[发明专利]一种喷射混凝土用抗热掺合料及其应用

说明书

本发明公开一种喷射混凝土用抗热掺合料及其应用，属于混凝土技术领域。一种喷射混凝土用抗热掺合料，其原料包括以下质量百分比的各组分：早强组分15～40％，早强型减水组分0.5～2.5％，硅灰3～15％，微珠3～15％，羧甲基纤维素钠0.1～2.5％，缓凝组分0.5～4％，余量为超细矿粉；早强组分由硫酸铝、氧化钙、硝酸钙、超细矿粉和五水偏硅酸钠按质量比1：(1.0～1.5)：(0.2～0.6)：(0.6～1.0)：(0.4～0.7)复配后粉磨而成。本发明的抗热掺合料由于各组分的配合作用，能够加快水泥水化、提升早期强度并且对混凝土进行内部保水，使得喷射混凝土在60℃干养条件下，前期强度迅速增长，且28d的混凝土抗压强度损失降低至15％以下。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种喷射混凝土用抗热掺合料及其应用。

背景技术

喷射混凝土是在高压缩空气作用下，将经过管道运输的混凝土均匀喷射在受喷面上，自动压实并快速产生强度的一种特殊混凝土。与现浇混凝土相比，机喷施工具有凝结时间短，施工便捷，缩短工期，成本节约的优点，广泛应用于隧道衬砌、矿井巷道支护、基坑支护等工程。当喷射混凝土应用于隧道施工时存在如下问题：隧道开挖后，由于开挖岩面温度高，达60℃以上，高温环境下水分散失很快，导致水泥水化可利用的水分逐渐减少，严重影响混凝土中水泥的水化进程，同时在高温环境下，水泥石脱水，导致混凝土内部孔隙率增加，结构疏松，强度降低。且喷射混凝土后混凝土物理性质和破坏形式改变，常常造成混凝土后期强度低。

为了解决上述技术问题，中国专利CN110510954A公开了一种高地温隧道用高强喷射混凝土，该混凝土包含以下原料组分：水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、粗骨料、玻化微珠、PVA纤维、钢纤维、改性橡胶、减水剂、速凝剂和水。该发明采用PVA纤维与钢纤维的双纤维掺杂，在低温时增强混凝土强度，在高温时，随着PVA纤维的溶解，钢纤维增强起主要作用，且溶解的PVA为钢纤维提供了桥联作用，能够起到阻止裂纹扩展的作用，大大增强混凝土的后期强度。但是该发明采用常规掺合料粉煤灰和矿渣粉，仅靠纤维增强混凝土强度，纤维成本高；且在高温干燥的条件下，混凝土中水分散失较快，混凝土在成型一周后抗压强度基本不增长，混凝土早期强度增长缓慢不利于混凝土的最终抗压强度；因此溶解的PVA对混凝土后期强度损失率的降低效果不明显，后期强度低。

因此，提供一种喷射混凝土用抗热掺合料，能够解决高温环境混凝土强度损失快、后期强度低的问题，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一是提供一种喷射混凝土用抗热掺合料，解决在60℃左右高温施工环境条件下喷射混凝土强度损失快，后期强度增长不明显的技术问题。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种喷射混凝土用抗热掺合料，其原料包括以下质量百分比的各组分：

早强组分15～40％，早强型减水组分0.5～2.5％，硅灰3～15％，微珠3～15％，羧甲基纤维素钠0.1～2.5％，缓凝组分0.5～4％，余量为超细矿粉；

所述早强组分由硫酸铝、氧化钙、硝酸钙、超细矿粉和五水偏硅酸钠按质量比1：(1.0～1.5)：(0.2～0.6)：(0.6～1.0)：(0.4～0.7)复配后粉磨而成。