一种隧道高强度喷射混凝土及其制备方法技术

本申请涉及高强度混凝土领域，具体公开了一种隧道高强度喷射混凝土及其制备方法，其包括以下重量份的原料：水泥

【技术实现步骤摘要】
一种隧道高强度喷射混凝土及其制备方法


[0001]本申请涉及高强度混凝土领域，更具体地说，它涉及一种隧道高强度喷射混凝土及其制备方法
。

技术介绍

[0002]混凝土具有强度高
、
耐久性好
、
工艺简单
、
原料丰富的优点，是现在必不可缺少的建筑材料，混凝土一般由水泥
、
辅料
、
外加剂
、
矿物料和水根据需要配比掺和而成的
。
随着我国铁路基础设施建设的不断投入，隧道的数量也越来越多，专用于隧道的混凝土的研究也进一步成为热点
。
[0003]如公开号为
CN110590258A
的专利申请公开了一种隧道喷射混凝土，以隧道喷射混凝土的体积为基准，包括以下组分：水泥
360
‑
500kg/m3、
粗砂
818
‑
890kg/m3、
碎石
789
‑
817kg/m3、
玄武岩纤维
1.5
‑
4.5kg/m3、
粉煤灰
90
‑
98kg/m3、
速凝剂8‑
20kg/m3、
减水剂5‑
10kg/m3。
[0004]而在隧道施工中，通常是按照配合比形成混凝土，采用喷射混凝土机械将其压送到喷嘴部位进行喷射施工，但上述混凝土仅能满足普通的
C30
或
C40
要求，想要满足更高的力学强度，混凝土的流动性则会降低，可泵送性变差，无法兼具高强度和高流动性的性能需求
。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种隧道高强度喷射混凝土及其制备方法，得到的喷射混凝土不仅抗压强度佳，能够满足高强度的性能要求，还具有优异的流动性，可泵送性佳
。
[0006]第一方面，本申请提供的一种隧道高强度喷射混凝土，采用如下的技术方案：一种隧道高强度喷射混凝土，包括以下重量份的原料：水泥
100
‑
180
份，水
60
‑
90
份，骨料
260
‑
500
份，偶联剂
0.1
‑
0.35
份，调凝颗粒
20
‑
35
份，增强颗粒
30
‑
50
份；所述增强颗粒包括环糊精和复合掺合料；所述调凝颗粒经由以下步骤制得：将木质素磺酸盐
、
有机羧酸盐与壳聚糖胶液混合加热，在催化剂的作用下，反应得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖与微珠混合
、
保温，得到调凝颗粒
。
[0007]进一步的，调凝颗粒制备中，混合加热至
50
‑
60℃
在催化剂的作用下反应
。
改性壳聚糖与微珠混合后一般于
30
‑
40℃
的温度下保温
0.35
‑
0.55h。
[0008]进一步的，水泥一般选用标号为
P.O52.5
水泥
。
[0009]进一步的，壳聚糖胶液具体为：将壳聚糖经酸性溶液溶解后形成壳聚糖胶液
。
优选脱乙酰化程度为
70
‑
90%
的壳聚糖，以保证壳聚糖优异的溶解性
。
[0010]作为壳聚糖胶液的进一步优选，壳聚糖胶液的质量浓度为3‑
8%。
[0011]通过将木质素磺酸盐和羧酸盐与壳聚糖胶液进行反应，以使得调凝颗粒同时存在磺酸基与羧酸水化基团，并配合微珠效应，赋予体系优异的流动性和触变性，从而有效提高混凝土材料的可泵送性能
。
增强颗粒采用环糊精经对复合掺合料进行包合得到，能够使得
复合掺合料在水泥水化中后期参与体系反应，给予材料一定的泵送时间，同时保证材料经泵送后，能够显著提高混凝土材料的力学性能，抗压强度佳
。
[0012]一般
C30
或
C40
标号等级的混凝土材料，漏斗试验中，若混凝土材料在
10
‑
20s
范围内能够全部流出漏斗，则代表材料的流动性合适，材料粘度适宜，具有良好的工作性能；而本领域公知，混凝土材料强度等级越高，材料粘度越大，混凝土材料从漏斗流出时间就越长，让高强度混凝土材料兼具优异的流动性一直是本领域的难题
。
但在研究实验中发现，本申请采用调凝颗粒和增强颗粒复配后，在偶联剂的作用下，不仅能够协同改善并调节混凝土材料的流动性和可泵性，以使得混凝土材料前期具有优异的工作性能，而后又能够显著提高混凝土内部的密实度，以满足混凝土材料兼具高强度和优异泵送性能的需求
。
[0013]优选的，所述调凝颗粒所用组分用量如下，以重量份计，木质素磺酸盐1‑3份，有机羧酸盐1‑
2.5
份，壳聚糖胶液
12
‑
20
份，催化剂
0.2
‑
0.5
份，微珠
5.8
‑9份
。
[0014]进一步的，木质素磺酸盐优选木质素磺酸钠
。
[0015]通过采用上述技术方案，优化调凝颗粒中各原料组分的用量关系，提高调凝颗粒的综合质量，以利于与增强颗粒更好的协配，共同改善混凝土材料的流动性和可泵性能
。
[0016]优选的，所述微珠为粉煤灰微珠和
/
或玻化微珠
。
微珠可以为粉煤灰微珠，可以为玻化微珠，也可以为粉煤灰微珠和玻化微珠复配
。
[0017]作为微珠的优选技术方案，选择质量比为
1:1
‑2的粉煤灰微珠和玻化微珠的混合物
。
[0018]进一步优选，微珠的粒径为
50
‑
100
μ
m。
[0019]通过采用上述技术方案，微珠颗粒小
、
活性高，能够降低混凝土体系的粘度，而且粉煤灰微珠和玻化微珠均可作为骨料填充在混凝土材料内部，协助改善材料的力学性能
。
[0020]优选的，有机羧酸盐为苯甲酸钠
、
丁二酸钾中的一种
。
[0021]优选的，所述催化剂为过硫酸铵
。
[0022]通过采用上述技术方案，进一步优化有机羧酸盐和催化剂的组分选取，促进调凝颗粒的效用发挥
。
[0023]优选的，所述环糊精与复合掺合料的质量比为
1:(3.5
‑
6)。
[0024]优选的，所述复合掺合料包括矿粉，硅灰和高岭土中的至少两种
。
[0025]进一步的，矿粉优选
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种隧道高强度喷射混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：水泥
100
‑
180
份，水
60
‑
90
份，骨料
260
‑
500
份，偶联剂
0.1
‑
0.35
份，调凝颗粒
20
‑
35
份，增强颗粒
30
‑
50
份；所述增强颗粒包括环糊精和复合掺合料；所述调凝颗粒经由以下步骤制得：将木质素磺酸盐
、
有机羧酸盐与壳聚糖胶液混合加热，在催化剂的作用下，反应得到改性壳聚糖，将改性壳聚糖与微珠混合
、
保温，得到调凝颗粒
。2.
根据权利要求1所述的隧道高强度喷射混凝土，其特征在于：所述调凝颗粒所用组分用量如下，以重量份计，木质素磺酸盐1‑3份，有机羧酸盐1‑
2.5
份，壳聚糖胶液
12
‑
20
份，催化剂
0.2
‑
0.5
份，微珠
5.8
‑9份
。3.
根据权利要求2所述的隧道高强度喷射混凝土，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，胡剑，宋亚飞，阳云广，袁鑫彤，
申请(专利权)人：四川公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：