[發明專利]一種硬巖隧道防水型單層襯砌的材料及制備方法

在審

• 申請號: 201910095853.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109626914A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王守慧;溫書億;趙光泉;嚴金秀;徐斌;李德明;李陽;鄧一三;詹谷益;袁云海
• 申請（專利權）人: 青島市地鐵一號線有限公司;中鐵科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/27
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 何悅

本發明公開了一種硬巖隧道防水型單層襯砌的材料及制備方法，涉及建筑施工技術領域，其單層襯砌材料由以下重量份數的原料組成：水泥980?1020份、中砂1804?1916份、碎石1203?1277份、聚羧酸高性能減水劑16.8?17.2份、硅灰劑9.9?10.1份、聚烯烴纖維11.9?12.1份、水396?404份、無堿速凝劑79.2?80.8份；單層襯砌的制備方法包括以下步驟：步驟一、依照重量份數按碎石、中砂、水泥、聚烯烴纖維的順序依次分別投入強制攪拌機內干拌30秒，再將聚羧酸高性能減水劑、硅灰劑與水一起加入攪拌3.5~4.0分鐘；步驟二、將制備的混凝土運輸至隧道內濕噴臺車，在濕噴臺車噴嘴處添加無堿速凝劑，進行噴射混凝土施工；步驟三、在溫度大于5攝氏度時進行灑水養護。該材料及制備方法可制備永久襯砌的噴射混凝土，并滿足高性能要求。

技術領域

本發明涉及建筑施工技術領域，具體為一種硬巖隧道防水型單層襯砌的材料及制備方法。

背景技術

青島地層上部被第四系覆蓋，下伏中生代基巖，相當部分的青島地鐵線路穿行于巖層中，故暗挖法車站及區間廣泛應用于青島地鐵建設。相較于傳統的復合襯砌，單層襯砌具有施工方便、工期短，造價省的優點，在青島地鐵的建設中具有廣泛的應用價值。在單層襯砌應用中，應采用高性能的噴射混凝土，具體要求如下：

1.達到C40噴射混凝土，現場取芯強度大于40MPa；

2.七天噴射混凝土強度大于30MPa，28天強度大于40MPa；

3.噴射混凝土初凝時間小于3min，終凝時間小于10min；

4.滿足工作性能(和易性)要求，不得離析、泌水或纖維聚團等。粘稠性及保水性滿足相關要求；

5.塌落度及塌落度損失滿足現場噴砼要求，塌落度大約在180-200mm；

6.單層襯砌噴射混凝土抗滲等級達到P12。

7.單層襯砌噴射混凝土56d電通量應小于1200，氯離子擴散系數應小于7×10¹²m²/s；

8.單層襯砌噴射混凝土抗彎強度應大于4.4MPa，韌性指數I₅，I₁₀，I₂₀應分別大于5，10,20。

9.單層襯砌噴射混凝土28d碳化深度應小于2mm。

10.單層襯砌噴射混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力，150次循環抗壓強度耐蝕系數達到75％。

11.單層襯砌噴射混凝土抗凍能力抗凍，耐久性指數DF(％)大于70。

12.纖維混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量不大于0.06％；

13.滿足經濟適用性能要求。

現有技術中的普通噴射混凝土僅為臨時結構，難以滿足上述高性能噴射混凝土的要求，在用于地鐵車站及正線襯砌時，需要設置二襯，施工復雜。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種硬巖隧道防水型單層襯砌的材料及制備方法，可制備永久襯砌的高性能噴射混凝土。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種硬巖隧道防水型單層襯砌的材料，由以下重量份數的原料組成：水泥980-1020份、中砂1804-1916份、碎石1203-1277份、聚羧酸高性能減水劑16.8-17.2份、硅灰劑9.9-10.1份、聚烯烴纖維11.9-12.1份、水396-404份、無堿速凝劑79.2-80.8份。

進一步的，所述水泥選用P.O52.5普通硅酸鹽水泥，其比表面積350～400m²/kg，C3A含量不小于5％。