[發明專利]一種高性能噴射混凝土專用摻合料

有效

• 申請號: 201910371601.6
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110105012B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 王家赫;謝永江;仲新華;李享濤;渠亞男;李連吉;孔慶欣;裘智輝
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于建筑工程技術領域，特別涉及一種高性能噴射混凝土專用摻合料，該專用摻合料包括粘聚組分和早強組分兩種主要成分，且粘聚組分與早強組分的質量比為60~70:30~40。其中，粘聚組分為改性乳膠粉與超細礦物摻合料的混合物，且改性乳膠粉與超細礦物摻合料的質量比為20~30:70~80，早強組分為高活性鋁酸三鈣。本發明通過粘聚組分與早強組分協同作用，有效提高了噴射混凝土的粘聚性和早期強度，從而降低噴射混凝土回彈率，提高密實性。該材料將為真正實現噴射混凝土高性能化提供有效途徑。

技術領域

本發明屬于建筑工程材料技術領域，特別涉及一種高性能噴射混凝土專用摻合料。

背景技術

噴射混凝土是隧道工程的重要組成部分，其施工性能與服役狀態是影響隧道工程施工進度和后期使用狀態的重要因素。噴射混凝土根據施工過程的不同，可分為干噴和濕噴兩類。其中，干噴混凝土由于施工過程粉塵污染嚴重、對施工人員傷害較大，因此目前較少采用。濕噴法的使用則有效降低了噴射過程的粉塵污染，且噴射混凝土回彈率降低，施工效率顯著提高。因此，濕噴法已經成為隧道噴射混凝土的主要施工方式。但是，在濕噴混凝土施工過程中仍存在回彈率高、早期強度不足等突出問題，上述問題將顯著降低噴射混凝土施工效率并引發收縮開裂等劣化現象。另一方面，傳統的噴射混凝土在配合比設計過程中僅考慮抗壓強度指標要求，而不考慮耐久性要求。該設計理念也導致了工程實踐中噴射混凝土強度倒縮、抗滲性差等突出問題。然而，隧道初支噴射混凝土是保護隧道結構安全穩定服役的重要屏障，也是隧道支護結構受力計算的關鍵組成，因此在噴射混凝土配合比設計過程中僅考慮抗壓強度指標是遠遠不夠的，仍需進一步考慮耐久性指標。本發明所述一種高性能噴射混凝土專用摻合料的提出，可有效解決噴射混凝土存在的耐久性問題，使噴射混凝土高性能化成為可能。該專用摻合料主要作用包括：（1）提高噴射混凝土粘聚性，降低回彈率，提高一次噴射厚度；（2）提高噴射混凝土早期強度，增加密實性，從而有效提高噴射混凝土耐久性。

目前，國內外研究人員在混凝土摻合料與耐久性提升等方面已經取得了一定的進展，但是綜合考慮噴射混凝土施工性能與長期耐久性的專用摻合料仍少見報道。中國專利CN102826774A“納米級噴射混凝土改性摻合料”通過使用納米二氧化硅和礦物摻合料來降低噴射混凝土的回彈率。但是，該發明所述改性摻合料中主要成分為納米二氧化硅，其占總質量的70%~95%。由于納米二氧化硅原料成本較高且對混凝土粘聚性改善效果并不明顯，所以在該發明中所述改性摻合料需占噴射混凝土水泥總質量的10%~15%。正是由于該材料成本較高且摻量較大，因此推廣應用較為受限。中國專利CN1262254A“高活性混凝土摻合料的制備技術和方法”、中國專利CN1792955A“一種高活性混凝土摻合料”、中國專利CN101037310A“一種含有礦物摻合料的高性能泵送混凝土”等均提出了適用于不同工況混凝土的專用摻合料。但是，針對噴射混凝土的特殊施工過程和耐久性要求所提出的高性能混凝土摻合料相對較少。

發明內容

本發明的目的是為了克服傳統噴射混凝土粘聚性差、回彈率高、早期強度低等不足而提出的一種高性能噴射混凝土專用摻合料。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下。

通過增大噴射混凝土粘聚性和早期強度來解決回彈率高、早期強度不足等問題，即本發明所述一種高性能噴射混凝土專用摻合料包括兩種核心組分：粘聚組分和早強組分。其中粘聚組分由改性乳膠粉和超細礦物摻合料混合而成，改性乳膠粉與超細礦物摻合料質量比為60~70:30~40。其中，早強組分由高活性鋁酸三鈣組成。粘聚組分和早強組分協同作用，可以有效提高噴射混凝土的粘聚性，從而降低噴射混凝土回彈率，并通過提高早期強度，有效改善噴射混凝土耐久性。

具體而言，一種高性能噴射混凝土專用摻合料包括如下組分。