钢纤维喷射混凝土配比设计

钢纤维喷射混凝土配比设计 xxx (xxxxxxxxxxx xxxxxx ) [摘要]:本文通过论述钢纤维喷射混凝土的配制技术并通过实地试喷对配制方法进行评估。随着钢纤维混凝土在工程中的不断应用，积极探索和经验积累，相信今后钢纤维喷射混凝土在工程应用上会越来越受到青眯。 关键词:钢纤维、湿喷钢纤维混凝土、xxxx、地下厂房 1(引言 xxx抽水蓄能电站是xx省继xx、xx后的第三座抽水蓄能电站，电站装机容量2400MW，其中A厂地下厂房尺寸为152×22.5×48.25m，原设计对成型断面采用挂钢筋网喷射C20混凝土支护。考虑到其属?类围岩区，开挖时光爆效果并不理想，开挖面不平整较大，如采用钢筋网喷混凝土，由于钢筋网不能紧贴岩面，造成喷混凝土不能与岩面均匀粘结，影响加固效果，同时将造成大量超喷。后根据业主组织召开的第七次总工联席会议决议，xx电站地下厂房系统顶拱采用湿喷C25钢纤维混凝土支护，替代原设计的挂钢筋网喷射C20混凝土支护，喷层厚度由原设计15?调整为10?。 2(试验原材料 2(1水泥 采用xx水泥厂生产的“xx”牌PO.32.5R，其主要技术指标见表1 表1 水泥的主要技术指标 水泥品种标准稠度 细度 安定凝结时间h:min 抗折强度MPa 抗压强度MPa 强度等级 % % 性 初凝 终凝 3d 28d 3d 28d PO.32.5R 27.5 3.6 合格 2:05 3:10 4.8 7.6 28.9 43.3 2(2细骨料 宜采用细度模数大于2.5的坚硬耐久的中粗砂，其中直径小于 0.075?的颗粒 不应超过20%，否则会影响水泥与集料的良好黏结，砂子的含水率宜控制在 6%~8%，当含水率较低时，喷射中会产生大量粉尘;当含水率过高时，混合料 湿度太大，易使喷机黏料，并可能造成堵管现象，影响施工的顺利进行。现采 3用xxxxx河砂，细度模数2.6，表观密度为2590?/m。 2(3粗骨料 为减少回弹，集料的最大粒径不宜大于15?，采用电站内排风洞碎石厂生产 的瓜米石，检验成果见表2 表2 碎石物理性能 3表观密度 饱和面干 堆集密度?/m压碎指标 针片状 吸水率 含泥量 3 3?/m密度?/m % % % % 松堆 紧堆 2630 2600 1415 1515 11.8 9.9 9.9 0.3 筛孔径? 16 10 5.0 2.5 <2.5 累计筛余量% / 4.5 78.2 91.5 99.9 2(4钢纤维 采用上海贝乐卡特—二钢有限公司生产的佳密克丝钢纤维，其技术指标见表3 表3 钢纤维技术指标 0品种 规格 长度(?/根) 直径(?/根) 长径比 弯曲90次数(断) 佳密克丝 RC-65/35-BN 32,38 0.53,0.57 63.6 3,4 2(5外加剂 2(5(1减水剂 采用xxxx生产的FDN-2002高效减水剂。 2(5(2速凝剂 为了缩短凝结时间、提高早期强度，增加一次喷层的厚度，减 少回弹损失，改善其在含水地层的适应性，现采用上海麦斯特 生产的SA160速凝剂 2(6拌和水 采用洁净自来水。 3(试验配合比及数据分析 3(1试验配比 钢纤维混凝土搅拌前，先用与试配时混凝土配合比相同的水灰比及灰砂比进行 涮膛，以免正式拌时水泥砂浆粘附筒壁，试拌量应比试验用量多5L，并应在搅 拌机规定容量的50%~80%之间，投料次序为:?砂+石+水泥 ?水(水 +减水剂) ?钢纤维 ?拌和机(搅拌3min) ?出 料，再人工搅拌，进行相关性能试验 ?加速凝剂，快速人工搅拌并装 模。喷射钢纤维混凝土配合比试验成果见表4 表4 试验配合比及实测强度值 序用水量水泥用量砂率 FDN SA160钢纤维 陷度 抗压强度( MPa) 水灰比 33号 ?/m ?/m % % % 掺量 % cm 3d 7d 28d 1 0.35 200.2 572 65 2.0 7.0 40 16 26.8 35.4 40.3 2 0.38 200.3 527 65 2.0 7.0 40 18.6 25.5 32.3 38.1 3 0.40 200 500 65 2.0 7.0 40 18 24.7 30.6 35.3 4 0.42 200.3 477 65 2.0 7.0 40 16 23.8 31.6 33.6 5 0.43 200.4 466 65 2.0 7.0 40 16 21.9 30.8 33.0 6 0.45 200.3 445 65 2.0 7.0 40 15 20.7 26.2 30.1 7 0.50 200 400 65 2.0 7.0 40 16.2 18.7 21.7 25.2 8 0.55 200.2 364 65 2.0 7.0 40 15 12.7 18.5 23.6 3(2数据分析 3(2(1一元回归 依据实测28d抗压强度与水灰比的资料见表5，来确定强度y与灰水比x之 间的直线方程，列成一元回归计算表见表6。 表5 水灰比与抗压强度关系 水 灰 比 0.35 0.38 0.40 0.42 0.43 0.45 0.5 0.55 灰 水 比 2.857 2.632 2.500 2.381 2.326 2.222 2.000 1.818 28d强度(MPa) 40.3 38.1 35.3 33.6 33.0 30.1 25.2 23.6 表6 一元回归计算表 2 2 序号 x y xyxy 1 2.857 40.3 8.162 1624.09 115.14 2 2.632 38.1 6.927 1451.61 100.28 3 2.500 35.3 6.250 124.09 88.25 4 2.381 33.6 5.669 1128.96 80.00 5 2.326 33.0 5.410 1089.00 76.76 6 2.222 30.1 4.937 906.01 66.88 7 2.000 25.2 4.00 635.04 50.40 8 1.818 23.6 3.305 556.96 42.90 ? 18.736 259.2 44.66 8637.76 620.61 ?x=18.736 ?y=259.2 n=8 x =2.342 y =32.4 22?x=44.66 ?y=8637.76 ?xy=620.61 22 (?x)/n=43.880 (?y)/n=8398.08 (?x)(?y)/n=607.05 2222 L=?x,(?x)/n=0.78 L?y,(?y)/n =239.68 xxyy= L=?xy,(?x)(?y)/n=13.56 xy b= L/ L=17.4 xyxx a=y,bx= ,8.4 回归方程为 Y=17.4X,8.4 3(2(2 直线相关系数r 直线相关系数r表示y与x线性相关的密切程度，其计算式: Lxy r,=0.992 Lxy，Lyy r的绝对值接近于1，表明钢纤维喷射混凝土28d抗压强度与灰水比的线 性关系很密切。 4(现场试喷 在室内试验的基础上，选用4号配比于xxxx年x月xx日在A厂风机室T1+092~T1+097段进行实地喷射实验。实地喷射实验的主要目的: ? 观察钢纤维喷射混凝土对喷射面的附着性，即喷射面上的新鲜混凝土是否会 塌落; ? 观场喷射钢纤维混凝土大板，便于取心样检测试件强度; ? 观察喷射混凝土中钢纤维分布的均匀性; ? 测试湿喷钢纤维混凝土的回弹率; ? 测试湿喷钢纤维混凝土的可泵性; 根据实地喷射观察到的性能指标及回弹测试，后依据28d芯样强度分析，调整后的推荐施工配合比见表7 表7 推荐施工配合比 FDN SA160 用水量 水泥用砂率 钢纤维 陷度 容重 28d抗28d抗回弹率 设计 水灰比 333 3 量?/m 压MPa 拉MPa 要求 % % % % ?/m ?/m? ?/m C25 0.42 202 480 65 40 2.0 7.0 16~18 2300 34.2 3.6 13 5(结论 目前钢纤维混凝土在应用中的主要问题是费用较高，但随着对钢纤维混凝土的 理论研究的深入和在工程中的不断应用，积极探索和经验积累，相信今后钢纤维喷 射混凝土在工程应用上会越来越受到青眯。 参考文献 (特种混凝土工程施工工艺 徐羽白 化学工业出版社 2004年9月 1 2(特种混凝土和新型混凝土 朱宏军、程海丽等 化学工业出版社 2004年12月 3(纲纤维喷射混凝土结构设计与施工规程(CECS38-92) 4(纲纤维喷射混凝土试验方法(CECS13-89) 5(锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)