C25喷射混凝土配合比设计和使用
28天 C25锚喷混凝土配合比设计

C25锚喷混凝土配合比设计成果总结一、设计说明:设计混凝土拟定使用部位:隧道\洞身衬砌\锚喷支护原材料选定:1、金牛:P·O 42.5水泥2、江西石城:河砂3、清流大路口:4.75-13.2mm碎石4、福州创先:FDN-1高效减水剂5、福州银桥:YQ- M1速凝剂二、设计依据:依据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》依据JTJ042-94《公路隧道施工技术规范》。
三、配合比设计:1、配制强度Fcu,0=25+1.645×5=33.2Mpa2、用水量①经试验根据实际用水量取250Kg。
②福州创先FDN-1外加剂减水率为15.8%,掺外加剂时,混凝土用水量:Mwa=250×(1-15.8%)=211Kg3、水灰比及水泥用量:取0.44,水泥用量Mc0=211/0.44=480Kg4、砂率:按JTJ042-94取50%。
5、粗集料和细集料用量的确定按照重量法,假定2300Kg/m3混凝土拌和物计算:480+ Ms0+ Mg0+211+速凝剂+减水剂=2300Kg(Ms0-细集料质量,Mg0-粗集料质量)Ms0=789Kg,Mg0=789 Kg①、水灰比减少0.05,0.39;砂率减少1%,取49%②、水灰比增加0.05,取0.49;砂率增加1%,取51%以上三个不同配合比进行28天抗压强度试验,结果如下:①水灰比0.39,砂率49%混凝土抗压强度41.0Mpa。
②水灰比0.44,砂率50%混凝土抗压强度34.6Mpa。
③水灰比0.49,砂率51%混凝土抗压强度29.3Mpa。
根据灰水比同混凝土强度关系换算,得出试验室配合比(水灰比0.44;砂率50%)中铁六局永宁项目部工地试验室2009年9月16日。
C喷射混凝土配合比设计说明

C 2 5喷射混凝土配合比设计说明一.设计因素1.设计依照(1)《一般混凝土配合比设计规程》 JGJ55-2011;(2)《公路地道施工技术规范》(JTG F60-2009);(3)《岩土锚杆与发射混凝土支护技术规范》 (GB50086-2015);(4)《设计施工图》;2.设计技术指标要求(1)设计强度等级 C25;(2)设计坍落度 120-160mm;3.配合比使用资料(1)水泥:甘肃祁连山川泥企业股份有限企业, P·;(2)砂:宕昌县兴昌石料厂,细度模数宜大于;(3)碎石:宕昌县兴昌石料厂,5-10mm,粒径不宜大于15mm;(4)速凝剂:广东红墙新资料股份有限企业,速凝剂;(5)水:拌和水。
4.拟用工程部位地道工程用发射混凝土二.配合比设计过程1.确立基准配合比依照现行《岩土锚杆与发射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求,湿法发射水灰比宜不大于,砂率宜为50%-60%,塌落度不宜小于 10cm。
(1)计算试配强度f cu,o = f cu,k+δ=25+×5=f cu,o -混凝土配置强度(MPa);f- 混凝土立方体抗压强度标准值,取设计强度等级(MPa);δ- 混凝土强度标准差( MPa);表一:标准差δ值( MPa)混凝土强度标准值≤ C20C25~C45C50~C55δ(2)计算水灰比W/B= a a×f b/ (f cu,o + a a a b f b)=××/+×××=W/B-混凝土水胶比;a a,a b- 回归系数;f b- 胶凝资料 28d 抗压强度( MPa)。
表二:回归系数( a a、a b)取值表粗骨料种类碎石卵石a aa b(3)确立水灰比(水胶比)依照现行《岩土锚杆与发射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求,水灰比宜不大于, 经试验水胶比选用 , 知足要求。
(4)确立单位用水量考虑混凝土性能要求选用混凝土单位用水量M wo=230kg (5)计算单位胶凝资料用量○1水泥用量M C=230÷=480kg/m33○2速凝剂掺量为胶凝资料的%,即 M速=m;(6)采纳重量法计算各样资料用量○1混凝土拌和物的假设表观密度为2250kg/m3○2依据水灰比、规范及施工工艺要求选砂率为βs=50%○3计算砂、石用量M so+M go=M cp-M c-M wo =2250-480-230=1540kgMso=770kg,Mgo=770kg。
计算说明书C25喷射砼

混凝土配合比设计报告(砼强度等级:C25喷射砼)XXXXX2011年7月砼配合比设计说明书砼设计标号: C 25喷射混凝土一、设计依据:1、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000);2、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000);3、《通用硅酸盐水泥标准》)(GB 175-2007);4、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005);5、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005);6、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086)7、设计图纸。
二、设计要求:设计强度等级为C25,坍落度设计为80~120mm。
使用部位:护壁工程使用原材料为:水泥:湖南省水泥有限公司牌P·C32.5;砂:新化县琅塘镇杨木洲砂场中砂细度模数:2.69;碎石:新化县琅塘镇宏远采石场(石板村)碎石 5~10mm连续级配;水:饮用水速凝剂: ***制作与养生的方法把用于砼配制的各原材料混合并机械搅拌均匀,性能测试结果符合规范要求后,制作试件,把试件放在震动平台上进行震动捣实,24h后拆模,再放入标准恒温恒湿养护室里进行养生。
三、配合比参数的初步确定1、确定试配强度根据JGJ 55-2000规程中第3.0.1fcu,ο≥fcu,k+1.645δ根据JTJ 041-2000规范中,附录F-4,δ取5.0MPa,经计算得到fcu,ο≥33.2MPa2、喷射混凝土配合比,采用经验方法选择,常用的经验配合比(水泥:砂:石)为1:(2-2.5):(2-2.5),胶集比(水泥:砂石)为1:4-1:5,砂率一般为40%-55%。
每立方米干拌料中水泥用量为350-420kg,不宜超过450kg。
速凝剂掺量为水泥用量的2%-4%。
水灰比一般在0.4-0.55之间为合适。
3、材料用量的确定按(水泥:砂:石)为1:1.9:1.9,水泥灰比按经验选择0.46,用水量取205kg,则:每立方砼材料重量比的初步确定水泥:水:砂:碎石=447 :205 :849 : 849 kg/m3= 1 :0.46 :1.90 : 1.90四、配合比试拌与调整1、试拌按初步配合比,取0.03m3砼的材料用量进行试拌,各材料用量为:水泥 : 12.60 kg水 : 6.00 kg砂 : 25.20 kg碎石(5~10mm) : 25.21 kg速凝剂: 0.504 kg2、调整工作性混凝土拌和物经测定,坍落度为100mm符合要求,和易性、粘聚性、保水性良好;经试配后测定湿表观密度为2420kg/m3,未超过允许容重误差,工作性不需要调整。
配合比-C25喷砼试验报告

溪洛渡水电站右岸泄洪洞建安工程喷砼试验成果的报告1.试验目的根据招标文件要求,在室内完成喷射混凝土配合比试验工作后,需在现场开展生产性试验工作。
通过喷混凝土现场试验,验证室内试验确定的施工配合比能否既满足招标文件技术要求,又能满足现场施工要求,同时能兼顾经济要求,最终将试验成果上报监理部审查。
经监理工程师审批后用于施工生产。
2.试验内容2.1试验依据(1)《金沙江溪洛渡水电站右岸地下电站、泄洪洞土建及金属结构安装工程第II标段(合同编号:XLD/0449)招标文件、技术条款》;(2)GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》;(3)DL/T5181-2003《水利水电工程锚喷支护施工规范》。
2.2试验项目(1)出机口7d、28d抗压和劈拉强度;(2)大板7d、28d抗压和劈拉强度;(3)7d、28d粘结强度试验;(4)回弹率;(5)可喷性;(6)设备泵送压力。
3试验时间及地点2006年11月09日进行了喷砼现场生产性试验。
试验地点选在右岸泄洪洞中闸室右泄-1施工支洞。
4 本次试验使用的主要器材和材料(1)ZSP-6D湿喷机一台、JC350混凝土搅拌机一台、HZS60C混凝土搅拌站一座、小台秤一台;(2)华新P.O42.5普通硅酸盐水泥、JM-PCA减水剂、KNQ1、8604-FJ和SA160速凝剂、塘房坪骨料系统的天然砂、塘房坪豆石(级别5mm~10mm);(3)收集回弹料用的彩条布、喷射大板用木模等。
5试验情况根据施工现场实际情况,本次试验,按照施工图设计参数,选择3组共6.0m3混凝土分别对YSP-8、KNQ1、8604-FJ等3种不同型号的速凝剂进行了试验;14:30,在监理工程师和我部有关人员的指导下,按2006年11月09日10:50~照招标文件技术条款的相关规定和我部报送的喷混凝土生产性试验大纲及监理工程师批复,设计强度等级为C25,初选配合比见附表。
根据不同的速凝剂型号分别进行了现场试喷、喷射大板取样,在施工过程中进行了出机口坍落度、现场坍落度、回弹量的测试。
C25砼配合比设计说明书

C25混凝土配合比设计说明书一、设计要求:砼强度等级:C25使用部位:边沟、电缆沟等砼运输方式:砼罐车设计坍落度:90~110mm二、所用原材料:1、水泥:湖北华新堡垒牌P.O 42.5水泥,经试验,各项技术指标符合规范要求。
2、砂:狮形河中砂,经试验,各项技术指标符合规范要求。
3、碎石:霍山金河二厂生产的16~31.5㎜碎石与5~16㎜碎石按65:35比例掺配而成5~31.5mm连续级配碎石,经试验,各项技术指标符合规范要求。
4、水:当地山泉河水,经外委试验,符合混凝土拌合用水要求。
5、外加剂:江苏博特生产的JM-9缓凝减水剂,经外委试验,各项技术指标符合规范要求。
三、设计计算步骤:1、确定混凝土配制强度:由于无统计资料,根据JTJ041-2000附录-4,C20~C35砼强度标准差σ取值为5MPa。
根据JGJ55-2000标准,由公式(3.0.1)得:f cu,o=f cu,k+1.645σ=25+1.645×5=33.2MPa2、计算水灰比:配制混凝土的粗骨料为碎石,根据JGJ55-2000标准αa=0.46,αb=0.07,f ce值取42.5MPaαa×f ce 0.46×42.5w/c= = =0.57f cu,o+αa×αb×f ce 33.2 +0.46×0.07×42.5基准水灰比取值0.56。
3、选用单位用水量:根据施工时混凝土所需坍落度90~110mm,根据粗集料种类(碎石)最大粒径为31.5mm,根据标准JGJ55-2000第4.0.1款第2条规定,未掺外加剂时混凝土的用水量为210㎏/m3。
本设计掺水泥0.8%的JM-9缓凝减水剂,减水率β按11%计算,则实际单位用水量为m wa=m w0(1-β)=210×(1-11%)=187㎏。
4、计算单位水泥用量:m wa187m c0= = =334 kg/m3w/c 0.565、确定砂率(βs)根据标准JGJ55-2000第4.0.2条表4.0.2选定砂率为:βs=40%6、计算砂、石用量:采用重量法计算,假定混凝土容重为2400 kg/m3,则有:m c0+m s0+ m g0+ m wa= m cpm s0βs= ×100%m s0+ m g0将上面参数代入公式得:334+ m s0+ m g0+187=2400m s040% = ×100%m s0+ m g0解联立方程得:m s0=752 kg/m3m g0=1127 kg/m3其中碎石m g0=1127由16~31.5㎜和5~16㎜两种碎石按733:394组成。
喷射混凝土配合比设计说明

喷射混凝土配合比说明和设计一、喷射混凝土的概念喷射混凝土是借助喷射机械,将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面,使岩石或结构物得到加强和保护。
喷射混凝土有干混合料喷射与湿混合料喷射两种施工方法,我国井下巷道目前广泛采用的是干混合料喷射施工法。
二、喷射混凝土配合比设计的基本要求喷射混凝土配合比具有自身的工艺特点,要根据多种因素来综合选定。
在保证原材料合格的前提下,配合比设计既要兼顾对强度等主要指标的要求,又要兼顾到施工工艺的要求。
一般应满足如下几方面:(1)应满足设计强度等级要求,如有抗渗要求,还应达到抗渗等级。
(2)回弹量少。
(3)粉尘少。
(4)粘附性好,能获得密实的喷射混凝土。
(5)能满足施工要求,输料顺畅,不发生堵管等。
三、原材料选择与质量要求1、水泥⑴应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥,必要时采用特种水泥,水泥强度等级不应低于32.5MPa。
⑵当有抗冻、抗渗要求时,水泥强度等级不宜低于42.5MPa。
2、粗骨料⑴应采用坚硬耐久的碎石或卵石或两者混合物,粒径不宜大于16mm.⑵严禁选用具有潜在碱活性骨料。
当使用碱性速凝剂时,不得使用含有二氧化硅的石料。
3、细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数应大于 2.5。
4、减水剂对混凝土和钢材无锈蚀作用,对凝结时间影响不大,干法喷射混凝土不适合添加减水剂。
5、速凝剂掺量为水泥用量的3%~5%。
在使用速凝剂前,应做与水泥的适应性试验,初凝不大于5min,终凝不应大于10min 。
在采用其他类型外加剂时或几种外加剂复合使用时也应做相应的性能试验和使用效果试验。
6、水喷射混凝土用水不应含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质,不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过水重1%的水。
四、混合料配合比技术要求1、水胶比干法宜为0.40~0.45、湿法宜为0.42~0.50;2、胶骨比干法宜为1.0∶4.0~1.0∶4.5;湿法宜为1.0∶3.5~1.0∶4.0;3、砂率干法宜为45%~55%,湿法宜为50%~60%;4、速凝剂掺量为水泥用量的3%~5%;5、湿法喷射混凝土拌合物的坍落度宜为80~120mm;6、胶凝材料用量不宜小于400kg/m3;7、喷射混凝土回弹率,边墙不应大于15%,拱部不应大于25%。
隧道喷射混凝土C25 (纤维)
****************公路工程C25喷射混凝土配合比设计报告CCTJ-0*中*****局集团C25喷射混凝土配合比设计一、设计原则:根据工程要求结构形式和现场施工条件,本着符合结构设计的强度等级要求,满足混凝土施工所要求的和易性及工程所处环境对混凝土耐久性的要求的基础上符合经济原则来进行设计。
二、设计依据(1)JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》(2)JTGF60-2009《公路隧道施工技术规范》三、设计要求(1)设计强度等级为C25(2)强度保证率为95%,标准差σ=5MP(3)拟用部位:初期支护等(4)采用干喷法施工四、配制砼所用的材料(1)水泥:水泥采用赤峰哈河水泥责任有限公司生产的普通硅酸盐P.O42.5水泥,经检验符合GB175-2007通用硅酸盐水泥标准要求。
(2)细骨料:采用赤峰元宝山的中砂,经检验符合JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范要求。
(砂细度模数、含泥量、表观密度,堆积密度等试验结果写清楚!)(3)粗骨料:采用乾泰碎石场生产的5-10mm的碎石,经检验符合JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范要求。
(级配要求、针片状、压碎值、含泥量、表观密度,堆积密度等试验结果写清楚!)(4)水:拌和用水为饮用水。
(5)外加剂:山西黄河化工生产的HZC-1速凝剂掺量为4%。
(6)纤维:衡水科威化纤制品有限公司,掺量为1kg/m3五、配合比的计算(1)确定配合比配制强度f cu,0=f cu,K+1.645×σFcu,o--试配强度Fcu,k—设计强度1.645—保证率为95%时的保证率系数σ—标准差,取5MPa试配强度f cu,0=f cu,K+1.645×σ=25+1.645×5=32.2 (MPa) (2)依据规范,委托试验以往施工经验确定水泥:砂:碎石:水:速凝剂:纤维=460:786:786:230:18.4:1 六、配合比的试配、调整与确定(1)确定基准配合比将上述初步配合比试拌25L时各材料用量:水泥:11.5kg 砂:19.6kg 碎石:19.6kg 水:5.8kg 速凝剂0.46kg 纤维25g拌和后混凝土的和易性良好,凝结时间初凝96秒,终凝时间297秒,适合施工要求。
C25混凝土配比
混凝土抗压 混凝土的抗压强度是通过实验得出的,我国采用边长为150mm的立方体作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。规定以边长为150mm的立方体在(20±3)℃的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级,C25后的数字25即为混凝土立方体抗压强度的标准值25N/mm2,但是不是说其抗压强度为25N/mm2,具体还要通过实验做出来结果。
混凝土的劈裂抗拉 混凝土的劈裂抗拉强度也要通过实验做出来,混凝土的劈裂抗拉强度实验采用立方体或圆柱体试件,在试件的中心平面内,作用均匀分布的压力,使外力作用的竖向平面内产生近似均布的拉应力,该拉应力可以根据弹性理论计算出来。我国采用150mm*150mm*150mm的立方体作为标准试件。混凝土劈裂抗拉强度按下式计算: f=2P/(πA)=0.637P/A 一般来说混凝土的劈裂抗拉强度的标准值略大于混凝土的抗拉强度的标准值,也就是略大于1.78N/mm2
在对某公路隧道喷射混凝土进行现场钻孔取芯和室内抗压强度试验的基础上,用χ^2检验法对收集的喷射混凝土抗压强度值分别选取正态分布、对数正态分布和极值Ⅰ型分布进行拟合检验,分析了喷射混凝土抗压强度的概率统计规律,并利用所得规律对其统计标准值进行了计算。计算结果表明,C25喷射混凝土抗压强度的概型分布符合正态分布,抗压强度的标准差为6.91~7.15MPa,变异系数为0.24~0.26,与C25模筑混凝土抗压强度的标准差5.43MPa、变异系数0.16相比,喷射混凝土抗压强度施工的均质性差,离散性大;C25喷射混凝土抗压强度统计标准值曲16~18MPa.与C25模筑混凝土抗压强度统计标准值17MPa比较接近。
C25混凝土配合比
水泥28天强度(32.5-40MPa),砂子为中砂,含泥量不超过4%,混凝土坍落度30-50mm,混凝土配制强度30MPa,则:水泥用量442-388 水193-190 砂子554-599 石子1234-1243kg。
喷射混凝土(C20、C25、C30)配合比计算书
兰新铁路隧道初期支护喷射混凝土配合比设计报告书(DK18+235~DK165+450段)强度等级:C20、C25、C30中铁西北科学研究院有限公司工程检测试验中心二〇〇九年十二月五日一、设计说明隧道初期支护采用C20、C25、C30强度等级喷射混凝土,根据施工技术要求采用湿喷工艺,坍落度控制在80mm~130mm。
二、依据规范标准《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214—2005《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 TB 10108—2002《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GB 50086—2001《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2000《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T 50081-2002三、原材料水泥:甘肃祁连山水泥集团股份有限公司(永登)P·O42.5;细骨料:临洮华凯砂场(临洮)(河砂),细度模数M x=2.9;粗骨料:达板碎石场,(5~10)mm碎卵石;外加剂:陕西省建筑高新技术开发公司LGS-XC聚羧酸减水剂;速凝剂:陕西省建筑高新技术开发公司LGN-8A速凝剂;水:饮用水。
四、设计步骤(1) 确定配制强度根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)混凝土的配制强度采用下式确定:fcu,0≥fcu,k+1.645σ根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)规定,σ取值为6.0MPa,则:fcu,0=20+1.645×6.0 =29.87MPa;fcu,0=25+1.645×6.0 =34.87MPafcu,0=30+1.645×6.0 =39.87MPa(2)根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214—2005规定:灰骨比宜为1:4~1:5;水灰比宜为0.40~0.50;砂率宜为45%~60%;水泥用量不宜小于400kg/m3。
基本 C25砼配合比设计22
C25喷射砼配合比设计一:原材料选择1、水泥:宁国海螺P.O42.52、砂:泾县朋友砂厂3、碎石:尚村碎石场4.75-9.5mm4、速凝剂:巢湖海运特种建材有限公司,888型掺量4%二、配合比计算1、计算配置强度fcu,o=fcu,k+1.645*σ=25+1.645*5=33.2Mpa2、计算水灰比:W/C=a a*fce/fcu,o+a a*a b*fce=0.46*1.13*42.5/(33.2+0.46*0.07*1.13*42.5)=0.64根据需要取W/C=0.443、选定单位用水量:根据需要的塌落度为T=80-120mm,单位用水量选用M WO=206kg4、计算单位水泥用量M C=M Wa/(w/c)206/0.44=468 kg5、选取砂率:βs=47%6、计算粗细集料用量,假定每立方米砼拌合物容重ρcp=2400kg/m3Mc+Mw+Mg+Ms=ρcpMs/(Ms+Mg)=βs 代入数据计算得Ms=802kg , Mg=905kg7、确定理论配合比水泥:碎石:砂:水:外加剂=468:802:905:206 :18.728、提出实验室配合比按水灰比增大0.02和减少0.02,砂率不变情况下提出三种试验室配合比:水泥碎石砂水速凝剂水灰比1-A 429 927 821 206 17.16 0.461-B 468 905 802 206 18.72 0.441-C 490 892 792 206 19.6 0.429、修正试验验证配合比得出实验室配合比:经试拌验证实测砼拌合物容重ρ1-A=2400kg/m3, ρ1-B=2390kg/m3, ρ1-C=2390kg/m3,则|实测密度-计算密度|/计算密度分别为|2400-2400 |/2400=0.0%<2%,|2390-2400 |/2400=0.4%<2% ,|2390-2400 |/2400=0.4%<2%,所以试验室配合比为:水泥碎石砂水外加剂水灰比1-A 429 927 821 206 17.16 0.46 1-B 468 905 802 206 18.72 0.44 1-C 490 892 792 206 19.6 0.42 10、选定试验室配合比:根据28d实测抗压强度值R1-A=33.0 Mpa,R1-B=35.7Mpa R1-C=37.3Mpa,及砼拌合物的和易性和砼经济性选用试验室配合比为1-B,即:1-B 468 905 802 206 18.72 0.44。
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喷射混凝土配合比设计技术摘要喷射混凝土是一种从巷道支护技术中演变到地上构筑物加固的一种快捷有效的加固手段,具有自己的独特优势:喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气做动力,将一定比例的拌合料,通过高压管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成。
关键词:喷射混凝土配合比设计设计技术0 引言随着铁路和公路的不断发展,喷射混凝土其用途也越来越广泛;在铁路、公路工程隧道,边仰坡支护、混凝土结构补强加固等工程施工中都需要用到喷射混凝土。
本文介绍了喷射混凝土的特性,配合比设计目的。
以C25喷射混凝土配合比设计实例介绍配合比设计过程中原材料,试验计算,试验过程等方面内容,同时,为了更好的让喷射混凝土配合比生产出来的混凝土质量得到保证,对喷射混凝土的使用和施工过程中应该注意事项进行了简单介绍。
1.喷射混凝土的特性喷射混凝土是利用压缩空气按照设计的配合比的混凝土有喷射机的喷射口以高速高压喷出,从而在被喷面形成混凝土层;在较短的实际内凝结成为均匀的混凝土。
与传统的浇筑混凝土不同,喷射混凝土不需要立模、振捣,而是依据高速喷射的动能将混合料连续喷敷到受喷面上,冲击、挤压达到密实。
喷射混凝土的施工方法有干湿两种工艺:1.干喷工艺①工艺流程各种材料(不含水)按照设计配比要求进行干拌和——拌和好的松散混凝土直接喂入(通过机械或人工上料)喷射机料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处——在此处加入水与物料混合——在风压作用下喷射到受喷面上。
2.湿喷工艺① 工艺流程各种材料(含水)按照设计配比要求进行充分搅拌——拌和好的混凝土直接喂入(通过机械或人工上料)湿喷机的强力振动料斗——由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管输送到喷头处——在此处加入速凝剂与物料混合——在风力作用下喷射到受喷面上。
湿式混凝土喷射机主要优点有四个:(1).湿法:作业大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度,消除了对工人健康的危害。
(2)生产率高。
干式混凝土喷射机工作效率一般不超过5扩/h.而使用湿式混凝土喷射机人工作业时可达10m'/h,采用机械手作业时,则可达20扩/h。
(3)回弹度低。
干喷时,混凝土回弹度可达15%~50%.采用湿喷技术回弹率可降低到10%以下。
(4)湿喷时,由于水灰比易于控制,混凝土水化程度高,故可大大改善喷射混凝土的品质,提高混凝土的匀质性,而干喷时,混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的,混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否。
喷射混凝土的主要特性如下:喷射混凝土的干缩比普通混凝土的大;喷射混凝土抗压强度比基准混凝土低;喷射混凝土与围岩轴拉粘结强度比喷大板劈拉粘结强度低得多。
喷射混凝土的抗冻性比普通混凝土的高;2.喷射混凝土的目的本次混凝土配合比试验的目的是:提出满足设计等级和相应施工技术规范中有关混凝土的耐久性(混凝土最大碱含量不大于3.0kg/m3;混凝土的耐蚀系数不得小于0.9)、抗渗性、抗压强度、抗蚀性等要求,同时应满足混凝土施工强度保证率、均质性指标及和易性要求。
并结合试验和工地施工条件提出混凝土无论力学指标的最优配合比,确定施工过部位想要的湿喷混凝土施工工艺参数。
本项目采用的是湿喷法工艺,所使用部位为上跃3#隧道出口边、仰坡支护喷射混凝土为C25喷射混凝土,3.原材料的选择和技术要求设计要求采用湿喷,为此,我们参考了许多相关实力,考虑到混凝土的品质、经济性、满足施工要求等方面,决定先从材料方面入手。
(1). 水泥:喷射混凝土应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,必要时可采用特种水泥;所以采用的水泥是:广西鱼峰水泥股份有限责任公司生产的P.O42.5和兴安海螺水泥有限公司生产的P.O42.5;经检测各项指标符合规定要求。
(2). 细骨料:喷射混凝土所用细骨料细度模数应大于2.5,含泥量应不大于3%泥块含量不应大于0.5%;因为砂子过粗,会增加混凝土回弹量,砂子过细,会使混凝土干缩增大;采用的是三江斗江下余砂场生产的机制砂;经检测各项指标符合要求。
(3). 石子:卵石或碎石均可,以卵石为好,卵石对设备磨损小,也不易造成管路堵塞,为减少回弹,卵石粒径不宜大于16mm,亦不宜小于5mm,当使用短纤维时,最大粒径不宜大于10mm,并宜采用连续级配;不得采用含有活性二氧化硅的石材做骨料,以免发生碱骨料反应;所采用的是贵广铁路六经部5-5碎石场加工厂生产的5~10mm碎石,经检测各项指标符合要求。
(4). 水:喷射混凝土用水要求与普通混凝土相同,不得使用污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸盐按SO4计超过水重1%的水及海水;(5). 速凝剂:速凝剂应采用质量稳定的产品,其与水泥应有良好的相容性,性能指标应符合相关标准的规定,速凝剂掺量不宜大于水泥用量的5%;使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬,减少回弹损失,防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落,提高它在潮湿环境中的适应性能,适当加大一层喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间。
通常采用液体速凝剂,满足初凝时间不迟于5分钟,终凝时间不迟于10分钟,24小时后的强度不小于10MPa,采用的是北京金盾建材有限公司液体速凝剂;也可以根据需要掺入其他外加剂,其掺量通过试验确定。
(6). 减水剂:喷射混凝土中加入少量的减水剂,可在保持混凝土流动性的条件下显著地降低水灰比,提高混凝土强度,减少回弹,并明显地增强其不透水性和抗冻性;4.湿喷混凝土配合比设计思路喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比,需要根据其施工工艺来选择,主要讲述喷射混凝土湿喷法的配合比的设计方法;湿喷混凝土的配合比是根据混凝土和易性(坍落度8~15cm)和混凝土强度条件进行试验确定.为了减少回弹量需要较高的砂率,砂率增加意味着集料的总面积增加,这就要求用更多的水泥来包裹集料表面,以满足喷射混凝土的强度要求,水泥用量越大,喷射混凝土就越容易干缩、开裂,同时成本也增加。
因此首先确定水泥用量,根据经验水泥用量不宜小于400kg/m3,其次确定砂率,宜选用中粗砂,砂率宜为45%-55%,砂率过高或过低易造成堵管,再次确定水灰比,水灰比宜为0.4-0.5,水灰比过小会产生粉尘,回弹量大,粘结力低,喷层会产生干斑,砂窝等现象,水灰比过大会造成强度低、速凝效果差,喷层流淌、滑移、坍落等现象,另外要注意根据施工环境的温度,周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整。
5.混凝土配合比试验(1).混凝土配制强度按照<<普通混凝土配合比设计规程>>JGJ55-2011的规定.混凝土的配制强度为:fcu,o≥fcu,k + 1.645 σ式中:fcu,o --- 混凝土配制强度(MPa)fcu,k --- 混凝土设计强度(MPa)σ--- 混凝土强度标准差(MPa)故:fcu,o=25+1.645*4≈31.6(2).选择粗集料最大粒径粗集料的最大粒径不得大于喷射及输料管道最小断面直径的1/3~2/5,亦不宜超过一次喷射厚度的1/3。
喷射机管内直径为76mm。
Dm=76*1/3=25.33>16mm粗骨料选定为贵广铁路六经部自产碎石5-5碎石加工厂加工的5-10mm碎石。
(3).水灰比按下式计算W/C=(αa .fb)/ (fcu,o+αa .αb.fb)=(0.53*53.6)/(31.6+0.53*0.2*53.6)=0.62根据工程实际需求,最终选定水灰比为:0.44(4).用水量确定为205Kg/m3(5).每立方米混凝土水泥用量()m bo=m wo/(W/C)=205/0.44=466(kg/m3)(6).砂率:经过试验确定砂率为0.5(7).粗细骨料用量确定:假定每立方米混凝土拌合物的质量为2366,根据公式可以得出骨料之和为:Mfo +Mco+Mgo+Mso+Mwo=McpMgo+Mso=Mcp-(Mfo +Mco)=2366-469-205=1692βs = Mso/(Mgo+Mso)0.44= Mso/1092Mso(细骨料)=0.5*1692=846Mgo(粗骨料)=1692-Mso=846(8).速凝剂的掺量喷射混凝土中掺入适宜的速凝剂,是加速混凝土凝结硬化,防止混凝土流淌和脱落,减少混凝土回弹的重要技术措施之一,但掺速凝剂不是掺量多就好,大部分速凝剂都会使混凝土强度下降20%~50%;试验室根据速凝剂厂家推荐的剂量进行掺入试验,当喷射混凝土中速凝剂掺量较大时,混凝土凝结硬化过快,造成回弹率增大,因此速凝剂JD-12型(液体)速凝剂采用4%(外掺)。
6.确定混凝土配合比依据以上计算过程,设计水灰比上下浮动0.3,确定配合比分别为:(1).配合比过程总结,水泥用量,水用量的调整,在工地现场,试喷时采用喷大板切割法,既在450mm*350mm*120mm的模板内喷入混凝土,然后将表面轻轻抹平,24小时后拆模,切取100mm*100mm*100mm的试件,依次分别留样7天和28天试件。
能够满足设计强度的水灰比、合适的水泥用量的配合比为最佳混凝土配合比,确定上跃3#隧道出口高边坡防护C25湿喷混凝土水泥最佳用量为469Kg/m3.7.结束语喷射混凝土在隧道工程施工中使用已经很普遍,应用也很广;喷射混凝土配合比的设计与普通混凝土配合比的设计不同,区别比较大,但也有相同点。
喷射混凝土的配合比在按照规范要求设计的情况下,还必须符合施工现场对喷射混凝土的要求:满足喷射的掌子面和回弹率的要求,随时进行适当的微调整:如材料含水率的变化,骨料级配的变化。
所以喷射混凝土配合比必须根据实际情况认真做好配合比设计,不但要考虑喷射混凝土质量,而且还要做到经济性和满足施工现场要求。
设计依据1、<<铁路混凝土工程施工质量验收标准>>TB10424-2010;2、<<铁路混凝土工程施工技术指南>>铁建设﹝2010﹞241号;3、<<铁路混凝土>> TB/T3275-2011;4、<<铁路混凝土结构耐久性设计规范>> TB10005-2010;5、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);6、JGJ55-2011<<普通混凝土配合比设计规程>>。