【正文】 對噴射混凝土的耐久性影響規(guī)律 試樣模塊經(jīng)凍融循環(huán)和硫酸鹽浸泡后的抗壓強度如下所示： 表 35 白云母 C對耐久性強度的影響 Table35 Muscovite C on the durability strength 摻入 % 摻入 % 摻入 % 抗凍融（ MPa） 抗 So42（ MPa） 0 .0 3 0 0 .0 3 5 0 .0 4 0 0 .0 4 5 0 .0 5 026283032343638404244464850 抗壓強度（MPa）白云母C摻入量（%） 抗凍融 抗SO42 圖 35 耐久性強度變化曲線 Fig35 Durability intensity curve 從上圖中的強度變化曲線，可以得知在噴射混凝土中摻加白云母 C河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 時，摻入量越大，經(jīng)凍融后的試樣模塊的強度越低。 白云母 C 對噴射混凝土的力學(xué)性能影響規(guī)律 本實驗中噴射混凝土的力學(xué)性能測試分為抗折和抗壓兩個方面，加入白云母 C時，試樣模塊在 7d和 28d養(yǎng)護齡期時的抗壓強度和抗折強度試驗結(jié)果如下所示： 表 34 白云母 C對力學(xué)性能的影響 Table34 Muscovite C on the Mechanical Properties 摻入 % 摻入 % 摻入 % 7d 28d 7d 28d 7d 28d 抗壓強度（ MPa） 抗折強度（ MPa） 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 0 .0 3 0 .0 4 0 .0 5222426283032343638404244 抗壓強度（MPa）白云母C摻入量（%） 7d 28d 圖 33 抗壓強度變化曲線 Fig33 Compressive strength curve 0 .0 3 % 0 .0 4 % 0 .0 5 %4681012 抗折強度（MPa）白云母C摻入量7d28d 圖 34 抗 折強度變化曲線 Fig34 Flexural strength curve 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 由圖 33 和圖 34 的強度變化曲線圖中，可以明顯得出一個結(jié)論：在白云母 C 的粒徑范圍之內(nèi)，噴射混凝土的抗壓強度和抗折強度均和白云母 C 的摻入量呈正比關(guān)系。 從表觀密度變化曲線中，可以看出當(dāng)白云母 C 的摻入量為 %的時候，噴射混凝土拌 合物的表觀密度是最大的，而摻入量為 %和%時的拌合物表觀密度則稍低且是一個持平的現(xiàn)象。眾所周知， 如果泌水性 過 大，則導(dǎo)致混凝土分層離析，破壞混凝土均一性。 白云母 C 對噴射混凝土拌合物的物理性能影響規(guī)律 噴射混凝土的泌水性和表觀密度測試結(jié)果如下表所示，白云母 C 對其的影響 規(guī)律可以通過圖 31 和圖 32 直觀的看出來。 白云母的摻入量分為 %、 %和 %。 其次做出這兩組試樣物理性能測試的對比。 同抗折強度的實驗結(jié)果類似，在養(yǎng)護齡期達到 7d 的時候，加入高嶺土的試樣 B 組的抗壓強度低于普通混凝土試樣 A 組，而在 28d 養(yǎng)護期滿后， B 組的抗壓強度要遠遠大于 A 組。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 3 礦物摻合料在噴射混凝土中應(yīng)用的試驗研究 高嶺土改性噴射混凝土的試驗研究 首先做出關(guān) 于普通混凝土 A組和加入高嶺土的混凝土試樣 B組的強度對比試驗，其結(jié)果如下所示： 表 31 A組和 B組的強度 Table31 A group and B group of the intensity contrast A（基準(zhǔn)組） B（加 10%高嶺土） 抗折強度 抗壓強度 抗凍融 抗 So42 抗折強度 抗壓強度 抗凍融 抗 So42 7d（ MPa） 28d（ MPa） 從表 31可以看出，在養(yǎng)護期達到 7d的時候，加入高嶺土的試樣的抗折強度甚至稍低于普通混凝土的試樣，而在養(yǎng)護期達到 28d的時候，則可以看出 B組試樣的強度明顯大于 A組。 噴射混凝土的耐久性試驗 噴射混凝土的各項耐久性試驗（抗氯離子滲透試驗、凍融循環(huán)試驗和抗硫酸根離子滲透試驗）測試參照 GB/T500822021《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》和 JGJ/T1932021《混凝土耐久性檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。 白云母 （ muscovite） 分子式： KAl2(A1Si3O10)(OH， F)2,其化學(xué)成分和物理性質(zhì)如下所示 ： 表 210 白 云母的化學(xué)成份 Table 210Chemical position of muscovite Si O2 Al2 O3 MgO K2O H2O Fe2 O3 Na2O S+P 4450% 2033% % 911% % 26% % 表 211 白 云母的物理性質(zhì) Table 211 Physical properties of muscovite 密度 (g/cm3) 透明度(%) 莫氏硬度 顏色 條痕 彈性系數(shù) (106Pa) ～ ～ 淡白色 無色 ～ 本實驗所采用的白云母分為三種粒徑大小的不同品種，分別用白云母 C、白云母 D、白云母 E 來表示，其中粒徑大小經(jīng)測試如下表所示： 主要指標(biāo) 外觀 PH值 溶解性 水泥凈漿流動度（ mm） 減水率 （ %） 顏色 狀態(tài) 檢測值 黃褐色 粉狀 7～ 9 易溶于水 ≥ 235 18～ 25 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 表 212 白云母的不同粒徑 Table 212 Muscovite of different size 試樣 白云母 C 白云母 D 白云母 E 粒 徑（ mm） 試驗方法 噴射混凝土拌合物的物理性能試驗 噴射混凝土的泌水性試驗和表觀密度試驗均參照 GB/T 500802021《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》。其主要技術(shù)指標(biāo)如下表。該減水 劑以工業(yè)萘為主要原料，經(jīng)磺化、水解、干燥等工序制成的高效減水劑。 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： JC477— 2021《噴射混凝土用速凝劑》等級：一等品、合格品 [8]。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 2 試驗原料和試驗方法 試驗原料 水泥 試驗采用的水泥是焦作市堅固水泥有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，其化學(xué)組成，礦物組成及物理性能見表 2表 2表 23： 表 21 普通硅酸鹽水泥化學(xué)組成 Table 21 The chemical ponent of cement SiO2 Fe2O3 Al2O3 MgO CaO Loss fCaO 表 22 普通硅酸鹽水泥礦物組成 Table 22 The mineral position of cement C3S C2S C3A C4AF 表 23 普通硅酸鹽水泥的物理性能 Table 23 The physical properties of cement 品質(zhì)指標(biāo) 細度 % 初凝 t min 終凝 t min 沸煮安定性 SO3 % MgO % 燒失量 % 3d 抗壓Mpa 3d 抗折Mpa 標(biāo)準(zhǔn)值 ≤10 45 ≤600 合格 ≤ ≤ ≤ ≥ ≥ 檢測值 169 229 合格 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 砂 信陽黃砂，其物理性能見表 22 表 24 砂的物理性能 Table24 Physical properties of sand 顆粒級配 mm 細度模數(shù) 表觀密度 kg/ m3 堆積密度 kg/ m3 緊密度體積 kg/ m3 含泥量 % 含水量 % ～ 5 2436 1390 1780 4 碎石 山西晉城碎石 ,其物理性能見表 25 表 25 碎石物理性能 Table25 Physical properties of coarse aggregate 級配 mm 表觀密度 kg/ m3 堆積密度 kg/ m3 壓碎指標(biāo) % 含泥量 % 緊體積密度 kg/ m3 含水量 % 3～ 10 2680 1450 1630 4 高嶺土 試驗所用高嶺土產(chǎn)于河南焦作地區(qū)（由 焦作市煜坤礦業(yè)有限公司提供 ），高嶺 土的化學(xué)成分如下表 24： 表 26 高嶺土的化學(xué)成分（ %） Table26 Chemical position of kaolin 化學(xué)成分 Loss SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 百分比 制備所得偏高嶺土的化學(xué)成分： 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 表 27 偏高嶺土的化學(xué)成分 Table 27 Composition of metakaolin 速凝劑 摻入 混凝土 中能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。 云母碎 片 和云母粉可以加工成云母紙，也可代替云母 片制造各種成本低廉、厚度均勻的絕緣材料。除具有極高的電絕緣性、抗酸堿腐蝕、彈性、韌性和滑動性、耐熱隔音、熱膨脹系數(shù)小等性能外，又率先推出片體二表面光滑、徑厚比大、 形態(tài)規(guī)則、附著力強等特點。其廣泛的應(yīng)用于建材行業(yè)、消防行業(yè)、滅火劑、電焊條、 塑料 、電絕緣、造紙、瀝青紙、橡膠、 珠光顏料 等化工工業(yè)。鋰云母還 是提取鋰的主要礦物原料。 白云母具有良好的電絕緣性和 不導(dǎo)熱、抗酸、抗堿和耐壓性能，因而被廣泛用來制作電子、電氣工業(yè)上的 絕緣材料 。主要出現(xiàn)于酸性 巖漿巖 ；此外，還常出現(xiàn)于 云英巖 、變質(zhì)片巖和 片麻巖 中。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 柱面有明顯的橫條紋。形狀為大板塊狀，六方晶體或細粒的 集合體 。一般它產(chǎn)于 變質(zhì)巖 中，但也產(chǎn)于 花崗巖 等 巖石 中。 白云母也叫普通云母、鉀云母或 云母 ，是云母類 礦物 中的一種。云母通常呈假六方或菱形的板狀、片狀、柱狀晶形。云母普遍存在多型性，其中屬單斜晶系者常見，其次為三方晶系，其余少見。本實驗將嘗試首次添加礦物摻合料（白云母）來改善普通噴射混凝土的韌性，如果實驗?zāi)軌蜻_到預(yù)期目標(biāo)，則可取代鋼纖維作為最經(jīng)濟適用的摻和劑在實際生產(chǎn)中運用。本文將嘗試添加白云母，利用其高絕緣高韌性的性能來提高噴射混凝土的性能，以達到增加其韌性的預(yù)期目標(biāo)。因此，對混凝士韌性的研究正在逐漸被人們所重視，強度和韌性都應(yīng)該是衡量混凝士性能的重要指標(biāo) [6]。脆性斷裂不僅使材料的效得到充分應(yīng)用，更重要的是會帶來災(zāi)難性的事故。 高韌性混凝土的發(fā)展已成為混凝士研究的一個重要發(fā)展方向。它們的破壞往 往不是強度不足，而是耐久不夠。 100～ 150MPa的超高強混凝士也已經(jīng)配制成功。 目前噴射混凝土性能 方面所存在的主要問題 作為重要的結(jié)構(gòu)材料，強度一直是混凝土的主要性能指標(biāo)，高強度一直被認為是優(yōu)質(zhì)混的特征。 高性能混凝土的發(fā)展已成為混凝士研究的一個重要發(fā)展方向。 高性能噴射混凝土的設(shè)計強度等級為 C C50；抗?jié)B指標(biāo) ≥B12。砂的含水率控制在 “5 ％ 7％ ” ，主要是為了減少具有活性的水泥顆粒的損失，減少粉塵，也有利于水泥的充分水化。上述這些都為我國早期噴射混凝土技術(shù)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ) [5]。同年，我國成昆鐵路的部分隧道，攀鋼大斷面運輸隧洞和本鋼南芬泄洪洞采用了噴射混凝土支護。 l965 年 11 月，冶金部建筑研究院與第三冶金建設(shè)公司合作，成功地在鞍鋼弓長嶺鐵礦建成了一條用噴射混凝土支護的礦山運輸巷道 。 國內(nèi)噴射混凝土發(fā)展研究情況 高 性能噴射混凝土是近幾年來出現(xiàn)的新材料，在歐洲采用較多，具有較高的強度、耐久性和很好的防水性能，在我國才剛剛起步。目前，意大利、挪威、瑞典、日本及加拿大等很多國家的濕噴應(yīng)用已占主導(dǎo)地位，我國的濕噴混凝土施工也越來越被人們重視。近 10 年來，濕噴技術(shù)的發(fā)展日趨完善，已成為世界各國噴射技術(shù)的發(fā)展主流，與干噴相比，濕噴的明顯優(yōu)勢是生產(chǎn)率高、粉塵濃度小。1971 年，美國圣費爾多南地區(qū) 級地震引起潘諾拉瑪城凱塞醫(yī)院多層建筑物破壞，采用噴射混凝土加固隔震墻，噴射混凝土采用無收縮水泥，取得了良好效果 [4]。 國外運用噴射混凝土加固修復(fù)了因 地震、火災(zāi)、腐蝕、超載、震動、爆炸和碰撞引起的各種建筑物。以后，瑞士、德國、法國、瑞典、美國、英國、加拿大、日本等國相繼在土木建筑工程中采用了噴射混凝土技術(shù)。 1942 年瑞士阿利瓦（ A1iva）公司研制成了轉(zhuǎn)子式混凝土噴射機，能噴射含最大粒徑為 25mm 骨料的混凝土； 1947 年德國 BSM 公司研制成雙罐式混凝土噴射機。 國外噴射混凝土研究現(xiàn)狀 噴射混凝土技術(shù)在世界上已有近百年的歷史。 （ 4）噴射施工時，由于高速高 壓作用，噴射出的混凝土能射人寬度2 mm 以上