喷射混凝土的室内检测方法及性能试验研究

采用自行设计的室内湿喷混凝土性能检测方法,开展喷射混凝土的力学、抗裂及施工性能试验研究。试验结果表明:复掺复合外加剂与粗纤维可提高喷射混凝土的抗压强度、弯曲韧性和抗裂性能;单掺复合外加剂和复掺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;2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黏聚性,降低回弹率。由于场地及喷射仪器的限制,室内模拟试验的混凝土回弹率较现场高。     

无机纳米材料在地下厂房喷射混凝土中的应用

根据白鹤滩水电站左岸地下厂房掺纳米材料湿喷混凝土室内及现场应用成果,总结了掺入10%纳米材料喷混凝土的强度特性和应用性能。试验结果表明:相较于同水胶比素混凝土,掺入10%无机纳米材料可使混凝土强度提高15%以上,一次喷射厚度达到20 cm以上,回弹率在10%以下,满足地下洞室施工时快速支护及强度要求。结果表明掺纳米材料喷混凝土具有满足大型地下洞室快速支护、安全高效、减少资源浪费的良好性能。     

盘石头导流洞喷射混凝土配合比设计与施工

喷射混凝土以其独特性能已大量运用于水利、交通及地下工程,其配合比设计和施工与普通混凝土不同,目前相关规范对喷混凝土配合比设计及试验方法的规定并不详细.盘石头水库导流洞工程通过室内试验及现场喷射试验,确定了C25喷射混凝土计算配合比和实际配合比,现场试验的喷射面为垂直面,喷口距试喷面1.5 m,用水量通过操作手调整水阀控制,以混凝土表面平整、湿润均匀、有光泽、无干斑不流淌为准.喷射混凝土的实际砂率、单位水泥用量均比计算的配合比有较大增加,主要是由于5～10 mm骨料从受喷面回弹较多,水泥和砂回弹很少的缘故.喷射混凝土性能很好地满足了设计要求.     

巴塘水电站地下洞室湿喷混凝土配合比设计

喷射混凝土作为初期支护的重要组成部分在水电站大跨径地下洞室中对保证围岩稳定和施工安全的作用尤为明显。介绍了巴塘水电站导流洞工程湿喷混凝土配合比的设计情况,提出了湿喷混凝土配合比配制强度必须考虑速凝剂抗压强度比的损失量的观点,根据现场喷混凝土试验的回弹率确定砂率、验证喷混凝土的力学性能,设计出满足施工需求、经济效益最大化的湿喷混凝土配合比。     

纳米钢纤维喷射混凝土设计及性能试验研究

在地质条件较为复杂的情况下,传统喷射混凝土的施工效率和性能会显现出不足。在白鹤滩水电站右岸尾调室开展了纳米钢纤维喷射混凝土设计及性能试验研究。试验结果表明:CF30纳米钢纤维喷射混凝土工作性较好,一次喷射厚度至少可达20 cm,回弹率在11%左右;当拌和物相当时,添加纳米材料后喷射混凝土的抗压强度、抗拉强度、粘结强度均高于钢纤维喷射混凝土,且早期强度较高,对高地应力有一定的抑制效果。根据试验结果,推荐水灰比为0.46的纳米钢纤维喷射混凝土。     

岩爆区与富水洞段隧道湿喷混凝土配合比设计研究

为使喷射混凝土在强度、回弹、一次喷射厚度等方面达到理想的效果,解决锦屏山隧道支护技术难题,采用室内试验和现场试验对岩爆区与富水洞段湿喷混凝土的配合比设计进行了深入研究。研究结果表明:通过引入新型纳米级材料和硅灰,喷射混凝土一次喷射厚可达30～50 cm,2 min内终凝,与岩石的黏结力是普通混凝土的7～8倍以上;2 h内强度可达到1 MPa(普通喷混凝土10 h左右才能达到此强度),28 d强度可达到40 MPa,后期强度(90 d)也比普通喷混凝土增加快,达到44.7 MPa;减水率达到30%、泌水率比不超过17%,流动性提高,能够有效地改善混凝土拌合物的黏聚性和保水性,并且坍落度损失率低于12%,回弹率小于10%。该配合比在岩爆区能有效地抑制岩爆的发生,且在富水区能及时终凝达到封堵水的作用。研究成果对深埋特长隧道的设计和施工具有参考价值。     

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。     

纳米级掺合料和粗合成纤维对湿喷混凝土回弹率的影响

降低喷射混凝土回弹率可提高支护效率、降低地下空间的坍塌及岩爆风险。为分析纳米级掺合料、粗合成纤维对喷射混凝土回弹率的影响,基于湿喷工艺对比了纳米级掺合料与同掺量硅灰在改善湿喷混凝土回弹率方面的差异;比较了不同纳米级掺合料掺量、细度条件下各湿喷混凝土的回弹率区别;研究了粗合成纤维掺量、长径比、混杂方式等对回弹率的影响。结果表明:应用纳米级掺合料有助于降低湿喷混凝土的回弹率;与同掺量硅灰相比,纳米级掺合料湿喷混凝土的回弹率降低了17%~25%,且回弹率随纳米级掺合料掺量提高、细度增加而降低。粗合成纤维可降低湿喷混凝土的回弹率,但受材质影响较小,存在较低回弹率的最佳长径比和掺量,分别为38和10 kg/m3。长径比76和长径比30的2种粗合成纤维混杂使用时,可进一步降低回弹率。     

纳米混凝土在不良地质隧洞支护中的应用

锦屏水电站引水隧洞进入富水区后，洞内出现了渗水、滴水、线状渗水、高压喷水等现象，采用传统的喷射方法对其喷护，有渗水、滴水、线状渗水的地方无法护好。经研究，决定采用纳米喷射混凝土施工。纳米喷射混凝土具有一次喷射厚度大、与围岩粘结强度大，混凝土回弹率低、终凝速度快的优点，因而在安全快速解决高地应力条件下的岩爆、富水、塌方、断层等不良地质洞的防治与处理中作用显著。     

水利工程湿喷混凝土回弹率影响因素研究

文章针对我国某水利工程输水隧洞开挖过程中湿喷工艺,在室内回弹机理分析和现场试验相结合的基础上对影响湿喷混凝土回弹的喷射距离、喷射角度和速凝剂掺加量进行了分析,得到了喷射距离、喷射角度和速凝剂掺加量与湿喷混凝土回弹率之间的变化关系,提出对该项工程现场湿喷时,喷射距离为1m,喷射角度大于70°和速凝剂掺加量为5%时能取得较好的湿喷效果。