公路隧道高性能湿喷混凝土配合比研究与应用

针对目前公路隧道湿喷混凝土现场喷射回弹量大、强度低、成本高、工作性能不佳等问题，通过在试验材料中添加流变控制剂(RC430),解决了砂率高、石屑含粉量高造成的混凝土粘稠现象，同时考虑水灰比、砂率、石屑占细集料比例和RC430含量4个因素，进行正交试验和现场实测，不断优化喷射混凝土配合比，以得到最佳湿喷混凝土配合比，并研制出一种高性能的湿喷混凝土。试验结果和现场应用表明：1)砂率对喷射混凝土回弹率的影响最为显著，最佳砂率为70%;2)水灰比对喷射混凝土强度影响最大，最佳水灰比为0.47;3)石屑占细集料比例为50%及RC430含量为0.4%时，其喷射混凝土工作性能最佳；4)金林隧道现场试验中，研制的高性能混凝土28 d抗压强度均满足设计要求，回弹率较普通喷射混凝土降低50%,综合经济成本降低。     

新型液态速凝剂在喷射混凝土中的应用研究

喷射混凝土是新奥法三大关键技术之一,对隧道围岩稳定起着重要的作用。速凝剂在喷射混凝土中为必不可少的外加剂,对喷射混凝土的质量有很大的影响。提出一种新型的高效液态速凝剂,具有掺量小、凝结时间短、后期强度损失少等特点。该液态速凝剂掺量为水泥质量的1%~3%,水泥净浆试验初凝时间为2 min左右,终凝时间为4 min左右,后期强度损失在10%以内,均满足国家一等品的要求。对速凝剂进行现场试验,在实际喷射过程中具有回弹小、无落浆等优点,是一种较为理想的喷射混凝土用液态速凝剂,具有良好的推广应用价值。     

高寒地区喷射混凝土配合比设计与应用

针对在高寒地区进行喷射混凝土施工,喷射混凝土从搅拌、运输到施工整个过程在低气压、低温环境中易遭受冻害,回弹率增大,工作量加大,且混凝土质量难以保证。研究液体速凝剂掺量、环境温度对水泥净浆凝结时间的影响规律,找出速凝剂的最佳掺量,设计喷射混凝土配合比;并介绍施工现场控制温度、保证质量的措施,所选配合混凝土比的应用效果良好。     

低碱液态速凝剂在喷射混凝土中的应用研究

介绍一种低碱液态速凝剂,主要为有机无机材料复合而成。该速凝剂掺量为水泥质量的2%~5%,水泥净浆初凝时间为2min左右,终凝时间在5min左右。1d抗压强度为13.8MPa,28天强度损失率在10%以内,均满足JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》一等品的要求,且与水泥有良好的适应性。试验结果表明,使用该液态速凝剂能有效降低喷射混凝土的回弹量和粉尘量,改善施工环境,增强混凝土耐久性,具有很好的推广应用价值。     

采用新型液体速凝剂喷射混凝土的现场试验研究

研制出了一种新型液体速凝剂,具有掺量低、性能高、适应性强的特点。首先进行速凝剂的室内试验研究,测定凝结时间、强度及相关参数指标,其次进行现场喷射混凝土试验,从回弹量、粉尘量、混凝土强度等方面进行研究,得出该新型液体速凝剂的喷射混凝土能有效降低施工中的回弹量和粉尘量,提高喷射混凝土强度,是一种较为理想的喷射混凝土用液体速凝剂。     

公路隧道湿喷混凝土配比优化试验研究

研究了速凝剂掺量和减水剂掺量对公路隧道施工过程中湿喷混凝土塌落度、回弹率和抗压强度的影响,并分析了塌落度与抗压强度之间的对应关系。结果表明,当速凝剂掺量为2%、4%、6%、8%时,湿喷混凝土的初凝时间平均值分别为201、165、152、144 s,湿喷混凝土的终凝时间平均值分别为442、422、345、330 s。随着速凝剂掺量的从2%增加至8%,湿喷混凝土的初凝时间和终凝时间都呈现逐渐减小的趋势;速凝剂为6%时湿喷混凝土的回弹率最小,当速凝剂掺量为4%、6%时,湿喷混凝土试块的抗压强度都高于30 MPa,满足湿喷混凝土对抗压强度的要求;随着减水剂掺量的增加,混凝土坍落度呈现逐渐增加的趋势;随着湿喷混凝土坍落度的增加,平均回弹率呈现先减小后增大的趋势,在120～140 mm范围内时湿喷混凝土的平均回弹率最小。添加水泥重量6%的速凝剂和水泥重量1.0%的减水剂的湿喷混凝土的密度都在2 100 kg/m~3以上,平均抗压强度达到32.56 MPa。     

高石粉含量石屑混凝土性能试验研究

研究了不同水灰比、石屑掺量、石粉含量、砂率对混凝土性能的影响.试验表明:石屑混凝土抗压强度与河砂混凝土抗压强度增长规律基本一致;在水灰比相同的条件下,不同石屑掺量、石粉含量、砂率的石屑混凝土28 d强度均能满足设计强度要求,且较河砂混凝土还有所提高;石屑掺量在40%,石粉含量在13%时,石屑混凝土28 d的强度最高;砂...     

机制砂在隧道喷射混凝土及二次衬砌中的应用

为解决机制砂混凝土应用中存在级配不良、性能指标波动幅度较大、回弹率高及强度低等缺陷,以贵广高速铁路隧道施工为依托,采用室内试验和现场试验对机制砂加工系统的设备选型与在喷射混凝土及二次衬砌中的应用进行研究。研究结果表明:1)粉煤灰掺量为40%、水胶质量比为0.37的大掺量粉煤灰机制砂喷射混凝土能够满足规范及设计要求;2)选择喷射混凝土配合比时,可加大粉煤灰掺入量,降低单位用水量和水胶质量比,提高混凝土的工作性;3)施工现场喷射工艺成熟时,还可适当降低坍落度值,以确保混凝土的喷射效果和实体质量;4)水洗机制砂石粉含量并非越低越好,在8%~12%时混凝土的物理性能、力学性能以及耐久性能达到最佳。     

湿喷混凝土在公路隧道初期支护中的施工技术与质量分析

隧道初期支护喷射混凝土目前存在干喷、湿喷两种基本工艺,干喷混凝土由于难以准确控制水灰比和速凝剂掺量,故平均强度较低,且离散性大;湿喷工艺可以通过对混凝土配合比(特别是水灰比)和速凝剂掺量的有效控制来确保喷射混凝土强度及减小强度变异系数.以承朝高速公路长逢沟隧道为工程实例,从湿喷混凝土配合比设计及优化、机械选择组合、施工...     

高流动性自密实混凝土在地铁工程中的应用研究

由于高流动性混凝土工作性影响因素方面研究的不足,限制了其在地铁工程中的大规模应用,为解决这一问题,文中结合实体工程项目,调整减水剂成分及掺量、砂率、水灰比和粉煤灰掺量,研究其影响。经研究可知,胶材用量不变的情况下,工作性能随砂率的上升先改善后变差;合理砂率对流态混凝土的扩展时间T_(500)有着显著影响;最终扩展度会随水灰比的上升逐渐增加,其离析率变化情况与之相反;粉煤灰最佳掺量的质量分数在20%~30%之间。     

混凝土导热系数试验研究

为了研究混凝土材料的导热系数,利用基于护热板法的导热仪(DRH)测试了各种试件的导热系数,探讨了粗集料与砂浆比、砂率、水灰比、粉煤灰掺量及含气量等影响混凝土导热系数的因素;根据试验结果,粗集料与砂浆比、含气量是影响混凝土导热系数的主要因素,水灰比、砂率、粉煤灰掺量对导热系数也有一定的影响。     

无碱速凝剂对钢纤维混凝土强度影响的试验研究

在钢纤维喷射混凝土施工中,速凝剂应用越来越广泛。速凝剂的应用对钢纤维混凝土的早期和后期强度有较大的影响,本文按无碱速凝剂0%、3%、5%三种掺量来研究其对混凝土早期和后期钢纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉强的影响。研究表明:无碱速凝剂对混凝土早期强度(24h)有较大提高,而中期强度增长速率较缓。     

Mix Proportion Optimal Design for Flexible Basalt Fiber Reinforced Cement Concrete

为研究玄武岩纤维增强水泥混凝土的路用性能,针对柔性纤维水泥混凝土配合比设计过程中的不确定性和依赖经验的现状,以水灰比作为参照因素,通过正交试验分析了玄武岩纤维体积掺量和长度对混凝土抗弯拉强度的影响程度,明确了主次影响参数及参数适宜取值范围.通过进一步分析纤维体积率对水泥混凝土28 d抗弯拉强度、干缩率和冲击韧性等指标的影响,结合柔性纤维混凝土的增强机理,确定了各参数的最佳选值.研究结果表明,水灰比、纤维体积掺量和纤维长度是影响混凝土强度的重要因素,0.2％～0.3％体积掺量的玄武岩纤维可显著提高水泥混凝土的早期强度、收缩性能和抗冲击性能,同时具有良好的工作性,玄武岩纤维对水泥混凝土后期强度的提升有一定效果.     

水泥路面混凝土配合比设计与耐久性研究

针对水泥混凝土路面耐久性问题,首先给出了脆性系数、断裂韧性与弯拉弹性模量三个评价指标,然后设计并进行了四因素(水灰比、砂率、水泥用量、水泥细度)五水平二次回归正交试验。通过实验数据分析得出结论:水泥混凝土在抵抗裂纹扩展方面最优设计配合比为水灰比:0.41;砂率:37.5%;水泥用量:406 kg/m~3;水泥细度:375 m~2/kg;水泥混凝土在刚度方面最优配合比考虑为水灰比:0.41;砂率:32%;水泥细度:300 m~2/kg;综合四因素考虑最终给出了路面水泥混凝土耐久性配合比建议范围:水灰比:0.38~0.41;砂率:35.2%~37.5%;水泥用量:390~406 kg/m~3;水泥细度:375~420 m~2/kg。     

机制砂混凝土耐磨性试验研究

为改善机制砂混凝土的耐磨性,试验研究了机制砂混凝土砂率和水灰比等配合比参数对混凝土耐磨性的影响。试验结果表明:在砂率小于35%时,随着砂率的增大,磨耗量增加;在砂率大于35%时,随着砂率的增大,磨耗量减小。35%的砂率是磨耗量变化的拐点。随着水灰比的降低,磨损量逐渐减小。水灰比在0.36~0.4左右磨耗量较低,耐磨性好。采用本文配合比进行的耐磨性试验结果表明,机制砂混凝土磨耗量非常小,均低于2kg/m2,满足施工规范要求。     

影响混凝土收缩性能因素的正交实验优化设计

为研究混凝土收缩性能,以单因素水平筛选实验为参考,建立L9（34）正交正交实验模型,运用SPSS 18.0软件对其结果进行差异显著性分析。结果表明,影响混凝土收缩性能的因素主次关系为：水泥用量〉水灰比〉龄期〉含气量〉粉煤灰掺量〉矿渣粉掺量。混凝土收缩最佳条件为：水泥用量为400 kg/m3、水灰比为0.45、龄期为45 d、含气量为6%、粉煤灰掺量为5%、矿渣粉掺量为30%,在此条件下,混凝土的收缩量为281×10-6。通过实验,为混凝土性能的提升和改进提供一定的参考依据。     

跨海大桥混凝土开裂评价及抗裂措施研究

通过试验对跨海大桥混凝土开裂风险进行评估。分析了活性掺合料、水泥种类、砂率、水泥用量、水灰比对混凝土开裂程度的影响,并提出了混凝土塑性收缩开裂的控制措施。最后通过对上海长江大桥承台混凝土的研究,得出减少掺合料、增加粉煤灰用量、降低砂率都可以降低混凝土的开裂风险,矿渣微粉对混凝土开裂影响不大,硅灰会增加混凝土的开裂风险。     

多孔水泥混凝土有效空隙率影响因素研究

参考国内外研究成果,以大有效粒径和小均匀系数的组合为准则,提出优化的粗集料级配.在优化的粗集料级配的基础上,考察水泥用量、水灰比及砂率等3个因素,各因素取4个水平,进行正交试验设计,对试验结果进行方差分析和曲线拟合,得出了各因素与有效空隙率的一系列回归关系式.试验结果表明,当α=0.05,置信概率为95％时,对多孔水泥混凝土有效空隙率有显著影响的因素是水泥用量和水灰比.当置信概率为90％时,水泥用量、水灰比及砂率等3因素对多孔水泥混凝土的有效空隙率均有显著影响.     

掺钡渣对水泥混凝土的性能影响分析

为了合理利用钡渣,降低毒性,该文研究了不同钡渣掺量下水泥混凝土的各项性能。得出当砂率为15%,钡渣全部取代细集料,水泥用量为430kg/m3,水灰比为0.58、0.60时,抗压强度达到38.4、35.8 MPa,抗折强度达到5.29、5.11 MPa,坍落度达到14、16 mm;当砂率为20%,钡渣部分取代细集料时,钡渣掺量为10%,水泥混凝土的各项性能均能满足现行规范要求。     

机制砂混凝土泌水试验研究

为改善机制砂混凝土混凝土的泌水性,试验研究了砂率、水灰比、机制砂中石粉含量和混凝土拌和物坍落度等混凝土配合比参数和工作性对混凝土泌水性的影响,试验结果表明:(1)随着砂率的增大,坍落度增大,泌水率减小。从防止泌水形成混凝土表面麻面和不降低弯拉强度的角度,砂率控制在35%~37%;(2)随着坍落度的增大,泌水率先减后增。本试验中坍落度70mm左右时的泌水率最低;对采用滑模摊铺的路面混凝土而言,从防止泌水的角度,坍落度宜控制在40~50mm;(3)石粉含量增大,泌水率略减,坍落度略增,影响不明显,建议采用外掺法掺加石粉,石粉掺量不宜超过10%;(4)随着水灰比的减小,泌水率减小,坍落度降低。水灰比建议控制在0.38~0.45之间。