基于胶凝材料颗粒匹配的隧道喷射混凝土配合比优化设计

胶凝材料颗粒匹配所造成的差异会影响胶凝材料间的空隙，进而影响混凝土的力学性能和耐久性。依托实体工程，采用激光粒度分析仪分析水泥、粉煤灰和矿渣的粒径分布情况，以净浆流动度、坍落度和扩展度表征净浆和混凝土的工作性，对粉煤灰和矿渣的颗粒匹配进行评价。对硬化浆体水化产物的微观形貌和化学组成进行分析，对混凝土强度进行测试，基于胶凝材料颗粒匹配对喷射混凝土性能影响的结果，对喷射混凝土配合比进行优选。结果表明：在其他条件一定的情况下，粉煤灰∶矿渣为1∶3时，其流动性能最好，表现出良好的力学性能。粉煤灰∶矿渣为3∶1时净浆流动性能最差，试件的强度最低，同颗粒匹配的混凝土试件强度也得出了相似的试验结果。微观形貌测试佐证了净浆流动度和强度的试验结果。综合考虑流动度和强度试验结果，粉煤灰∶矿渣为1∶1时，胶凝材料的颗粒匹配度好，可视为最优配合比。