[發(fā)明專(zhuān)利]一種考慮巖面溫濕度的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211546128.9
• 申請(qǐng)日: 2022-12-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116026670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛昕;譚鹽賓;謝永江;袁政成;李林香;楊魯;齊婧;鄭永杰;王浩;王志勇;吳俊杰;岳成軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道建筑研究所;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;北京鐵科建筑科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/02
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/02;G01N3/52
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

涉及一種考慮巖面溫濕度的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法。本發(fā)明系統(tǒng)由混凝土噴射基底、噴射混凝土回收槽、混凝土噴射設(shè)備和試驗(yàn)控制設(shè)備組成；主要包括承重主體、若干塊巖石、加熱管、加濕器、冷水管和除濕器、溫濕度傳感器、槽體、磅秤、混凝土料斗、輸送管道、混凝土噴射器；內(nèi)層噴射試驗(yàn)面附有若干塊巖石，巖石與承重主體之間、各巖石塊之間設(shè)置加熱管、加濕器、冷水管、除濕器和溫濕度傳感器；槽體的一側(cè)立面與混凝土噴射基底下部緊密連接，并在槽體底部設(shè)置磅秤；混凝土料斗、輸送管道、混凝土噴射器依次連接，且底部設(shè)有磅秤；試驗(yàn)控制設(shè)備分別與巖石表面的溫濕度傳感器、磅秤、混凝土噴射器連接。利用上述測(cè)試系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)巖面不同溫濕度條件噴射混凝土回彈率的測(cè)量。本發(fā)明用于工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于土木工程材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮巖面溫濕度的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

噴射混凝土由于其施工方法簡(jiǎn)便、初終凝時(shí)間早、早期強(qiáng)度高等特性，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)隧道工程和支護(hù)(錨桿支護(hù)、襯砌支護(hù)等)工程中。噴射混凝土與受?chē)妼?巖石等)交界面的黏結(jié)強(qiáng)度是其支護(hù)效果的決定因素，影響粘結(jié)強(qiáng)度的影響因子眾多，例如：噴射混凝土中的組成、噴射混凝土的噴射厚度及角度、受?chē)娒鎺r石的表面紋理及巖性、爆破震動(dòng)特征、受?chē)娒鏈貪穸鹊取?/p>

高地溫、大涌水是隧道工程施工中普遍存在的現(xiàn)象之一，高地溫、大涌水環(huán)境下噴射混凝土的回彈問(wèn)題已成為混凝土行業(yè)的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。溫度影響噴射混凝土性能的重要環(huán)境因素之一，溫度過(guò)高對(duì)噴射混凝土的孔隙形態(tài)和分布均產(chǎn)生嚴(yán)重影響，進(jìn)而直接影響噴射混凝土的力學(xué)性能。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，一方面，噴射混凝土水化產(chǎn)物的生成速度極快而無(wú)法均勻擴(kuò)散，水化產(chǎn)物堆積在水泥顆粒的表面而阻止水化反應(yīng)的進(jìn)行，水化產(chǎn)物之間無(wú)序的搭接進(jìn)一步導(dǎo)致微結(jié)構(gòu)疏松，抑制混凝土黏結(jié)力的發(fā)展；一方面，噴射混凝土與受?chē)妿r石之間的熱膨脹系數(shù)差異，使得高地溫條件下兩者界面產(chǎn)生更大的應(yīng)變差，易造成已黏結(jié)的噴射混凝土回彈和掉塊。受?chē)妼颖砻鏉穸葘?duì)噴射混凝土黏結(jié)性能影響的相關(guān)研究已取得初步成果，一般認(rèn)為，太干或者太濕均不利于噴射混凝土在受?chē)妼颖砻嫔系酿そY(jié)，過(guò)干的受?chē)妼訒?huì)吸收噴射混凝土中的水分，過(guò)濕的受?chē)妼訒?huì)堵塞噴射混凝土的毛孔，降低受?chē)妼訋r石與噴射混凝土之間的黏結(jié)力；噴前預(yù)濕工藝也已在工程實(shí)踐中得到初步應(yīng)用，美國(guó)AASHTO-AGC-ARTBA聯(lián)合委員會(huì)建議在噴射混凝土前都需保持受?chē)娒姹砻娴母稍铮幽么蠛腿鸬錁?biāo)準(zhǔn)則建議在噴射混凝土之前分別保持受?chē)娒鎺r石24h和48h的潤(rùn)濕，可以看出各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，說(shuō)明其合理性和有效性還未達(dá)成一致。因此可以看出，受?chē)妼?巖石等)的溫濕度對(duì)噴射混凝土的回彈率具有顯著且復(fù)雜的影響。

綜上所述，面向高地溫、大涌水的隧道工程環(huán)境，明確受?chē)娒鎺r石溫濕度對(duì)噴射混凝土回彈率的影響規(guī)律，可為實(shí)現(xiàn)噴射混凝土低回彈率提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。然而，目前對(duì)高地溫、大涌水環(huán)境下噴射混凝土回彈率的研究尚不全面，亟需完善考慮巖面溫濕度的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法，為高地溫、大涌水條件下低回彈率噴射混凝土的設(shè)計(jì)與施工提供理論和技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)高地溫、大涌水的隧道環(huán)境，噴射混凝土回彈率測(cè)試裝置及方法尚未完善的問(wèn)題，發(fā)明了一種適用于高地溫、大涌水環(huán)境的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種考慮巖面溫濕度的噴射混凝土回彈率測(cè)試系統(tǒng)及方法，所述的回彈率測(cè)試系統(tǒng)的主要部分有：混凝土噴射基底(1)、噴射混凝土回收槽(2)、混凝土噴射設(shè)備(3)和試驗(yàn)控制設(shè)備(4)；

混凝土噴射基底(1)由承重主體(1-1)、若干塊巖石(1-2)、加熱管(1-3)、加濕器(1-4)、冷水管(1-5)和除濕器(1-6)、溫濕度傳感器(1-7)七部分組成；