[发明专利]一种海底隧道用喷射混凝土及其制备方法、应用

说明书

本发明公开一种海底隧道用喷射混凝土及其制备方法、应用，所述海底隧道用喷射混凝土包括以下质量份数的组分：水泥400～450份、矿物掺合料40～60份、抗侵蚀材料10～20份、醋酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液15～25份、改性钢纤维20～40份、细骨料800～850份以及粗骨料750～800份；所述海底隧道用喷射混凝土还包括减水剂和水。本发明的技术方案中，所述海底隧道用喷射混凝土中引入矿物掺合料、抗侵蚀材料、醋酸乙烯酯‑乙烯共聚乳液及改性钢纤维作为核心组分，并辅以合理的配比，搭配后续混凝土施工工艺，可以有效提升喷射混凝土的密实性、优化孔隙结构、减少开裂风险，进而改善支护强度和抗渗性，适用于海底隧道这样的严苛环境。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，特别涉及一种海底隧道用喷射混凝土及其制备方法、应用。

背景技术

对于海底隧道用喷射混凝土而言，其面临海底隧道高水压与高氯离子浓度侵蚀耦合作用环境，因此，对于支护强度和抗渗性要求高。而目前对于喷射混凝土耐久性提升方面，大部分适用于山体隧道领域，不适合海底隧道领域，鉴于此，亟需开发一种有效提升支护强度和抗渗性、适用于海底隧道环境的喷射混凝土。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种海底隧道用喷射混凝土及其制备方法、应用，旨在提供一种有效提升支护强度和抗渗性、适用于海底隧道环境的喷射混凝土。

为实现上述目的，本发明提出一种海底隧道用喷射混凝土，包括以下质量份数的组分：

水泥400～450份、矿物掺合料40～60份、抗侵蚀材料10～20份、醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液15～25份、改性钢纤维20～40份、细骨料800～850份以及粗骨料750～800份；

所述海底隧道用喷射混凝土还包括减水剂和水，所述减水剂的质量为所述水泥和所述矿物掺合料的质量之和的0.8～1.2％，所述水的质量为所述水泥和所述矿物掺合料的质量之和的38～42％。

可选地，所述水泥包括硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；和/或，

所述水泥的强度大于等于42.5级。

可选地，以质量百分比计，所述矿物掺合料包括60～80％的第一组分和20～40％的硅灰，所述第一组分包括粉煤灰或矿渣粉；和/或，

所述抗侵蚀材料包括疏水组分和纳米组分，所述疏水组分包括脂肪酸、脂肪酸镁、脂肪酸铝、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸铝、硬脂酸锌、甲基硅酸钾、甲基硅酸钠和甲基硅醇钠中的至少一种，所述纳米组分包括硅溶胶。

可选地，所述醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的固含量为51.5～54.5％；和/或，

所述醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的粘度为200～800mPa·s。

可选地，所述改性钢纤维包括端钩型钢纤维或波形钢纤维；和/或，

在所述海底隧道用喷射混凝土中，所述改性钢纤维的体积掺量为0.25～0.50％。

可选地，所述细骨料包括天然河砂和机制砂中的至少一种；和/或，

所述细骨料的细度模数为2.5～3.2；和/或，

所述粗骨料包括天然碎石或隧道洞渣。

可选地，所述减水剂的减水率大于等于25％。

本发明还提出一种如上所述的海底隧道用喷射混凝土的制备方法，包括以下步骤：

将水泥、矿物掺合料、细骨料、粗骨料和改性钢纤维混合搅拌；

加入水和减水剂继续搅拌；

在搅拌条件下依次加入侵蚀材料和醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液，得到海底隧道用喷射混凝土。