[發(fā)明專利]一種高韌性噴射混凝土的配方

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210003519.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102515652A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白云峰;張文平;李凱琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西潞安環(huán)保能源開(kāi)發(fā)股份有限公司;河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00
• 代理公司: 深圳市金筆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 王國(guó)旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高韌性噴射混凝土的配方。

背景技術(shù)

噴射混凝土是利用噴射方法施工的混凝土。混凝土噴射施工方法的優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（平整度、形狀等）要求低，所以，該施工方法經(jīng)常使用在搶險(xiǎn)作業(yè)、礦山的巷道支護(hù)、地鐵支護(hù)、隧道和涵洞支護(hù)、鐵路和公路的邊坡處理等領(lǐng)域。

噴射在巖壁上的混凝土必須很快失去流動(dòng)性，否則就會(huì)因流動(dòng)而脫落，所以，必須向噴射混凝土配方中添加“速凝劑”。由于速凝劑具有強(qiáng)堿性，在起到速凝作用的同時(shí)，嚴(yán)重影響了噴射混凝土的后期抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)噴射混凝土的基本配方都是：水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝劑用量為水泥用量的4～5%。28天抗壓強(qiáng)度為15～20MPa（C20標(biāo)號(hào)），抗折強(qiáng)度在7MPa左右。

目前現(xiàn)有技術(shù)的普通噴射混凝土配方有以下兩種，一種普通噴射混凝土的配方為水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝劑用量為水泥用量的4～5%，水灰比為45%左右。

該技術(shù)的缺點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：

第一，強(qiáng)度低、韌性（抗折強(qiáng)度）小。普通噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度一般為15～20MPa，即C20標(biāo)號(hào)，抗折強(qiáng)度一般為7MPa。

第二，噴射回彈率高（噴射回彈率是噴射混凝土施工時(shí)，從巖壁上反彈脫落的混凝土材料占總噴射量的比例，是施工過(guò)程中浪費(fèi)的混凝土材料）。

另一種配方是為了提高噴射混凝土的韌性（抗折強(qiáng)度），在原配方中添加了2%左右的鋼纖維或其它纖維材料，稱之為鋼纖維噴射混凝土，其配方為水泥：砂：石子＝1：2：2，速凝劑用量為水泥用量的4～5%，鋼纖維（或其它纖維）用量為水泥用量的1～3%。

該技術(shù)的缺點(diǎn)有二：

第一，抗壓強(qiáng)度低。該配方在添加鋼纖維以后，由于鋼纖維與水泥石的結(jié)合性比較差，使得噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度較普通噴射混凝土有一定的下降或沒(méi)有提高，抗壓強(qiáng)度一般都小于20MPa。

第二，鋼纖維噴射混凝土的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于鋼纖維密度大，噴射反彈慣性大，容易對(duì)施工人員造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高噴射混凝土抗壓強(qiáng)度的同時(shí)提高抗折強(qiáng)度（韌性）。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高韌性噴射混凝土的配方，該高韌性噴射混凝土的配方含有質(zhì)量比為1：2：2的水泥、砂和石子，該高韌性噴射混凝土的配方還含有所述水泥用量2～6%的速凝劑；

該高韌性噴射混凝土的配方還含有所述水泥用量5～20%的高活性偏高嶺土；

該高韌性噴射混凝土的配方還含有所述水泥用量0～0.6%的聚羧酸鹽減水劑或奈磺酸甲醛縮合物減水劑；

該高韌性噴射混凝土的配方還含有所述水泥用量0～5%的聚丙烯纖維或玻璃纖維；

該高韌性噴射混凝土的配方還含有所述水泥用量0～5%的可分散乳膠粉或白乳膠。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明技術(shù)方案制備的噴射混凝土強(qiáng)度明顯提高：抗壓可以達(dá)到30MPa～40MPa，可以制備出C30和C40標(biāo)號(hào)的噴射混凝土；韌性明顯增強(qiáng)，抗折強(qiáng)度可以達(dá)到10MPa。

2、本發(fā)明技術(shù)方案制備的噴射混凝土的噴射回彈率較普通噴射混凝土降低10%左右。

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種高韌性噴射混凝土的配方，該高韌性噴射混凝土的配方含有水泥、砂、石子、速凝劑、高活性偏高嶺土、聚羧酸鹽減水劑或奈磺酸甲醛縮合物減水劑、聚丙烯纖維或玻璃纖維、可分散乳膠粉或白乳膠；所述水泥、砂、石子的質(zhì)量比為1：2：2，所述速凝劑為所述水泥用量的2～6%；所述高活性偏高嶺土為所述水泥用量的5～20%；所述聚羧酸鹽減水劑或奈磺酸甲醛縮合物減水劑為所述水泥用量的0～0.6%；所述聚丙烯纖維或玻璃纖維為所述水泥用量的0～5%；所述可分散乳膠粉或白乳膠為所述水泥用量的0～5%。

該技術(shù)提高抗壓強(qiáng)度的機(jī)理主要是高活性偏高嶺土中的三氧化二鋁和二氧化硅與水泥水化時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化旅酸鈣等水泥石礦物，提高噴射混凝土的強(qiáng)度；同時(shí)，偏高嶺土中的活性三氧化二鋁可以中和速凝劑的堿性，減輕速凝劑對(duì)噴射混凝土強(qiáng)度的不利影響。

該技術(shù)提高噴射混凝土韌性（抗折強(qiáng)度）的機(jī)理是在提高抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，聚丙烯纖維或玻璃纖維或可分散乳膠粉在噴射混凝土中形成均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，抵抗剪切破裂，提高噴射混凝土的韌性（抗折強(qiáng)度）。

實(shí)施例1