降低公路隧道机制砂湿喷混凝土回弹率的试验研究

发布时间：2020-07-07 15:36

【摘要】：随着湿喷混凝土技术在公路隧道的应用,使用机制砂湿喷混凝土回弹率较高问题依然存在,许多学者对降低湿喷混凝土的回弹率做了相关研究,但考虑速凝剂和减水剂对机制砂混凝土回弹率的影响研究不足,对湿喷混凝土中粗骨料的回弹机理缺少试验研究。本文结合杭绍台平水隧道工程,将针对这些欠缺开展降低机制砂湿喷混凝土回弹率的试验研究并得到相关结论。(1)不同掺量速凝剂、减水剂对机制砂混凝土的回弹率影响进行试验研究。试验发现速凝剂掺量较低时,促凝效果不明显,速凝剂掺量较高时,混凝土呈结核状,两种情况回弹率都较大,长期强度也受到影响。减水剂的掺量较少时混凝土坍落度较小,掺量较高时,混凝土呈流动状,回弹率都较高。通过回弹率变化规律,优化速凝剂和减水剂掺量。(2)用石子贯入砂浆层的试验模拟湿喷中粗骨料贯入混凝土的过程。试验发现当石子颗粒较小时,适当增大喷射速度,当石子颗粒较大时,适当降低喷射速度,都可以降低回弹率。先在开挖岩面上喷射适当厚度的砂浆层,再喷射混凝土的施工步骤也可以降低回弹率。通过调整机制砂混凝土中速凝剂和减水剂配比、改变喷射速度或者改变湿喷混凝土施工步骤均可降低回弹率,节约成本和缩短工期。为深入探讨研究湿喷混凝土材料、施工工艺提供借鉴价值。
【学位授予单位】：浙江科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U414;U454
【图文】：

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效果图

干喷,原理流程图

（1）干喷法是将粗骨料、细骨料和水泥按一定比例在搅拌机拌和，然后再把速凝剂和拌合料装入混凝土喷射机中，用压缩空气使干集料到达喷头处，再在喷嘴处与水混合一起，以一定速度喷射到受喷岩面上，其工作原理流程见图2.1所示。图2.1 干喷机工作原理流程图干喷法，由于水在喷头位置添加，水与干拌料混合时间比较段，水泥不能被水充分湿润，混凝土接触岩面时仍有大量的水泥干粉，与受喷面撞击后产生大量的粉尘，并且混凝土回弹率大。此外加水是由喷嘴处的阀门添加的，不是已经拌和好的混凝土，这样水灰比比较难准确控制，从而导致混凝土成品质量不稳定，混凝土抗压强度较低、离散性较高，隧道初期支护存在一定的安全隐患。

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（2）湿喷法是将骨料、细骨料、水泥、水和外掺剂按设计比例在搅拌机中拌和均匀，用压缩空气由湿喷机压送到喷头处，再在喷头上控制速凝剂的添加最后喷出到受喷面，其工作原理流程见图2.2。图2.2 湿喷机工作原理流程图由图2.1与图2.2对比发现，湿喷法能使各组分充分拌和，也能控制外掺剂添加剂量，喷射混凝土的成品质量更高，并且采用湿喷机能改善施工环境，有效保障操作人员安全和职业健康，提高了喷射混凝土的密实度，并且节约工程造价，加快了施工进度，节省工期。现阶段国家明文禁止干（潮）喷机的使用，并大力推广湿喷机，所以湿喷混凝土喷射技术成为了公路隧道施作初期支护的标配。2.2 湿喷工艺流程湿喷法施工的工艺流程[41]，见图2.3，遵循合理的施工流程，能保证施工质量，也能降低湿喷混凝土的回弹率。2.2.1 施工前准备工作（1）现场断面检查a．首先检查隧道开挖形成断面的净空尺寸，避免欠挖的产生，当受喷范围内有渗水、滴水和淋水现象

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