喷射混凝土的配制要求

喷射混凝土的配制要求一、喷射混凝土配合比的设计要求喷射混凝土配合比的设计要求，基本上与普通混凝土相似，但由于施工工艺差别很大，所以必须满足一些特殊要求。1.具有良好的黏附性，必须喷射到设计规定的厚度，并能获得密实、均匀的混凝土；2.具有一定的早强作用，喷射后4-8h的强度应能具有控制地层变形的能力；3.在速凝剂用量满足可喷性和早期强度条件下，必须达到设计的28d强度；4.应做到粉尘浓度较小，混凝土回弹量较少，且不发生管路堵塞；5.设计要求的其他性能，如耐久性、抗渗性、抗冻性等。二、喷射混凝土配合比的设计参数1.“胶骨比”即混凝土中的胶凝材料（水泥+拌合料）与骨料之比，一般可采用（1:4）~（1:4.5）；2.喷射混凝土的砂率比普通混凝土的砂率大，一般为45%~60%；3.水胶比是影响混凝土强度的关键因素。一般来说，当水胶比太大时，喷射混凝土表面易出现流淌、滑移、拉裂；若水胶比太小，喷射混凝土表面易出现干斑，作业中粉尘大，混凝土回弹较多。根据工程经验，喷射混凝土的适宜水胶比为0.40~0.50。三、喷射混凝土配合比的设计步骤1.确定喷射混凝土骨料的最大粒径和砂率骨料的最大粒径是影响混凝土可喷性的关键数据。一般情况下，喷射混凝土骨料的最大粒径，不得大于喷射系统输料管道最小断面直径的1/5~1/3，亦不宜超过一次喷射厚度1/3，最好控制在20mm以内。砂率对喷射混凝土的稠度和粘聚性影响很大，对强度也有一定影响，其他性能影响如下表：性能砂率<45%>55%45%~55%回弹损失大较小较小管路堵塞易不易不易湿喷时的可泵性能不好好较好水泥用量少多较少混凝土强度高低较高混凝土收缩较小大较小根据喷射混凝土特点，为了最大限度吸收二次喷射时的冲击能，必须选择较大的砂率。综合权衡砂率大小所带来的的利弊，喷射混凝土拌合料的砂率在45%~55%为宜，一般粗骨料的最大粒径越大，其砂率应当越小。另外，砂率较粗时，砂率可以偏大为宜；砂率较细时，砂率可以偏小些。当喷射拱肩及拱顶部位时，宜采用较大的砂率。喷射混凝土的砂率，也可根据骨料的最大粒径、喷射部位和围岩表面状况，参考下表进行初选，然后经过试拌、试喷射确定最佳砂率。骨料最大粒径/mm1015202530砂率允许范围/%65~8552~7545~7040~6538~62砂率平均值/%75.063.557.552.550.02.确定水泥及细粉掺料的用量水泥及细粉掺料（如粉煤灰、火山灰等）总称为细粉料。细粉料的用量与骨料的最大骨料粒径有关系。骨料最大粒径Dmax/mm1015202530细粉料用量[C]/（kg/m3）453411382364357水泥的用量，可以用喷射混凝土的胶集比表示，即水泥与骨料之比，常为（1:4）~（1:4.5）。水泥过少，回弹量大，初期强度增长慢；水泥过多，不仅能使粉尘量增多，而且硬化的强度不一定增加，反而使混凝土产生过大的收缩变形。水泥用量过多，对喷射混凝土后期强度的增长也有不利影响。当水泥量超过400kg/m3时，喷射混凝土的强度并不随水泥用量增大而提高。3.确定喷射混凝土的水灰比水灰比是影响喷射混凝土强度、耐久性和施工工艺的主要因素。当水灰比为0.20时，水泥不能获得足够的水分与其水化，硬化后有一部分未水化的水泥质点，反而使混凝土的强度降低；当水灰比为0.60时，过量的水分蒸发后，在水泥石中形成毛细孔，也造成混凝土的强度和抗渗性下降。对于干法喷射混凝土施工，预先不能准确的给定拌合料的水灰比，水量全靠喷射手在喷嘴处的调节。一般来说当喷射混凝土表面出现流淌、滑移、拉裂现象时，表明混凝土的水灰比太大；若喷射混凝土表面出现干斑，作业中粉尘较大，回弹较多，表明水灰比较小喷射混凝土的水灰比，取决于喷射物要求的稠度，它与水泥净浆标准稠度用水量、砂率、砂的粒径、细粉掺料及外加剂的种类和掺量有关。工程实践表明，在不掺加减水剂情况下，喷射混凝土的水灰比，一般以0.40~0.50为宜。4.确定喷射混凝土中的砂、石用量确定混凝土中砂、石的用量，可用普通水泥混凝土配比时求砂石用量的绝对体积法计算，也可以用假定表观密度法进行计算，喷射混凝土的表观密度可以假定为2450~2500kg/m3。5.速凝剂的掺量喷射混凝土中掺加适宜的速凝剂，是加速混凝土凝结硬化、防止混凝土流淌和脱落、减少混凝土回弹损失的重要技术措施。但不是所有的喷射混凝土都要掺加速凝剂，更不是掺量越多越好。由于国内大部分速凝剂都在不同程度降低混凝土最终强度，所以对于掺量要严格控制。四、喷射混凝土的参考配合比干式喷射混凝土最佳配合比：因素混凝土的几种配合比回弹率最小配合比28d强度最大的配合比综合最佳配合比水泥用量/(kg/m3)350350350砂率/%705060水灰比（W/C）0.600.400.50速凝剂掺量/%222粗骨料种类碎石卵石碎石喷射面角度/(。)909090喷射距离/cm707070平均回弹率/%23.6±6.247.3±6.332.1±6.328d龄期平均抗压强度/MPa12.33±0.9918.18±0.9912.51±0.99湿式喷射混凝土的最佳配合比：因素混凝土的几种配合比回弹率最小配合比28d强度最大的配合比粉度最小的配合比综合最佳配合比水泥用量/(kg/m3)34