喷射混凝土配合优化设计

以某铁路项目隧道导洞初支混凝土施工为依托,通过在室内对喷射混凝土配合化设计,结合现场试喷试验。隧道初支喷射混凝土施工,在拱顶处添加10%粉煤灰掺量,边墙仰拱处适当添加10%～20%粉煤灰、并降低速凝剂推荐掺量的2%～1%,通过室内试验和现场试喷,各部位采用的喷射混凝土工作性能、回弹量、各龄期力学性能均满足要求,粉煤灰喷射混凝土的配合比施工具有一定可行性。     

冻融循环对粉煤灰混凝土碳化作用影响研究

隧道喷射混凝土衬砌结构往往只认为受到冻融循环作用或者碳化作用,二者相互独立。在实际过程中,二者是相互影响的。通过粉煤灰混凝土未做任何作用下碳化试验和经过50次冻融循环作用下碳化试验,得出不同掺量粉煤灰在这两种模式下碳化深度随龄期变化规律。采用线性回归和二次多项式拟合手段建立碳化深度与龄期模型关系,为软岩隧道喷射粉煤灰混凝土衬砌耐久性评价提供了理论依据。     

粉煤灰掺量对喷射混凝土力学性能的影响

喷射混凝土是新奥法施工的重要技术之一,在喷射混凝土中掺入适量的粉煤灰不仅可以起到减少裂缝、补偿收缩等作用,而且可以提高喷射混凝土的和易性、降低工程施工造价。通过一定数量的试验研究了喷射混凝土中的粉煤灰掺量对混凝土力学性能(包括抗拉、抗压、抗折强度)的影响。试验表明:喷射混凝土的各项强度指标随着粉煤灰掺量的增加而逐渐减小;当粉煤灰掺量超过28%时,喷射混凝土强度损失较为严重;对于普通喷射混凝土施工中,建议粉煤灰取代水泥的最佳掺量应该在9%左右。     

粉煤灰对喷射混凝土强度和渗透性的影响

试验采用扫描电子显微镜(SEM)对喷射混凝土微观结构进行分析,并采用RCM氯离子渗透法研究了粉煤灰对喷射混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并对其抗压强度、劈裂抗拉强度进行研究。试验结果表明:随着粉煤灰掺量增大,喷射混凝土微观结构变得致密,强度和抗渗性显著提高。粉煤灰的最佳掺量为20%左右,超过此掺量喷射混凝土抗压强度降低,喷射混凝土强度和渗透性有较好的相关性。     

尾矿砂钢纤维喷射混凝土的基本力学性能

以尾矿砂取代天然砂配制了尾矿砂钢纤维喷射混凝土,并从粉煤灰掺量、硅粉掺量、钢纤维掺量三方面,对其力学性能进行了研究,试验结果表明:粉煤灰掺量为10%以及硅粉掺量为5%是尾矿砂钢纤维喷射混凝土的最优掺量。     

尾矿砂喷射钢纤维混凝土弯曲韧性研究

以尾矿砂取代天然砂配制的尾矿砂喷射钢纤维混凝土,并参照美国材料与试验协会(ASTM)试验方法,借助弯曲荷载-挠度曲线,分析粉煤灰掺量、硅粉掺量和钢纤维掺量对混凝土弯曲韧性影响。结果表明:粉煤灰降低尾矿砂喷射钢纤维混凝土峰值荷载和峰值位移。而钢纤维对峰值荷载影响较小,对变形性能影响较大,同时,增大硅粉掺量仅能提高混凝土的峰值荷载。另外,发现尾矿砂喷射钢纤维混凝土的最优粉煤灰掺量和钢纤维掺量为20%和40%。     

喷射混凝土力学性能、渗透性及耐久性试验研究

试验以采用喷射混凝土单层衬砌结构隧道工程为背景,对不同水胶比、粉煤灰掺量及钢纤维掺量喷射混凝土力学性能、渗透性能进行研究。结果表明 ,喷射混凝土具有高早龄期强度,当养护龄期大于1d时,喷射混凝土强度小于普通混凝土且差值逐渐增大。随着水胶比增大和钢纤维掺量降低,喷射混凝土 强度及渗透性降低;随着粉煤灰掺量增大,喷射混凝土抗压强度先增大后减小,渗透性先减小后增大,劈裂抗拉强度持续增大。同时,对喷射混凝土碳化、 冻融、硫酸盐侵蚀及氯离子侵蚀耐久性能进行研究,并与同配合比普通混凝土进行对比。而后,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析及压 汞测孔法(MIP)对侵蚀后喷射混凝土微观结构、侵蚀产物及孔结构进行分析,研究喷射混凝土与普通混凝土耐久性能差异及机理。结果表明：喷射混凝土碳 化、冻融及硫酸盐侵蚀耐久性能优于普通混凝土,但抗氯离子侵蚀性能较普通混凝土弱。钢纤维的加入使喷射混凝土耐久性能提高,但对抗氯离子侵蚀性能 提升不明显。     

硝酸侵蚀与碳化耦合作用下粉煤灰喷射混凝土中性化研究北大核心

通过对粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%的4组喷射混凝土进行硝酸浸泡及碳化的交替试验,研究了其在硝酸侵蚀及碳化的耦合作用下中性化深度及抗压强度的变化规律。同时采用扫描电镜对损伤后喷射混凝土微观结构演变进行分析。试验结果表明,在硝酸侵蚀与碳化的耦合作用下,喷射混凝土中性化深度随试验周期的增加而增大,且初期增长迅速后期逐渐变慢。中性化深度随粉煤灰掺量的增大先减小再增大。抗压强度先急剧下降后缓慢上升,粉煤灰掺量与抗压强度增长呈负相关性。     

硝酸侵蚀与碳化耦合作用下粉煤灰喷射混凝土中性化研究

通过对粉煤灰掺量为0、10%、20%、30%的4组喷射混凝土进行硝酸浸泡及碳化的交替试验,研究了其在硝酸侵蚀及碳化的耦合作用下中性化深度及抗压强度的变化规律。同时采用扫描电镜对损伤后喷射混凝土微观结构演变进行分析。试验结果表明,在硝酸侵蚀与碳化的耦合作用下,喷射混凝土中性化深度随试验周期的增加而增大,且初期增长迅速后期逐渐变慢。中性化深度随粉煤灰掺量的增大先减小再增大。抗压强度先急剧下降后缓慢上升,粉煤灰掺量与抗压强度增长呈负相关性。     

钢纤维对喷射混凝土方板早龄期弯曲性能的影响

为了研究隧道支护层钢纤维喷射混凝土在早龄期的力学性能,参照欧洲喷射混凝土标准(EFNARC),对不同掺量的钢纤维喷射混凝土方板进行试验研究,并与传统钢筋挂网喷射混凝土方板进行了对比.通过对10,30,48h龄期钢纤维喷射混凝土方板的荷载-位移曲线及能量吸收能力的比较,分析了不同钢纤维掺量喷射混凝土方板与钢筋挂网喷射混凝土方板的弯曲性能.结果表明:钢纤维可以显著提高早龄期混凝土的抗冲切能力;当钢纤维掺量超过20kg/m~3时,钢纤维喷射混凝土方板由脆性冲切破坏变为弯曲破坏.     

巷道支护用粉煤灰喷射混凝土的研究与应用

以坑口电厂排放粉煤灰作为混凝土掺合料.室内试验结果表明:粉煤灰混凝土具有早期强度低的缺点,采用双掺技术可以改善喷射混凝土的早期强度,当粉煤灰取代量超过一定数值后,对后期强度影响较小.以平煤集团八矿为研究对象,进行井下巷道支护试验,结果表明,所有配合比的力学性能都达到了设计的要求,28 d强度均大于15 MPa,且回弹率与基准配合比相比变化不大,只是粉煤灰喷射混凝土的粉尘浓度随着粉煤灰掺量的增加而增加.     

粉煤灰掺量对混凝土碳化特性的试验研究

选择合适的粉煤灰掺量既可改善混凝土的工作性能又能保证混凝土的耐久性。通过对不同粉煤灰掺量下的混凝土试件进行碳化试验研究,分析不同粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响。试验结果表明,粉煤灰掺量超过40%时,对钢筋混凝土明显不利。     

喷射聚丙烯纤维混凝土渗透性试验研究

掺入适量聚丙烯纤维可以阻止喷射混凝土开裂、增加喷层的抗渗性。完成不同纤维掺量聚丙烯纤维混凝土抗渗试验,通过试验对比找出最佳配合比。在满足隧道喷层支护强度条件下,提高了喷射混凝土的耐久性。     

粉煤灰在喷射混凝土中的应用

研究了粉煤灰在喷射混凝土中应用的可能性,讨论了在满足施工要求的前提下喷射混凝土中粉煤灰的掺量及其对凝结时间、抗压强度、抗硫酸盐腐蚀能力等的影响,得到了粉煤灰最高掺量为30%、调整水泥与速凝剂的比例可加快凝结时间、加入早强剂可提高喷射混凝土强度、粉煤灰可以提高喷射混凝土抗硫酸盐腐蚀能力等结论。     

地下水封油库掺矿粉高性能喷射混凝土试验研究

针对地下水封油库这一特殊的工程背景,通过室内试验研究了作为地下水封油库主洞室永久层喷射混凝土的工作性、强度及收缩性能。该喷射混凝土在原有设计基础上掺加了优质矿粉作为掺合料。对不同矿粉掺量下喷射混凝土工作性、与速凝剂相容性、抗压强度以及干缩性能进行了系统的室内试验研究。结果显示:掺矿粉喷射混凝土具有与基准混凝土相当的强度,更好的工作性能,较低的干缩率,且在矿粉与粉煤灰复掺时表现更为明显。同时,考虑成本因素,将矿粉用于喷射混凝土中具有较好的经济效益。     

大掺量粉煤灰混凝土抗裂性能试验研究

本文通过不同掺量的粉煤灰,研究大掺量粉煤灰混凝土的抗裂性能。试验结果表明,粉煤灰掺量对混凝土的干缩率影响显著,混凝土的干缩率随着粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量宜控制在40%左右,最高不超过60%。     

粉煤灰混凝土墙体材料抗冻性能研究

基于粉煤灰混凝土墙体材料的抗冻性,研究了不同水胶比和不同粉煤灰掺量对粉煤灰混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,水胶比对粉煤灰混凝土抗冻性影响较大;粉煤灰混凝土的抗冻性能随着粉煤灰掺量的增加而降低。     

高温巷道新型隔热混凝土材料性能试验研究

当前矿井开采深度日益增加,高温热害问题日益严重,本文基于一般喷射混凝土的要求,通过材料正交试验,掺加陶粒、玻化微珠和粉煤灰,研制出一种新型混凝土隔热材料,分析了陶粒、玻化微珠和粉煤灰掺量对于材料导热系数和力学性能的影响,论证了新型隔热材料作为矿井喷射混凝土的适用性和可行性。     

高粉煤灰掺量自密实混凝土性能研究

为了研究高粉煤灰掺量自密实混凝土的抗压强度及其拌合物的工作性能,分别用不同比例的粉煤灰掺量等量取代水泥配制自密实混凝土进行试验研究。比较分析了不同比例的粉煤灰掺量对自密实混凝土的工作性能和抗压强度的影响,探讨了粉煤灰掺量与抗压强度之间的关系,提出了粉煤灰掺量自密实混凝土用7 d抗压强度预测28 d抗压强度的公式,对不同比例粉煤灰掺量自密实混凝土抗压强度随时间的变化进行了分析。     

粉煤灰掺量对卵石混凝土性能影响的试验研究

开展粉煤灰不同掺量下卵石混凝土材料性能试验,研究粉煤灰掺量对卵石混凝土坍落度、抗压强度、劈拉强度、静力抗压弹模以及混凝土水化热温升的影响规律。试验结果表明,保持新拌混凝土坍落度不变时,掺粉煤灰有效降低混凝土的单位用水量;随着粉煤灰掺量的增加,混凝土早期抗压强度降低较多;当粉煤灰掺量不超过30%时,180 d强度逐渐接近纯水泥混凝土的强度;增加粉煤灰的掺量,可显著降低混凝土水化热温升,掺量为40%时,峰值温度平均降低5~7℃。