關(guān)于噴射混凝土幾個問題的探討

1、朱承林(恩施職院技術(shù)學(xué)院建筑工程系)(1)噴射混凝土配合比設(shè)計(jì)問題(2)噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度合理指標(biāo)問題(3)噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度檢測方法問題(1)水工隧洞支護(hù)或襯砌(2)地下廠房前期支護(hù)與永久襯砌(3)巖石開挖高邊坡噴錨支護(hù)(4)混凝土建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固(1)噴射混凝土配制強(qiáng)度(2)粗骨料級配(3)噴射混凝土抗凍耐久性試件C25組數(shù)28d抗壓強(qiáng)度(MPa)強(qiáng)度差(MPa)基準(zhǔn)混凝土2555.515.8噴大板混凝土2539.7表1 基準(zhǔn)混凝土與噴大板混凝土抗壓強(qiáng)度對比試驗(yàn)結(jié)果R配R標(biāo)+t+RR基準(zhǔn)混凝土（不摻速凝劑）與噴大板混凝土抗壓強(qiáng)度差（1）噴射混凝土密實(shí)性、均勻性不如基準(zhǔn)混凝土標(biāo)準(zhǔn)試

2、件（2）噴射帶入混凝土一定氣泡，使混凝土強(qiáng)度降低（3）噴大板試件需切割加工，試件尺寸與形狀不夠精確（4）噴大板混凝土摻速凝劑，混凝土凝結(jié)性，水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)較粗大，使混凝土強(qiáng)度有所降低為了減少噴射混凝土回彈率，精骨料最大粒徑不宜15mm粗骨料級配：粒徑510mm含量70% 粒徑1015mm含量20% 遜徑粒徑5mm含量10% 超徑粒徑 15mm含量=0不允許噴射時帶入一部分空氣，使噴射混凝土含氣量增大2%左右，C25噴射混凝土抗凍等級F250一般噴射混凝土不需加引氣劑某特大型地下電站工程，圍巖為、類巖石，設(shè)計(jì)要求粘結(jié)強(qiáng)度1.0MPa。主廠房：采用現(xiàn)場鉆芯拉拔法鉆取9個樣3個鉆芯時斷裂6個芯樣粘結(jié)強(qiáng)

3、度有5個小于1.0MPa（1.09、0.40、0.56、0.68、0.50、0.35MPa）尾水洞：采用鉆芯拉拔法 鉆10個芯樣3個芯樣 粘結(jié)強(qiáng)度0.45、0.98、1.08MPa6個芯樣 鉆芯時斷裂鉆芯拉拔法得出軸拉粘強(qiáng)求強(qiáng)度很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（1.0MPa）試驗(yàn)方法粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）備注7d28d噴大板劈拉法1.491.561.501.641.561.701.16噴大板軸拉法0.67單塊強(qiáng)度0.71單塊強(qiáng)度（1）錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（GB 50086-2001）噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度、類圍巖0.8MPa類圍巖0.5MPa沒有指定檢測方法附錄中列出三種檢測方法鉆芯拉拔法噴大板劈拉法預(yù)

4、留試件拉拔法詢問該規(guī)范修訂負(fù)責(zé)人，該指標(biāo)是用噴大板劈拉法得出的結(jié)果（2）水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范（DL/T 5195-2004）、類圍巖 1.0MPa類圍巖0.8MPa沒有指定檢測方法附錄中未列出檢測方法（3）水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范（SL 279-2002）、類圍巖 粘結(jié)強(qiáng)度1.2MPa類圍巖粘結(jié)強(qiáng)度1.0MPa檢測方法同GB50086-2001（4）水電水利工程錨噴支護(hù)施工規(guī)范（DL/T 5181-2003）對粘結(jié)強(qiáng)度沒有提出指標(biāo)附錄中列出三種檢測方法（5）纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程）CECS 38：2004鋼纖維噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度0.5MPa條文說明該指標(biāo)參考?xì)W洲噴射混凝土規(guī)范正文與附錄中沒有列出檢測

5、方法（6）歐洲噴射混凝土規(guī)范粘結(jié)強(qiáng)度0.5MPa（1組3塊均值）單塊測值0.385MPa（75%要求值）指定采用鉆芯拉拔法噴大板劈拉法 、類圍巖 1.0MPa 類圍巖0.8MPa鉆芯拉拔法、類圍巖 0.5MPaGB 50086-2001、DL/T 5181-2001列出三種檢測方法（1）鉆芯拉拔法（2）噴大板劈拉法（3）預(yù)留試件拉拔法以上三種方法都存在一些問題。（1）鉆芯拉拔法 a、鉆機(jī)擺動對混凝土試件有損傷 b、鉆孔埋拉桿很難保證加荷不偏心 c、噴層厚度不足易引起應(yīng)力集中 檢測結(jié)果軸拉粘結(jié)強(qiáng)度偏小，不能真實(shí)反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況（2）噴大板劈拉法 a、噴混凝土與巖石粘結(jié)面很難在同一垂直面

6、劈拉試驗(yàn)有剪切現(xiàn)象，剪切強(qiáng)度高于劈拉強(qiáng)度 b、噴大板不能完全反映現(xiàn)場實(shí)際情況檢測結(jié)果劈拉粘結(jié)強(qiáng)度偏大，不能真實(shí)反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況（3）預(yù)留試件拉拔法 a、挖50mm寬環(huán)形槽很難挖 b、挖槽時對試件有損傷 c、鉆孔埋拉桿很難保證加荷不偏心 d、噴層厚（15cm）試件可能掛不住，試驗(yàn)失敗 檢測結(jié)果軸拉粘結(jié)強(qiáng)度偏小，不能真實(shí)反映噴混凝土與圍巖粘結(jié)情況提高現(xiàn)場粘結(jié)強(qiáng)度檢測精度的關(guān)鍵問題： （1）檢測試件如何形成才對試件無損傷 （2）現(xiàn)場采用什么加荷方式才不發(fā)生偏心對以上關(guān)鍵問題采用以下方法解決： （1）立鋼模外包厚隔離材料，噴射成型試件鋼模用3個膨脹螺栓錨固在巖石上。 以上形成試件，對試件無損

7、傷。（2）試件加荷不偏心的措施a、不鉆孔埋拉桿，而直接在鋼模頂部焊接4個拉頭b、加荷架上4根拉桿等長，保證加荷不偏心c、在反力架橫梁中心位置設(shè)伸縮定位桿（袖珍收音機(jī)天線） 創(chuàng)新方法定名:噴射成型試件、軸向拉伸加荷噴射成型試件、軸向拉伸加荷,定名為噴射成定名為噴射成型試件軸拉法型試件軸拉法 簡稱：噴射軸拉法反力架加荷架千斤頂伸縮定位桿手動泵噴射軸拉法操作步驟：（1）在開挖立面1.5m左右高度選擇表面較平整巖石，并鉆3個錨固孔（2）鋼模內(nèi)壁與底板圓環(huán)上下涂刷機(jī)油，并安裝鋼模（3）用50-60mm厚隔離材料包裹鋼模外側(cè)（4）噴混凝土施工，與鋼模四周部位一起噴（5）到試驗(yàn)齡期，拆去鋼模外側(cè)隔離材料（6

8、）用套筒扳手?jǐn)Q下膨脹螺栓的螺母（7）安裝反力架，先用伸縮定位桿頭部指在試件頂面中心點(diǎn)，再用螺母調(diào)節(jié)反力架4根支桿高度，使反力架頂面與試件表面平行（8）用油壓千斤頂加荷至破壞（9）根據(jù)破壞荷載和破壞粘結(jié)面面積，計(jì)算噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強(qiáng)度現(xiàn)場試驗(yàn)及工程應(yīng)用某地下電站主廠房上游側(cè)墻、類圍巖設(shè)計(jì)要求粘結(jié)強(qiáng)度1.0MPaCF30鋼纖維噴射混凝土水灰比: 0.45水泥用量: 500kg/m3鋼纖維用量: 40kg/m3砂率：70%齡期(d)試件尺寸(mm)拉伸荷載(kN)粘結(jié)強(qiáng)度(MPa)平均強(qiáng)度(MPa)730020025.570.520.5225.570.521430020051.291.040.9230.460.802130020061.571.251.2530.720.63*斷裂面有片狀巖石拉斷 現(xiàn)場試驗(yàn)獲得成功后，某大型地下電站廠房采用噴射軸拉法檢測噴射混凝土與圍巖粘結(jié)