[发明专利]一种超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼及其施工方法

说明书

一种超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼及其施工方法，属于改性混凝土施工技术领域，可解决隧道初支湿喷混凝土回弹率高，建筑材料大量浪费，增加成本、污染环境、同时造成隧道初支一次合格率低的问题，包括如下质量份数的组分：水泥405‑408份、超细改性硅微粉22‑25份、砂886‑920份、碎石834‑852份、减水剂5.16‑5.59份、速凝剂30.1‑34.6份。本发明的超细改性硅微粉在高强高性能混凝土中分散性良好，有利于混凝土的早期强度的提高，同时获得更致密的混凝土胶结面，降低回弹率。

技术领域

本发明属于改性混凝土施工技术领域，具体涉及一种超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼及其施工方法。

背景技术

随着我国交通运输事业的蓬勃发展，高速铁路、公路建设延伸规模的不断扩大，山区、重丘陵区的建设工程越来越多，隧道工程占比也越来越高。众所周知，隧道工程建设中，围岩开挖后一般采用湿喷混凝土作为初期支护。因为湿喷混凝土具有施工方便、性能较为稳定、均匀性较好，污染较小及对施工人员友好等特点，因此应用广泛。但是，由于受施工工艺和材料本身性能的影响，喷射混凝土稳定性控制难度受材料性能影响较大，实际施工过程中湿喷混凝土回弹率较大，即喷射到岩面的混凝土会有一部分掉落。按照以往隧道施工经验，湿喷混凝土回弹率一般达到20%～30%，即约三分之一的混凝土因掉落而成为废料，这不仅导致建筑材料等的大量浪费、成本增加、环境污染，大幅影响施工进度，对隧道开挖施工的安全性也有较大影响。因此，降低隧道湿喷混凝土回弹率，对低回弹率、高早强湿喷混凝土的研究与开发已迫在眉睫，对节约资源、降低成本及工程施工安全具有重要意义。

发明内容

本发明针对隧道初支湿喷混凝土回弹率高，建筑材料大量浪费，增加成本、污染环境、同时造成隧道初支一次合格率低的问题，提供一种采用工业废弃物开发微米-纳米粉体活性掺和料-超细改性硅微粉代替传统混凝土中的掺和料粉煤灰的超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼。

本发明采用如下技术方案：

一种超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼，包括如下质量份数的组分：水泥405-408份、超细改性硅微粉22-25份、砂886-920份、碎石834-852份、减水剂5.16-5.59份、速凝剂30.1-34.6份。

进一步地，所述超细改性硅微粉的粒径为0.1～0.2μm，比表面积为20000～25000m²/kg，SiO₂含量≥80%。

进一步地，所述砂的粒径为0~5mm机制砂；

进一步地，所述碎石的粒径为5~10mm连续级配碎石；

进一步地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂；

进一步地，所述速凝剂为液体无碱速凝剂。

一种超细改性硅微粉低回弹高早强湿喷砼的施工方法，包括如下步骤：

混凝土施工采用湿喷机械手进行，喷混料由洞外自动计量拌和站生产，利用混凝土运输罐车运送至喷射地点加入喷射机，通过喷射机将喷混料泵送至喷头处，与电脑全自动配比掺量控制的液体速凝剂混合，再用高压空气进行喷射，具体包括如下步骤：原材料准备→配合比选定→拌合站集中加工→混凝土运输车运输→湿喷机械手→喷嘴→受喷面。

第一步，原材料准备；

第二步，按配合比称取原材料；

第三步，拌合站集中加工拌和；

第四步，通过混凝土运输车运输至喷射地点；

第五步，通过湿喷机械手喷嘴喷射至受喷面。

其中，在含砂量大的土质地层喷射混凝土，先喷射一层水泥砂浆，再按常规喷射混凝土。