2％时，试块外表掉皮，棱角破损以至全部崩解碎块。以硫酸钠对喷射混凝土腐蚀为例，有如下特征：(1)硫酸盐(Na2S04)溶液对喷射混凝土的腐蚀程度随S073(2)喷射很凝土试件在1％一5％的S042-浓度的溶液中，腐蚀程度随时间的增大而加剧，在1％S042-浓度的溶液中，不加速凝剂的试件一年内无异常变化，而一年半后则完全被腐蚀破坏。(2)喷射很凝土试件在1％一5％的S042-浓度的溶液中，74(3)速凝剂加速喷射混凝土的腐蚀，如同样在S042-离子浓度1％的溶液中，不加速凝剂的试件浸泡半年后，外观未变化，而加速凝剂的试件则腐蚀严重。(3)速凝剂加速喷射混凝土的腐蚀，如同样在S042-离子浓度75(4)腐蚀程度与混凝土的密实性有很大关系。密实性好，即使S042-浓度很高，喷射混凝土浸泡后强度并不降低。如在浓度为4％的溶液中，由于试块密实，经过半年、一年时间的浸泡，虽然试块有掉皮现象，但强度仍较高。(4)腐蚀程度与混凝土的密实性有很大关系。密实性好，即使S076为了提高喷射混凝土抵抗硫酸侵蚀的能力，一般应采取以下措施：(1)减少速凝剂的掺量；(2)根据S042-离子的侵蚀程度，采用低热硅酸盐水泥或抗硫酸盐水泥；(3)严格控制水灰比，避免施工过程的干砂夹层和裹入回弹物，提高喷射混凝土的密实性。为了提高喷射混凝土抵抗硫酸侵蚀的能力，一般应采取以下措施：772.海水侵蚀喷射混凝土用于建造或加固海工结构时，常引起海水侵蚀问题。海水含有硫酸盐，除化学侵蚀之外，盐类在混凝土孔隙中的结晶作用，可引起混凝土的破裂。在潮汐标界之间的喷射混凝土，因遭受干湿交替的作用而侵蚀严重；长久浸入水中的混凝土则侵蚀较轻微。2.海水侵蚀78为了提高喷射混凝土抵抗海水侵蚀的能力，应当采取以下措施：(1)钢筋保护层厚度不得低于50mm，最好为75mm；(2)采用密实的不透水的喷射混凝土；(3)喷射混凝土水灰比不大于0.45。为了提高喷射混凝土抵抗海水侵蚀的能力，应当采取793.碱集料破坏前面讲到，水泥中的氢氧化物和骨料中活性二氧化硅之间的反应会导致混凝土的破坏。反应生成的硅酸碱类为白色胶体，会从周围介质中吸水膨胀(体积可增大3倍)。这种膨胀力足以使混凝土内部出现明显的内应力，从而引起混凝土的外裂而破坏。3.碱集料破坏反应生成的硅酸碱类为白色胶体，会从周围介质中80为严防止碱集料反应，可采取如下专门措施：(1)采用碱性物质含量小于0.5％的低碱水泥。(2)采用掺有善于吸收和结合水泥中碱性物质的磨细掺合料的特种水泥(如火山灰水泥)。(3)在混凝土中接入加气剂或引气剂，以便为碱集料反应的生成物提供缓冲压力的孔隙。为严防止碱集料反应，可采取如下专门措施：81第二讲喷射混凝土的施工工艺一、喷射混凝土施工的劳动组织喷射混凝土工班视作业规模的大小，设备的类型和布置，常常由8~10人组成，包括工长、喷射手、喷射机操纵工及配料并合工等。此外，喷射手和喷射机操纵工也需要助手和若干运杂工。第二讲喷射混凝土的施工工艺一、喷射混凝土施工的劳动组织82工长应对作业的各个方面具有经验。他负责布置喷射混凝上的作业，并要保持拌合、喷射作业同其它建筑施工工序的协调，以便使干扰最小。工长应对作业的各个方面具有经验。他负责布置喷射混83喷射手的主要职责是：(1)用压缩空气或压力水将所有待喷面吹净，吹除待喷面上的松散杂质或尘埃。(2)保证喷射速度适当，以利于混凝土的压实。(3)调节水量(干喷)，使混凝土具有适宜的稠度，以便良好的压实混凝土，并降低回弹量。(4)使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90。，以便获得最大的压实力和最小的回弹。喷射手的主要职责是：84(5)正确地掌握喷射顺序，不使角隅处及钢筋背面出现蜂窝或砂囊。(6)当开始或停止喷射时，给喷射机司机以信号。当料流不能从喷嘴均匀喷出时．也应通知喷射机司机停止作业。(7)及时清除受喷面上的砂囊或下垂的混凝土，以便重新喷射。(8)喷射工作结束时，认真消洗喷嘴(5)正确地掌握喷射顺序，不使角隅处及钢筋背面出现蜂窝或砂囊85喷射机操纵工的主要职责是：(1)操纵喷射机并指导拌料人员的工作。(2)根据喷射手的要求，调整工作风压和给料装置，使拌合料以期望的输送率和速度从喷嘴射出。(3)拒绝使用存放时间超过规定要求的干拌合料。(4)了解喷射机的机构及性能，并能预测机器运转中会发的因难和以最少的停工时间进行必要的修理。(5)辨认管路堵塞，并采取有效措施，及时排除。(6)终止喷射作业后，要吹净喷射机及管路内的积料。喷射机操纵工的主要职责是：86配料拌合工的职责：(1)确保按适当配合比进行配料，彻底拌合混合料，并将拌合料连续不断地运往喷射机处。(2)负责骨料、水泥、速凝剂的储存在规定范围内。(3)保持搅拌设备的良好工作状态。配料拌合工的职责：87二、待喷面的准备工作对接受喷射混凝土的岩面的推备工作可影响喷射混凝土与岩石的粘结强度和靠近喷层岩石的坚固性。岩面的形备工作主要包括插落危石和喷水冲洗。采用的方法和准备作业量取决于地层状态和隧道表面特征。在某些情况下，不应撬落危石而仅仅清除表而物质。二、待喷面的准备工作88三、模板与钢筋的安设模板要制得平直并符合尺寸要求，模板安设要坚固、稳定，以防过度摆动。在喷射混凝上前模板要涂油。三、模板与钢筋的安设89第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件90当设计和配置的钢筋对喷射混凝土工作干扰最小时，才能获得最致密的喷射混凝土。尽可能使用直径较小的钢筋。必须采用大直径钢筋时，应特别注意用混凝土把钢筋握裹好。当设计和配置的钢筋对喷射混凝土工作干扰最小时，才能获得最致91四、喷射机的操作喷射机的操作可影响回弹、泥凝土的密实性和料流的均匀性。喷射机的操作主要是正确地控制工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机处的工作风压应根据适宜的喷射速度而调整。四、喷射机的操作92若工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加。若工作风压过低，则喷射速度太低，压实力小，影响混凝土强度。工作风压同输料管长度、喷嘴离喷射机出料口水平的高度、拌合料的配合比、含水率等因素有关。当输料管路长为20m且喷嘴与喷射机出料口的高差小于5m时，喷射机处的工作风压一般为0.12—。若工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加。若工作93矿业工程材料第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺矿业工程材料第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺94主要内容讲述喷射混凝土的各项性能讲述喷射混凝土的施工工艺主要内容讲述喷射混凝土的各项性能95第一节喷射混凝土的性能前面讲到喷射混凝土的作用、特点，原材料以及配合比的设计，现在咱们来学习喷射混凝土的性能。首先来学习混凝土工作性。第一节喷射混凝土的性能前面讲到喷射混凝土的作用、特点，原96工作性混凝土的工作性=流动性+可塑性+稳定性+易密性四者缺一不可可塑性在一定外力作用下产生未“脆性”的塑性变形的能力流动性表征拌合料浇筑振实难易程度的一个参数稳定性在分散系统中固体的重力所产生的剪切应力不超过液相的屈服应力。易密性混合料在进行捣实或振动时，克服内部的和表面的（即与模板之间）阻力，以达到完全密实的能力。工作性混凝土的工作性=流动性+可塑性+稳定性97流动性决定于分散系统中固、液相的比率。增加用水量，新拌混凝土的流动性提高。可塑性与水灰比及水泥浆体或砂浆的含量有关。稳定性好的混合料，集料颗粒不发生按大小分层和泌水的现象。要求混合料应具有较高的内聚性。易密性决定于粗集料的密度和浆体的稠度。要求混合料具有较小的内聚力和内摩擦。矛盾！根据不同场合提出不同的要求！流动性决定于分散系统中固、液相的比率。可塑性与水灰比及水泥浆98粘聚性流动性新拌混凝土粘聚性流动性新拌混凝土99坍落度试验被列入各国标准和规程的标准测试方法。试验特点：设备简单、测试简单测试原理：拌合料在它的自重作用下，克服拌合料内部颗粒间摩擦而流淌。测试要求：坍落度不小于10mm，骨料最大粒径不大于40mm。适用范围：富水泥浆的拌合料。局限性：当坍落度为0～20mm时，拌合料较干，坍落度值难以反映出拌合料流动性的差异。由于拌合料自重不同，坍落度不能用于不同容重的集料（如普通砂石集料与轻集料）配制的拌合料之间的相互比较。流动性的评价方法坍落度试验流动性的评价方法100坍落度金属制水平底板坍落度筒坍落度的测定坍落度试验过程演示坍落度金属制水平底板坍落度筒坍落度的测定坍落度试验过程演示101如何更好地反映大流动性？拌合料的流动性指标又成为目前研究的新课题！坍落度试验不能灵敏地反映这种大流动性拌合料的差异流态混凝土，坍落度高达18～20cm以上高效减水剂的出现如何更好地反映大流动性？坍落度试验不能灵敏地反映这种大流动性102年代施工方式坍落度30干硬、插捣0cm50干硬、振捣0-2cm70塑性、高频振捣5-12cm80泵送、流态8-20cm90泵送、自密实10-25cm混凝土工作性的发展年代施工方式坍落度30干硬、插捣0cm50干硬、振捣0-2c103第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件104VB试验试验特点：设备精密、测试准确度高。测试原理：用标准方法将拌合料填满坍落筒，开动振动台，直到玻璃板完全与拌合料表面密贴，混凝土表面气泡完全消失所需的振动时间用以表征拌合料的流动性（以VB秒表示）。适用范围：低流动性或干硬性混凝土拌合料，适用于实验室操作。VB试验试验特点：设备精密、测试准确度高。105VB试验仪VB试验仪106密实因素试验英国人提出的试验方法，列入英国标准。

试验特点：设备精密、测试准确度高。测试原理：对一定数量的拌合料做标准数量的功后，测定拌合料所达到的密实程度。适用范围：低流动性混凝土拌合料。局限性：对坍落度大于10cm的拌合料密实因素反映不灵敏。密实因素试验试验特点：设备精密、测试准确度高。107测试方法：将拌合料装满最上面的料斗，然后打开料斗底门，拌合料落到底下的料斗中，多余的料就溢出来，打开这一料斗的底门，拌合料就落到圆柱筒容器中，用镘刀刮去多余的拌合料。称重，即得到已知体积圆柱简容器内拌合料的容重，此容重除以完全密实的拌合料容重即定义为密实因素。完全密实的拌合料容重可按拌合料各组分的绝对体积计算而得，也可将拌合料分层（每层约5mm）注入，每层充分捣实后实际称量得。测试方法：108混凝土流动性的影响因素单位体积拌合料中水的用量当外加剂固定后，用水量是影响流动性最敏感的因素。水泥用量和外加剂外加剂对流动性的影响极大，特别是减水剂和高效减水剂。水泥性质所用水泥品种、生产水泥时所掺加的混合材料的品种和掺量，以及拌制混凝土时掺加的混合材的品种和掺量对拌合料流动性也有较大影响。粗细集料特征和级配集料的级配、粒径和表面状态对新拌混凝土流动性也有影响。混凝土流动性的影响因素单位体积拌合料中水的用量109流动性随时间降低的原因主要原因是游离水逐渐减少。水份蒸发；水泥在形成混凝土的最早期开始水化，特别是C3A水化形成水化硫铝酸钙需要消耗—些水；新形成的少量水化生成物表面吸附一些水。流动性随时间降低的原因110坍落度损失定义：新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐降低。产生机理波特兰水泥水化浆体在形成钙矾石和水化硅酸钙等水化产物的同时，逐渐变稠、凝聚所致。工程问题坍落度损失过大会给泵送、振捣等施工过程带来很大困难，或者造成振捣不密实，甚至出现蜂窝状缺陷。坍落度损失定义：新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐降低。111坍落度损失的影响因素温度对坍落度损失的影响是很显著的；温度升高，最早期的水化加速。环境湿度的影响。相对湿度低加速水分蒸发。水泥熟料组成对坍落度损失的影响主要在于熟料中碱的含量和C3A的含量。高碱髙C3A水泥比低碱低C3A的坍落度损失速率快得多。外加剂的影响。掺减水剂（特别是高效减水剂）比不掺减水剂的坍落度损失明显增大。坍落度损失的影响因素温度对坍落度损失的影响是很显著的；112在炎热季节采取措施降低集料温度和拌合水温。在干燥条件下采取措施防止水分过快蒸发。在混凝土设计时，考虑采用矿渣水泥或在制备混凝土时掺加粉煤灰等混合材料。在采用高效减水剂的同时，掺加缓凝剂或引气剂，或者两者都掺。缓凝剂作用比引气剂更显著。减少坍落度损失的措施在炎热季节采取措施降低集料温度和拌合水温。减少坍落度损失的措113粘聚性定义粘聚性是指拌合料保持其组成材料粘集在一起抵抗分离的能力，亦称稳定性。离析性反义属性定义拌合料的各种组成材料由于其自身的比重和颗粒大小不同，在重力和外力（如振动）作用下有相互分离而造成不均匀的自动倾向的特性。粘聚性定义离析性反义属性定义114离析的两种形式粗集料颗粒从拌合料中分离出去，原因：粗集料比细集料更易沉降和沿斜面滑动；水和水泥浆从拌合料中分离出去，原因：在各种组成材料中水的比重最小。其他原因：由于各种颗粒的下沉速度不同（有的甚至上浮），新拌混合料也会造成颗粒分布不均现象。这时作用在颗粒上的力有颗粒的自重，混合料的粘性抵抗力和浮力。离析的两种形式粗集料颗粒从拌合料中分离出去，原因：粗集料比细115泌水性定义混合料浇注之后到开始凝结时间，固体颗粒下沉，水上浮，并在表面析出水的现象。工程问题由于混凝土的泌水，使表面混合料含水量增加，产生大量浮浆，硬化后使表面的混凝土强度弱于下面混凝土的强度，并产生大量易剥落“粉尘”。一些上升水份还会聚结在粗集料或钢筋的下方，硬化后成为空隙，出现弱粘结地带。上升的水，在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗渗性。在和模板的交界面上，泌水时会把水泥浆带走，仅留下砂子，出现“砂纹”现象。泌水性定义116解决泌水问题的措施改善集料级配．适当增加砂的用量，或采用细砂。掺加混合材料（如Ⅱ级粉煤灰），以提高胶结料的保水性。在水灰比一定的条件下，适当增大水泥用量。掺加适量引气剂。引气能减少泌水。掺加引气剂和优质粉煤灰能同时提高拌合料的流动性和粘聚性，是解决泌水问题时可优先考虑的措施。解决泌水问题的措施改善集料级配．适当增加砂的用量，或采用细砂117可泵性特点具有施工速度块、质量高、施工现场占地少等优点。工作原理拌合料在泵压下在管道中移动摩擦阻力和湾头阻力之和的倒数。阻力越小，则可泵性越好。适用范围特别适合于高层建筑、大体积工程施工。工程实例：上海东方明珠电视塔（一阶段泵送高度340m）、上海金茂大厦（一阶段泵送高度382m）、巫峡长江大桥（跨度460m）等。可泵性特点118流变性研究背景新拌混凝土流动性的各种测试方法都是经验方法，都有其局限性，灵敏度也不够。为了测得科学意义上的物理量，学者们试图用流变学的科学概念来研究混凝土拌合料的流动性。定义在适当的外力作用下，物质能流动和变形的性能，即流变性。研究对象流变学综合研究了物质的弹性变形，塑性变形和粘性流动。对水泥混凝土而言，流变学主要研究水泥浆、砂浆和混凝土混合料粘、塑、弹性的演变，以及硬化混凝土的强度、弹性模量和徐变等问题。流变性研究背景119三种理想材料基本模型（或称流变基元）的基本流变方程：胡克（Hooke）固体模型（H—模型）圣维南（）固体模型（STV—模型）牛顿（Newton）液体模型（N—模型）一般用流变方程来表示，建立材料的流变方程研究材料在某一瞬间的应力和应变的定量关系研究材料的流变特性三种理想材料基本模型（或称流变基元）的基本流变方程：一般用流120喷射混凝土的性能主要有以下几方面：喷射混凝土的性能主要有以下几方面：121一抗压强度抗压强度是评价混凝土的一个重要标志，在喷射混凝土中也是举足轻重。测试喷射混凝土的抗压强度，通常是指将拌合料喷射到450mm×350mm×120mm的试模中，达到一定强度后加工成100mm×100mm×100mm的试件。标准条件下养护28d测得抗压强度×0.95。一抗压强度122喷射混凝土试模喷射混凝土试模123喷射混凝土的强度等级常用C15、C20、C25、C30、C40、C50表示，这分别代表着抗压强度为15MPa。在施工当中，必须得保证喷射混凝土符合设计要求的强度等级。喷射混凝土的强度等级常用C15、C20、C25、C30、C4124第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件125第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件126以上是国内具有代表性的喷射混凝土工程的抗压强度影响抗压强度的因素有很多，如拌合料的设计(用水量，单位水泥用量，砂率，速凝剂的用量)和施工工艺(喷射压力，喷嘴与受喷面的距离，角度以及拌合料的停放时间等)都对抗压强度有影响。以上是国内具有代表性的喷射混凝土工程的抗压强度影响抗压强度的127不同龄期的喷射混凝土的抗压强度由表可以看出，随着龄期的增加，抗压强度是逐渐的增大。不同龄期的喷射混凝土的抗压强度由表可以看出，随着龄期的增加，128由表也可以看出，随着龄期的增加抗压强度是增大，尤其是在3d前，强度提升比较明显，3d后的虽然比较缓慢但也有一定的增加由表也可以看出，随着龄期的增加抗压强度是增大，尤其是在3d前129通常，加入速凝剂对喷射混凝土的抗压强度的提高是比较明显的，尤其是在1d的抗压强度上，一般是可以提升6~15MPa。其他的一些对强度的影响条件，在后面重点介绍。通常，加入速凝剂对喷射混凝土的抗压强度的提高是比较明显的，尤130二、抗拉强度抗拉强度在喷射混凝土用于隧洞工程和水工建筑时，是一个相当重要的参数。抗拉强度有两种表示方法：轴向受拉和劈裂受拉强度。

二、抗拉强度131由上表对比前面1-3-2抗压强度表相比可知，喷射混凝土的劈裂抗拉强度约为抗压强度的10%~12%，约高于中心受拉强度的15%。由上表对比前面1-3-2抗压强度表相比可知，喷射混凝土的劈裂132三、粘结强度喷射混凝土常用于地下工程支护和建筑结构的补强加固，为了使喷射混凝土与基层共同工作，其粘度强度也是特别重要的。喷射混凝土必须考虑两种粘结强度：抗拉粘结强度和抗剪粘结强度。三、粘结强度133抗拉粘结强度是衡量喷射混凝土在受到垂直结合界面上的拉应力时保持的粘结能力。而抗剪粘结强度则是抵抗平行于结合面作用力的能力。实际上，作用在结合面的应力，通常则是两种应力的结合。抗拉粘结强度是衡量喷射混凝土在受到垂直结合界面上的拉应力时保134第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件135第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件136从上表可以看出，在同一混凝土拌合料的情况下，其抗拉粘度强度主要与矿物组成有关。由于水泥和云母或长石之间没什么化学反应，和碳酸盐、石英等反应较多。所以含有云母及钾长石的岩石粘结强度低，而在含有丰富钙斜长石的的辉长石则表现出较高的粘结强度。从上表可以看出，在同一混凝土拌合料的情况下，其抗拉粘度强度主137粗糙的抗拉粘结强度普遍较高。因为表面增大的缘故。影响喷射混凝土与岩石粘结强度的因素还有岩面的干净状态；节理填充物的规模和性质；界面的湿润与养护等。粗糙的抗拉粘结强度普遍较高。因为表面增大的缘故。138四、弹性模量

四、弹性模量139喷射混凝土的弹性模量影响因素如下：①混凝土的强度和表现密度。混凝土强度、表观密度越大，弹性模量则越高；②骨料。骨料弹性模量越大，则喷射混凝土的弹性模量也高；轻骨料喷射混凝土的弹性模量只有相同强度的普通喷射混凝土的50%~80%；③试件的干燥程度。试件越干燥弹性模量越高。喷射混凝土的弹性模量影响因素如下：140五、收缩喷射混凝土的硬化过程常伴随着体积变化。最大的变形是当喷射混凝土在大气中或湿度不足的介质中硬化时所产生的体积减小。这种变形被称为喷射混凝土的收缩。国内外的资料都表明，喷射混凝土在水中或在潮湿条件下硬化时，其体积可能不会减小，在一些情况下甚至其体积稍有膨胀。五、收缩141喷射混凝土的收缩变形主要包括干缩和热缩。干缩主要由水灰比决定，较高的含水量会出现较大的收缩，而粗骨料则能限制收缩的发展。因此，采用尺寸较大与级配良好的粗骨料，可以减少收缩。喷射混凝土的收缩变形主要包括干缩和热缩。干缩主要由水灰比决142热缩是内水泥水化过程的温升值所决定的。采用水泥含量高、速凝剂含量高或采用速凝快硬水泥的喷射混凝土热缩较大。厚层结构比含热量少的薄层结构热缩要大。热缩是内水泥水化过程的温升值所决定的。采用水泥含量高、速凝剂143喷射混凝土水泥用量大，含水量大，又掺有速凝剂，因此比普通混凝土收缩大。喷射混凝土水泥用量大，含水量大，又掺有速凝剂，因此比普通混凝144影响喷射混凝土的收缩的因素影响喷射混凝土收缩的因素很多，其主要作用的有速凝剂和养护条件两类.影响喷射混凝土的收缩的因素145由图可以看出．同样在自然条件下养护，掺加占水泥重3％一4％的速凝剂的喷射混凝土的最终收缩率要比不掺速凝剂的大80％。由图可以看出．同样在自然条件下养护，掺加占水泥重3％一4％的146这是因为加入速凝剂后，加速了水泥水化作用，水泥颗粒间的大量游离水被未水化的颗粒迅速吸收，使C2S提前凝结硬化。由于新生成物不断加入，胶体迅速变稠失去塑性，氢氧化钙与含水铝酸三钙逐渐从胶体中结晶，使水泥具有强度。同时，当水泥加速反应时，放出大量热量，失去水分。这些都使加速凝剂比不加速凝剂的收缩要大。这是因为加入速凝剂后，加速了水泥水化作用，水泥颗粒间的大量游147上图表明：喷射混凝土在潮湿条件下养护时间愈长，则收缩量愈小。上图表明：喷射混凝土在潮湿条件下养护时间愈长，则收缩量愈小。148上图表明，保水(近似无失水)状态下的喷射混凝土的收缩值远比标准试件为小，在相对湿度90％条件下养护45d后再行自然养护的保水试件，龄期150d的收缩值为14.2×10﹣5。上图表明，保水(近似无失水)状态下的喷射混凝土的收缩值远比标149如果喷射混凝土硬化过程，水分蒸发过多，当剩余水量少于继续水化所需的水量，则硬化过程就会暂时中止。这时，喷射混凝土表面就会明显地产生网状收缩裂纹。因此保持喷射混凝土表面的湿润状态，能够减缓收缩减弱内应力，从而减少开裂的危险。如果喷射混凝土硬化过程，水分蒸发过多，当剩余水量少于继续水150六、徐变喷射混凝土的徐变变形是其在恒定荷载长期作用下变形随时间增长的性能。一般认为，徐变变形取决于水泥石的塑性变形及混凝土基本组成材料的状态。六、徐变151徐变变形有下列主要影响因素：1．持续荷载时间和加荷应力的影响徐变变形有下列主要影响因素：152随着持续荷裁时间的增加，徐变变形亦增加，加荷初期增加得比较快，以后逐渐减缓趋近于某一极限值。喷射混凝土的徐变稳定较早，28d龄期加荷的密封试件持荷120d的徐变度c＝6.6×10-5cm/N，即接近极限值。随着持续荷裁时间的增加，徐变变形亦增加，加荷初期增加得比较快1532．加荷龄期和周围介质湿度的影响2．加荷龄期和周围介质湿度的影响154从上图可以看出，加荷龄期对喷射混凝土的徐变影响很大。加荷龄期越早，徐变值大，加荷龄期晚，徐变则小。加荷龄期早的试件持荷前期变形发展快，徐变速率衰减也快。加荷龄期晚的试件，持荷前期变形发展慢，但徐变衰减也慢。从上图可以看出，加荷龄期对喷射混凝土的徐变影响很大155上图为28d龄期加荷的两种试件，持荷时间为90d的密封试件的徐变度已达300d持荷时间的徐变度的92％，而非密封试件持荷时间为90d的徐变度只有持荷时间为300d徐变度的73％。上图为28d龄期加荷的两种试件，持荷时间为90d的密封试件的156因此，周围介质的相对湿度越低，徐变越大，相同的加荷龄期和持荷时间条件下的非密封试件(环境相对湿度80土5％)比密封试件的徐变度大1.22~1.99倍，而徐变系数大1.06~1.66倍，而且变形延续时间要长得多。因此，周围介质的相对湿度越低，徐变越大，相同的加荷龄期和持荷1573．速凝剂的影响速凝剂使喷射混凝土的徐变增大3．速凝剂的影响158这是因为速凝剂的掺入虽然提高了早期强度，但后期水泥矿物的继续水化受到阻碍，从而降低了同龄期混凝土强度，使徐变增大。而且每种速凝剂对徐变量的影响也不一样，782型的相对小一点。这是因为速凝剂的掺入虽然提高了早期强度，但后期水泥矿物159七、喷射混凝土的渗透性喷射混轻土的抗渗性主要取决于孔隙率和孔隙结构。喷射混凝土的水泥用量大，水灰比小．砂率高，并采用较小尺寸的租骨科，这些基本配置特征有利于在粗骨料周边形成足够数量和良好质量的砂浆包裹层，使粗骨料彼此隔离，有助于阻隔沿粗骨料互相连通的渗水孔网；也可以减少混凝土中多余水分蒸发后形成的毛细孔渗水通路。七、喷射混凝土的渗透性160由表可以看出，喷射混凝土的抗渗等级一般均在P7以上。因为一般认为喷射混凝土的抗渗性比较高由表可以看出，喷射混凝土的抗渗等级一般均在P7以上。因为一般161八、抗冻性喷射混凝土的抗冻性是它在饱和水状态下经受反复冻结与融化的性能。引起冻融破坏的主要原因是水结冰时对孔壁及微裂缝孔所产生的压力。水的体积在结冰时增长9%~10％，而混凝土的刚性骨架阻碍水的膨胀，因此在骨架中产生很高的应力，经多次冻融循环，混凝土将逐步遭到破坏，冻融循环次数越多，破坏也越厉害。八、抗冻性162第五讲喷射混凝土的性能与施工工艺-完整版教学课件163上图表明在经过200次冻融循环后．试件的强度和重量损失变化不大，强度降低率最大为11％。喷射混凝土具有良好的抗冻性，这是因为在拌合料喷射过程中会自动带入部分空气。空气含量为2.5％一5.3％。气泡一般是不贯通的，并且有适宜的尺寸和分布状态，这相似于加气混凝土的气孔结构，它有助于减少水的冻结压力对混凝土的破坏。上图表明在经过200次冻融循环后．试件的强度和重量损失变化不164九、喷射混凝土的腐蚀1.硫酸盐侵蚀固体盐类并不侵蚀混凝土，但是盐溶液却能与硬化水泥浆发生化学反应。九、喷射混凝土的腐蚀165(1)硫酸盐(Na2S04)溶液对喷射混凝土的腐蚀程度随S042-离子浓度的增加而增加。在S042-离子浓度为1％时，试块外表无异常变化，强度损失也不大。当S042-离子浓度大于2％时，试块外表掉皮，棱角破损以至全部崩解碎块。以硫酸钠对喷射混凝土腐蚀为例，有如下特征：(1)硫酸盐(Na2S04)溶液对喷射混凝土的腐蚀程度随S0166(2)喷射很凝土试件在1％一5％的S042-浓度的溶液中，腐蚀程度随时间的增大而加剧，在1％S042-浓度的溶液中，不加速凝剂的试件一年内无异常变化，而一年半后则完全被腐蚀破坏。(2)喷射很凝土试件在1％一5％的S042-浓度的溶液中，167(3)速凝剂加速喷射混凝土的腐蚀，如同样在S042-离子浓度1％的溶液中，不加速凝剂的试件浸泡半年后，外观未变化，而加速凝剂的试件则腐蚀严重。(3)速凝剂加速喷射混凝土的腐蚀，如同样在S042-离子浓度168(4)腐蚀程度与混凝土的密实性有很大关系。密实性好，即使S042-浓度很高，喷射混凝土浸泡后强度并不降低。如在浓度为4％的溶液中，由于试块密实，经过半年、一年时间的浸泡，虽然试块有掉皮现象，但强度仍较高。(4)腐蚀程度与混凝土的密实性有很大关系。密实性好，即使S0169为了提高喷射混凝土抵抗硫酸侵蚀的能力，一般应采取以下措施：(1)减少速凝剂的掺量；