液體速凝劑在濕陷性黃土邊坡防護中的應用

任雪梅，郝挺宇，曹擎宇，涂玉波

（中冶建筑研究總院有限公司，北京 100088）

1 工程簡介

近年來，噴射混凝土支護技術在地下和隧道工程中獲得了廣泛應用。同時人們對噴射混凝土性能也提出了更高的要求，如噴射時應避免噴層滑落，盡量增加一次噴射混凝土的厚度，減少混凝土回彈，降低粉塵污染等。為滿足上述要求，混凝土的噴射施工正在向濕噴工藝發展，目前國內使用的速凝劑，堿性大、回彈較大、對施工人員的眼睛和皮膚有腐蝕作用，還容易造成混凝土的“閃凝”，影響水泥石的水化結構，造成混凝土后期強度降低。

鄭盧高速公路 LSTJ5、LSTJ7 標段試驗段為一個切腳黃土邊坡，邊坡頂部為 Q3黃土，坡腳為 Q2黃土，坡腳黃土強度較大。坡型為多臺級折線型，綜合坡率為 1∶1。邊坡單級坡高 8～10m，單級坡率 1∶0.5。

此試驗段需要進行邊坡防護并進行綠化，為此進行了大量的噴射混凝土的配合比設計工作，其中包括無堿速凝劑的對比試驗，我們對四種速凝劑奧爾 GOR—Ⅱ、跨越 2000、YJ-1 和 YJ-2 進行了現場噴射工作，其中 YJ-1 和 YJ-2 為中冶建筑研究總院有限公司自主研發的產品，本試驗的主要目的在于檢驗自制產品的現場應用情況。

2 原材料

噴射混凝土用水泥、砂、粗骨料、減水劑、水均采用合格產品，其中水泥為冀東水泥P·O42.5，砂細度模數為 2.5，粗骨料為 5～10mm 單級配，減水劑為 JG-2HP 聚羧酸減水劑。速凝劑選擇液體無堿速凝劑，現場試驗共采用了 4 種無堿速凝劑，并對速凝劑進行了實驗室性能檢測，見表1。

表1 速凝劑的實驗室性能檢測

由上表可以看出奧爾 GOR—Ⅱ、跨越 2000、YJ-1 和YJ-2 均滿足 JC477—2005《噴射混凝土用速凝劑》的要求，對于堿含量來說，YJ-2 的堿含量遠遠低于其余三種的堿含量。

3 噴射混凝土現場檢測試驗

3.1 現場噴射混凝土配合比

現場混凝土配合比見表2。

表2 現場噴射混凝土配合比 kg/m 3

3.2 現場噴射試驗

本次現場噴射試驗采用 YSP-6 型濕式混凝土噴射機，混凝土由現場強制攪拌機拌制。現場噴射情況見圖1。

圖1 噴射現場情況

混凝土出機口坍落度按 200～230mm 控制，每次拌制 1.2方混凝土。現場在出機口成型 1d、3d、7d、28d、56d 抗壓強度試塊和不摻加速凝劑的試塊 (e)。現場噴射試驗結果見表3，混凝土性能結果見表4。

編號 混凝土出機口方量(m3)實噴量(m3)混凝土坍落度(mm)現場環境溫度(℃)泵送壓力(MPa)空氣質量評定 回彈率(%)噴射層厚度(mm)a 1.2 0.9 220 25 0.6 良好 5.7 20 b 1.2 1.0 220 25 0.6 良好 5.4 20 c 1.2 0.8 215 25 0.6 良好 5.0 19 d 1.3 1.0 220 25 0.6 良好 3.7 19

表4 現場噴射混凝土力 學性能測試結果(出機口成型) MPa

由表3 可見：

（1）編號 a、b、c、d 的速凝劑對回彈率的影響，由小到大的順序是 YJ-2＜YJ-1＜跨越2000＜GOR—Ⅱ。

（2）使用液體無堿速凝劑，現場濕噴過程中空氣環境良好，沒有刺激性氣味。

由表4 可見：

（1）現場大板的強度低于出機口成型時間的強度。

（2）摻用無堿速凝劑，混凝土的強度隨著齡期的增長而增長。

（3）自制產品 YJ-2 在摻量 6% 的情況下，性能指標優于其余三種產品。

4 結論

（1）鄭盧高速公路 LSTJ5、LSTJ7 標段試驗段已使用液體無堿速凝劑進行混凝土噴射護坡工作，使用液體無堿速凝劑具有回彈率小、空氣質量好、后期強度損失小的特點。

（2）自制產品 YJ-2 通過了現場試驗的檢驗，且具有摻量低、后期強度損失小等特點。

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