喷射混凝土施工性能的室内试验研究

采用自设计的粘结围岩和模拟拱顶的喷射试验方法,开展湿喷混凝土施工性能的室内研究.试验结果表明,单掺无机纳米外加剂和复掺无机纳米外加剂与粗纤维的喷射混凝土,与围岩的轴拉粘结强度均在1.0 MPa以上,且复掺的强度较高.两组配合比的喷射混凝土回弹率分别为23％和20％,一次喷层厚度为22 cm和25 cm,复掺可增加混凝土的粘聚性,降低回弹率.本次试验采用的方法可在室内比较不同配合比的喷射混凝土的施工性能.但由于场地及试验机械设备的限制,室内模拟喷射试验的混凝土回弹率较现场高.本文的试验方法及测试结果可为喷射混凝土的室内研究提供参考.     

对喷射混凝土与围岩粘结强度检测方法的评价与建议

本文对喷射混凝土与围岩粘结强度的现行检测方法进行评价，发现现行规范规定的检测方法都或多或少存在问题，且其检测结果难以真实反映喷射混凝土与围岩粘结情况，为此，作者研究开发了一种新的检测方法——喷射轴拉法。该方法对试件无损伤、并具有加荷不偏心的保证措施，因此该方法检测结果能更好反映喷射混凝土与围岩粘结情况，建议将该方法作为一种新的检测方法.     

喷射混凝土与围岩粘结强度合理指标的探讨

在某地下电站工程喷射混凝土施工中,采用现场钻芯拉拔法得出的粘结强度值很难达到设计要求（≥1．0MPa）,而后进行的喷大板室内劈拉试验,得出的劈拉粘结强度值又均大于设计要求。为此,对现行有关规范进行分析探讨与评价．并提出了喷射混凝土与围岩粘结强度合理指标的建议值。     

对喷射混凝土与围岩黏结强度检测方法的评价

本文对喷射混凝土与围岩黏结强度的现行检测方法进行评价,发现现行规范规定的检测方法所得检测结果难以真实反映喷射混凝土与围岩黏结情况。为此,作者研究开发了一种新的检测方法——喷射轴拉法。该方法对试件无损伤,并具有加荷不偏心的保证措施。该方法检测结果能更好地反映喷射混凝土与围岩黏结情况。建议将该方法作为一种新的检测方法纳入规范。     

喷射混凝土现场回弹率试验分析

隧洞喷射混凝土在施工过程中回弹率不同,如果回弹率过大会造成原材料浪费严重,增加施工成本。文中结合不同施工工艺,对喷射混凝土在隧洞中的回弹率进行了试验,从而找到了影响喷射混凝土回弹率的关键因素。     

降低喷射混凝土回弹量措施分析

为了提升阿湖水库喷射混凝土工程施工效率和速度,减少资源浪费。对施工过程中喷射混凝土回弹率过高的原因进行分析,结果表明操作人员经验不足、方法不当;机械精度不足;配合比不符合要求等是造成这一现象的主要原因。综合考虑采取以下方法严格按照操作规程执行;在原喷嘴处加装一个带孔眼同心异径的扩散管;严格控制喷射混凝土的配合比;去除偏差较大数值,剩余数值取平均值后,混凝土回弹率显著降低。研究结果可为混凝土施工提供参考。     

泰安抽水蓄能电站工程喷射混凝土粘结强度试验分析

粘结强度是衡量喷射混凝土质量的重要指标之一，文章介绍了泰安抽水蓄能电站主副厂房和主变洞的粘结力试验过程及试验成果。     

配合比参数对喷射混凝土回弹率的影响研究

喷射混凝土经常存在回弹率大、施工损耗严重的问题。主要通过对喷射混凝土配合比进行优化,考虑水灰比、砂率和胶凝材料用量3个因素,设计了正交试验,考察了因素对喷射混凝土回弹率的影响规律。分析表明,喷射混凝土回弹率的最主要影响因素是砂率,其次是水灰比和胶凝材料用量。选出3个代表性配合比进行了现场试配和喷射施工,无论出机坍落度、扩展度、含气量等都能满足设计要求,拌合物状态较好,无泌浆抓底现象;放置1 h后坍落度损失很小;实测强度基本都能满足大于等于30 MPa的要求,正交试验中选出的最优配比现场回弹率最小。     

湿法喷射混凝土回弹率控制技术

通过对湿法喷射混凝土回弹率的试验,提出掺入适量粉煤灰和硅灰、控制速凝剂初凝时间和水泥用量、以及混凝土适宜坍落度,能明显降低喷射混凝土的回弹率。     

降低喷射混凝土回弹率的研究

在固增水电站喷射混凝土施工过程中,为了能够降低因喷射混凝土回弹造成的材料浪费及清理工作,对影响喷射混凝土回弹的因素进行了分析并结合实际情况采取快速简单的方法对相关影响因素进行了控制,达到了降低喷射混凝土回弹率、节约施工成本的目的。所采取的控制手段控制效果明显,切实做到了降低喷射混凝土回弹率的目的,该控制方法具有很好的推广价值。     

地下水封石洞油库喷射混凝土与围岩粘结强度试验方法

地下水封石洞油库采用只锚喷而不衬砌的洞室支护形式,是目前公认最好的油品存储形式。喷射混凝土通过其与岩面的粘结强度传递应力,保证喷射混凝土和围岩的共同工作。粘结强度是分析评价地下水封石洞油库洞室结构稳定性及施工质量的重要指标。针对某地下水封石洞油库工程的主洞室,采用多种试验方法开展喷射混凝土与围岩粘结强度的研究。研究结果表明:直径50 mm隔离试件不适用于地下水封石洞油库的喷射混凝土与围岩粘结强度的试验,采用直径100 mm隔离试件可较大提高试件隔离成功率,钻芯隔离试件拉拔试验强度值可作为粘结强度下限值;喷大板切割岩块试件可反映喷射混凝土与岩块的粘结强度,室内拉力试验成果可作为粘结强度上限值。对于地下水封石洞油库喷射混凝土与围岩粘结强度,建议采用直径100 mm钻芯隔离试件现场拉拔和喷大板切割试件拉力试验进行测试,利用上、下限值综合评价粘结强度。试验成果为地下水封石洞油库洞室结构稳定及施工质量评价提供了重要应用参考。     

钢纤维对喷射混凝土物理力学性能的影响

选取国内具有代表性的2个钢纤维品种进行试验,研究钢纤维品种及其掺量对喷射混凝土物理力学性能的影响,探讨了钢纤维最优掺量的确定原则。试验结果表明,钢纤维的掺入能有效提高喷射混凝土的各项物理力学性能指标;不同品种钢纤维对喷射混凝土力学性能的影响存在一定的差异;喷射混凝土的物理力学性能与钢纤维的掺量呈线性增长关系。     

植物纤维喷射混凝土力学及微观性能分析

为研究不同掺量的植物纤维(plant fiber,PF)对植物纤维喷射混凝土(plant fiber shotcrete,PFSC)基本力学性能及导热系数的影响规律,借助扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对PFSC的微观结构进行分析。结果表明:相较于素喷射混凝土,掺量为2.0 kg/m³的PFSC抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了17.35%和20.26%,导热系数降低了20.61%。SEM分析表明,低掺量PF在喷射混凝土内部具有较好的分散性,与混凝土基体界面粘结性较好,但PF掺量过高时会出现纤维结团现象,使得PFSC内部缺陷增加。综合力学性能试验结果,建议混凝土PF掺量不宜>2.0 kg/m³。研究成果对于植物纤维喷射混凝土的推广应用有一定参考价值。     

喷射混凝土早期材料性质对支护效果的影响

作用在喷射混凝土支护上的荷载和隧洞安全度,同下面两者有直接关系:(1)喷射混凝土早期阶段,其刚度和强度随时间的增长过程;(2)掌子面对围岩的临时支护效应及其前进速率。本文利用等价平面应变问题对此进行了探讨,并作了实测分析。文中所得研究成果可供隧洞开挖施工程序设计参考。     

地下洞室喷射混凝土与围岩粘结强度试验的钻芯优化和试样修复技术

喷射混凝土与围岩之间的粘结强度是喷射混凝土最重要的性能指标之一,也是地下洞室工程建设中一项重要的检测内容。以丰宁抽水蓄能电站地下厂房为依托工程,基于钻芯取样方法,开展了地下洞室喷射混凝土与围岩粘结特性现场试验研究。首先针对钻孔取芯过程中芯样频繁发生断裂的现象,介绍了提高取样效率而进行的现场改进尝试和实际效果;然后,提出将钻芯直接制取试样的单一步骤调整为现场取样、室内加工制样2步,并通过修复试样使其符合试验尺寸要求;最后,进行试件的性能测试。结果表明:采用室内修复加工方法获得的试件能够用于混凝土-基岩粘结力测试,试验结果可靠,反映了喷射混凝土-基岩的实际粘结性能。测试数据显示,主厂房与主变室内的喷射混凝土-围岩粘结强度平均值分别为0.74 MPa与0.83 MPa,即主变室喷射混凝土-围岩粘结强度略高于主厂房的喷射混凝土-围岩粘结强度。     

巷道隔热喷射混凝土强度及导热性能试验研究

随着煤矿开采深度不断增加,巷道的高温热害问题尤为突出。在普通喷射混凝土中掺入陶粒、憎水玻化微珠、粉煤灰以及改变砂子的用量来设计正交试验,研究混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和导热系数的变化。试验结果表明:憎水玻化微珠是影响混凝土的导热系数、抗压、抗拉和抗折强度的主要因素,因此憎水玻化微珠掺量宜选在100%;陶粒是影响混凝土抗折强度的主要因素,贡献率高达60.61%,因此陶粒的掺量在20%最优;随着粉煤灰掺量的增大,导热系数先降低后增大,强度先提高后降低,因此粉煤灰掺量宜为20%;随着砂子用量的降低,导热系数一直在降低,抗压强度和抗拉强度先提高后降低,抗折强度一直在提高,因此砂子用量在571 kg/m³最优。     

地下洞室围岩喷钢纤维混凝土抗弯细观机理的三维离散元分析

喷混凝土的抗弯性能是其支护地下洞室围岩强度的重要反映。针对丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群的钢纤维混凝土喷层,采用三维离散元分析了其抗弯细观机理。在数值分析过程中,提出了基于Voronoi随机多边形的三角分割建模方法;引入了Monte-Carlo法,建立了钢纤维随机分布模型。数值模拟采用了库伦摩擦节理本构模型来表征混凝土材料介质之间的粘结-开裂效应,采用Cable单元来模拟钢纤维作用。结果表明:数值模拟曲线与室内试验曲线基本一致;钢纤维混凝土的弯曲破坏由拉破裂主导,拉破裂路径总体铅直向上,但会受钢纤维作用的影响;在钢纤维混凝土弯曲破坏过程中,钢纤维的屈服大多是由于其与混凝土之间的粘结力达到屈服值,这与室内试验中有较多钢纤维被拔出的现象结论一致。研究结果为丰宁抽水蓄能地下厂房支护结构稳定性提供了重要理论支撑,同时也是室内试验的重要补充内容。