王璞東,李 遠(yuǎn),邵大明,曾祥軍
(1.遼寧省農(nóng)村水利建設(shè)管理局,遼寧沈陽 110003;2.遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院,遼寧沈陽 110003;3.撫順市水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督站,遼寧撫順 113000;4.寬甸縣水利局工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督站,遼寧寬甸 118200)
回彈率。
濕法噴射混凝土,是預(yù)先按坍落度要求拌和完成的混凝土,噴射不產(chǎn)生粉塵,施工環(huán)境好,回彈率相對較低,噴射混凝土的密實(shí)度得到提高,從而強(qiáng)度也得到了提高。由于濕法噴射混凝土具有顯著的優(yōu)點(diǎn),從而逐步得到了應(yīng)用。但是有的施工中對混凝土配合比設(shè)計(jì)和控制不嚴(yán)格,以及施工技術(shù)控制不嚴(yán)格,也造成了濕法噴射混凝土的回彈率高,從而造成了原材料有較大的浪費(fèi)。
在噴射混凝土的回彈率是施工中的一個重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為了更高效的利用噴射混凝土和降低噴射混凝土原材料的浪費(fèi),我們結(jié)合遼寧地區(qū)引輸水工程中噴射混凝土應(yīng)用研究噴射混凝土回彈率的影響因素,主要內(nèi)容包括濕法噴射混凝土的原材料的影響因素和配合比的影響因素。
回彈率是噴射混凝土回彈的量,一般是在施工現(xiàn)場測試。按結(jié)構(gòu)劃分或找一施工段側(cè)墻或頂面進(jìn)行試驗(yàn),在地上鋪設(shè)帆布(以盡量不丟失回彈料為宜)。然后噴射一定體積或重量的混凝土,將落到地面的混凝土收集并稱重,落到地面混凝土重量占總噴射混凝土重量的比例就是噴射混凝土
1)粉煤灰對噴射混凝土回彈率的影響。粉煤灰不同摻量對濕噴混凝土的回彈率的影響的試驗(yàn)結(jié)果,見圖1。
圖1 粉煤灰摻量對濕噴混凝土回彈率的影響
隨著粉煤灰摻量的增加噴射混凝土回彈率先降低后增加。在濕噴混凝土中當(dāng)粉煤灰摻量為15%時,混凝土回彈率達(dá)到最低值;當(dāng)粉煤灰摻量達(dá)到25%時,混凝土回彈率大于不摻加粉煤灰混凝土的回彈率。由此可見,適量的粉煤灰摻量不但降低噴射混凝土回彈率,還能降低噴射混凝土的經(jīng)濟(jì)成本;即粉煤灰在濕噴混凝土中最佳摻量為15%,最大摻量應(yīng)控制在25%。
2)硅灰對噴射混凝土回彈率的影響。硅灰對噴射混凝土性能的影響的試驗(yàn)結(jié)果見表1。通過摻加硅灰后,噴射混凝土的性能獲得以下提高:
①摻加硅灰后1 d和28 d抗壓強(qiáng)度得到提高;②摻加硅灰后噴射混凝土的回彈率降低,C20、C25的噴射混凝土回彈率降低15%~20%,從而降低原材料的浪費(fèi);③摻加硅灰后噴射混凝土滲透高度明顯降低,噴射混凝土滲透高度降低20%~30%以上,硅灰的摻用大大的提高了混凝土的抗?jié)B性,從而提高了噴射混凝土耐久性。
由此可見,噴射混凝土中,摻入硅灰不但可以降低回彈率,還能提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和耐久性。
表1 硅灰對濕噴混凝土性能的影響
速凝劑初凝時間對噴射混凝土回彈率的影響的試驗(yàn)結(jié)果,見圖2。按照標(biāo)準(zhǔn)JC477《噴射混凝土用速凝劑》的方法,進(jìn)行速凝劑凝結(jié)時間,再依據(jù)混凝土初凝時間進(jìn)行噴射混凝土試驗(yàn);隨著速凝劑凝結(jié)時間的增加,噴射混凝土的回彈率先降低后增加;當(dāng)濕噴混凝土用的速凝劑初凝時間控制3~4 min時,噴射混凝土的回彈率相對較低。由此可見,為了降低噴射混凝土的材料浪費(fèi),濕噴混凝土用的速凝劑初凝時間為3~4 min。
水泥用量對濕法噴射混凝土的影響的試驗(yàn)結(jié)果見表2。本試驗(yàn)通過控制相同的用水量和砂率及坍落度進(jìn)行試驗(yàn)研究。隨著水泥用量的增加,噴射混凝土的回彈率先降低后增加,抗壓強(qiáng)度不斷增加。當(dāng)水泥用量達(dá)到420~460 kg/m3時,噴射混凝土的回彈率差異不大,即該水泥用量范圍為噴射混凝土回彈率的最低水泥用量范圍;當(dāng)水泥用量超過460 kg/m3時,噴射混凝土回彈率迅速增加,但混凝土抗壓強(qiáng)度增加值,非常不明顯。由此可見,濕法噴射混凝土的最優(yōu)水泥用量420~460 kg/m3,該水泥用量范圍的回彈率最低。
圖2 速凝劑凝結(jié)時間對回彈率的影響
表2 水泥用量對噴射混凝土的影響
不同坍落度對濕法噴射混凝土的回彈率的影響的試驗(yàn)結(jié)果,可以看出:隨著坍落度的增加噴射混凝土的回彈率先降低后增加,坍落度在不同的區(qū)間時,噴射混凝土的回彈率,有著明顯的變化,坍落度過大或過小都會增加噴射混凝土的回彈率。當(dāng)坍落度在140 mm和160 mm時,回彈率基本接近也為最低值;從而說明,當(dāng)噴射混凝土的坍落度控制在140~160 mm時,噴射混凝土的回彈率最低,即噴射混凝土最優(yōu)坍落度為140~160 mm。由此可見,采用濕法噴射應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的坍落度(宜控制140~160 mm),明顯降低噴射混凝土的回彈率,從而降低原材料浪費(fèi)。
通過試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐,提出降低濕法噴射混凝土回彈率的關(guān)鍵技術(shù):
1)應(yīng)摻入適量礦物摻合料粉煤灰和硅灰;粉煤灰的摻量宜控制在15%,最大摻量不應(yīng)大于25%。
2)速凝劑的初凝時間宜控制在3~4 min。
3)水泥最佳用量420~460 kg/m3,當(dāng)水泥用量大于460 kg/m3以后,噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度幾乎沒有增加。
4)混凝土的坍落度宜控制在140~160 mm,過大或過小的坍落度都會增加噴射混凝土的回彈率,從而增加了原材料的浪費(fèi)。
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