【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喷射支护材料，具体涉及一种高强高韧喷射支护材料及其制备方法。
技术介绍
1、喷射支护材料是一种与普通混凝土相同，但施工工艺特殊的混凝土。喷射支护材料是将水泥、砂、石、按一定的比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌合料压送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，起支护作用的一种支护形式和施工方法。在矿山井巷，很多采用与锚杆支护相结合的喷射混凝土支护，取代原有的料石砌碹、混凝土衬砌，取得了明显的效果。
2、公开号为cn113968714b的中国专利公开了一种铝酸盐水泥基喷射砂浆及其制备方法，该种喷射砂浆是由胶凝材料、复合外加剂、砂、水按重量比1∶(0.03～0.06)∶(1.5～3.0)∶(0.40～0.50)组成；其中：胶凝材料由以下重量份的原料组成：铝酸盐水泥20～40份，硅酸盐水泥20～40份，矿渣粉10～30份，石膏10～30份；复合外加剂由以下重量份的原料组成：减水剂20～40份，熟石灰10～30份，碳酸钠10～30份，元明粉10～30份，可再分散性乳胶粉5～10份。上述的铝酸盐水泥基喷射砂浆具有凝结硬化速度快、早期强度高、微膨胀的特点，但是这种以铝酸盐类水泥为胶凝材料的喷射砂浆制成的支护结构后期的强度与韧性较差，且容易出现收缩开裂等问题，难以满足现如今隧道巷道的建设高标准要求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高强高韧喷射支护材料及其制备方法，旨在提高支护材料的强度与韧性，长期稳
2、为了实现上述目的，本专利技术所述的喷射支护材料，包含以下按重量份数计的成分：
3、水泥20～30份；砂子40～60份；石粉20～30份；混杂抗裂纤维1.9～2.5份；硅灰10～18份；活性火山灰2～4份；橡胶颗粒8.5～10.5份；可再分散性乳胶粉2～4份；甲酸钙0.5～0.7份；减水剂0.8～1.2份；偶联剂0.3～0.5份。
4、优选地，所述水泥为普通硅酸盐水泥425号。
5、优选地，所述砂子为含水率为4％～6％的中河砂，中河砂细度模数为2.5～3.0，均粒径为0.40～0.50mm。
6、优选地，所述石粉为粒径不大于25mm片麻岩石粉，且片麻岩石粉级配将大于15mm的颗粒控制在20％以下,石粉满足不均匀系数cu>5、曲率系数1。
7、进一步地，所述混杂抗裂纤维包括以下按重量份数计的成分：钢纤维1.05～1.25份、玄武岩纤维0.75～0.95份、聚丙烯纤维0.1～0.3份；
8、且采用的钢纤维长度为15～50mm，等效直径为0.3～1.2mm；玄武岩纤维长度为3～24mm，等效直径为3～17μm；聚丙烯纤维长度为6～27mm，等效直径为20～40μm。
9、进一步地，所述活性火山灰组分的细度为45μm筛筛余1-5％，勃氏比表面积为450-480m2/kg。
10、优选地，所述减水剂选用聚羟酸高效减水剂。
11、优选地，所述偶联剂选用稀土偶联剂。
12、进一步地，所述喷射支护材料包含以下按重量份数计的成分：
13、水泥25份；砂子50份；石粉25份；混杂抗裂纤维2.2份；硅灰14份；活性火山灰3份；橡胶颗粒9.5份；可再分散性乳胶粉3份；甲酸钙0.6份；减水剂1份；偶联剂0.4份。
14、进一步地，所述喷射支护材料的制备方法，具体包括以下步骤：将水泥、砂子、石粉、硅灰、活性火山灰组成的混合物料加入到搅拌机中，并加入相当于混合物料重量27.5％的水以及减水剂，充分搅拌混合后得混料a；将混杂抗裂纤维加入到混料a中，于搅拌机中充分搅拌混合后得混料b；将橡胶颗粒、可再分散性乳胶粉以及偶联剂加入到混料b中，于搅拌机中充分搅拌混合后得混料c；最后将甲酸钙加入到混料c中，于搅拌机中搅拌混合至少25min即得，搅拌转速控制在125r/min。
15、本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术的喷射支护材料是一种可用于采矿和隧道、桥梁道路以及山体加固和修复的喷射砂浆，该产品为粉末袋装材料，具有高强度韧性支护、防火阻燃、封堵气体泄露、防渗漏等作用。具体的，该材料抗压强度龄期1天可达到8.9-10.6mpa，龄期3天可达到27.5-30.3mpa，龄期28天可达到46.6-52.5mpa；劈裂抗弯强度龄期1天可达到4.0-4.8mpa，龄期3天可达到7.8-9.2mpa，龄期28天可达到11.1-12.3mpa，符合国家gb50086《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的喷射砂浆要求。其通过对配方的优化改进，加入片麻岩石粉、混杂抗裂纤维、硅灰、活性火山灰、橡胶颗粒以及外加剂等成分，大大提升了支护材料前后期的强度及抗裂韧性，以此提高了支护材料使用寿命和安全性，拓宽了材料的应用场景和环境；
16、另外，本申请通过加入混杂抗裂纤维，其是由钢纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维组成，通过这些纤维成分的组合，在支护材料中形成网状结构，可以有效提高支护材料的抗裂韧性，并通过加入橡胶颗粒，利用橡胶颗粒特有的弹性特征，填充在纤维形成的网状结构中，可进一步提高支护材料的韧性。
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1.一种高强高韧喷射支护材料，其特征在于，包含以下按重量份数计的成分：
2.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥425号。
3.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述砂子为含水率为4％～6％的中河砂，中河砂细度模数为2.5～3.0，均粒径为0.40～0.50mm。
4.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述石粉为粒径不大于25mm片麻岩石粉，且片麻岩石粉级配将大于15mm的颗粒控制在20％以下,石粉满足不均匀系数Cu>5、曲率系数1。
5.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述混杂抗裂纤维包括以下按重量份数计的成分：钢纤维1.05～1.25份、玄武岩纤维0.75～0.95份、聚丙烯纤维0.1～0.3份；
6.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述活性火山灰组分的细度为45μm筛筛余1-5％，勃氏比表面积为450-480m2/kg。
7.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述减水剂选用聚羟酸高效减水剂。
<...【技术特征摘要】
1.一种高强高韧喷射支护材料，其特征在于，包含以下按重量份数计的成分：
2.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥425号。
3.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述砂子为含水率为4％～6％的中河砂，中河砂细度模数为2.5～3.0，均粒径为0.40～0.50mm。
4.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述石粉为粒径不大于25mm片麻岩石粉，且片麻岩石粉级配将大于15mm的颗粒控制在20％以下,石粉满足不均匀系数cu>5、曲率系数1。
5.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述混杂抗裂纤维包括以下按重量份数计的成分：钢纤维1.05～1.25份、玄武岩纤维0.75～0.95份、聚丙烯纤维0.1～0.3份；
6.根据权利要求1所述的喷射支护材料，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马灵姬，吴泽良，常征，孔祥玉，刘洪帅，
申请(专利权)人：山东东宇智能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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