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【摘要】在大伙房水库输水工程中使用的外加剂主要包括减水剂和速凝剂两种。作为隧洞断面岩石史撑和衬砌的重要手段之一——喷射混凝土支护，对TBM隧洞掘进机掘进进度和安全影响极大。喷射混凝土的性能以及可操作性在一定程度上取决于外加剂的品种、性能。经过大量的室内试验和现场应用，取得很好的效果。
【关键词】减水剂速凝剂 相容性强降率
大伙房水库输水工程是辽宁省“十五”期间一项重要水利工程，主体为深埋地下的长大隧洞，地质条件一般，主洞洞径8.2m，长85.332km，其中近80km采用由美国等国家生产的TBM隧洞掘进机进行施工。射混凝土的性能以及可操作性在很大程度上取决于外加剂的品种和性能。为此，必须通过试验来选择适合本工程的外加剂品种和组合，最终应用于本工程。
1、外加剂品种选择
喷射混凝土常掺入外加剂来改善其和易性、力学性能和耐久性。根据大伙房水库输水工程喷射混凝土设计要求和已建工程成功经验，决定采用减水剂和速凝剂。
1.1减水剂。减水剂是一种表面活性剂，掺入混凝土拌合物中，在拌和水中离解后，按其基性定向排列吸附在水泥颗粒表面，产生静电作用，使水泥颗粒分散，把原来呈絮凝状所包裹的游离水释放出来，从而达到减水目的。使用减水剂可以改善混凝土拌合物和易性和强度以及耐久性。在水灰比相同时，使用减水剂，可以大大提高坍落度，或者可以减小水灰比获得与不加减水剂时相同的坍落度，减小水灰比会直接使强度和耐久性提高，而加大坍落度则能提高喷射混凝土的可泵送性。
1.2速凝剂。大伙房水库输水工程喷射混凝土采用湿喷法，需要在喷嘴处加入液态速凝剂，使刚出喷嘴的流态混凝土随着喷层的加厚粘附在岩石表面上，快速形成初期支护。采用速凝剂，使在墙面和顶部喷射混凝土成为可能。
2、外加剂性能试验
2.1原材料。本试验采用抚顺水泥厂42.5级普通水泥，施工现场附近12#料场的河砂及卵石，试验用水取自浑江，所用原材料经检测均满足设计要求。
2.2试验方法。采用试验对比法，对所选用外加剂进行各项性能试验。包括测定初、终凝时间，检测外加剂碱性；检验两种外加剂按规定掺量同时掺加是否正常凝结，即相容性；检测减水剂保持水分的能力，即保塑性；掺入外加剂进行力学性能试验，检测喷射混凝土的强度；进行现场喷射试验，检测掺外加剂后喷射混凝土回弹率等其他性能。
3、试验结果与分析
3.1凝结时间与相容性试验结果分析。根据外加剂基本特性和单独试验结果，经过分析采用多种组合进行试验，试验结果表明，凝结时间与相容性符合设计要求的组合有(R—JS一2型减水剂与8604液态速凝剂、铁园TY一5A型减水剂与铁园液态速凝剂、RH561型减水剂与SAl60型速凝剂三种，其他组合相容性和凝结时间不满足要求。因此在检测喷射混凝土力学性能和现场喷射试验时，采用以上三种组合。
3.2保塑性与碱性试验结果。经过检测试验，发现RH561型减水剂保塑性最好，而TY-5A型减水剂与GR一，1s一2型减水剂保塑性较差。碱性试验结果显示：SAl60型速凝剂呈弱酸性，而8604液态速凝剂呈强碱性，铁园液态速凝剂呈弱碱性，将这两种速凝剂应用于本工程，容易引起碱一骨料反应，因此，选用外加剂时应引起重视。
3.3喷射混凝土力学性能检测结果分析。本项目力学性能检测主要对喷射混凝土ld、7d、28d抗压强度的测定，同时考虑掺入速凝剂引起喷射混凝土28d强度下降(强降率)的因素，具体结果见表2。
试验结果表明：三种外加剂组合配制的喷射混凝土力学性能相差较大，尤其是强降率。可以看出，RH561型减水剂与SAl60型速凝剂组合配制的喷射混凝土各龄期强度高，强降率最低，与(Js一2型减水剂与8604液态速凝剂组合强降率相差近50％。
3.4现场喷射混凝土试验结果分析。试验室试验结束后，进行现场喷射试验，检测喷射混凝土的回弹率以及塌落度等指标。经过检测发现，GR—JS-2型减水剂与8604液态速凝剂和铁园TY一5A型减水剂与铁园液态速凝剂两种组合配制的喷射混凝土回弹率较高，平均接近22％，塌落度值在14ram以下；而RH561型减水剂与SAl60型速凝剂组合配制的喷射混凝土回弹率平均只有14％左右，且所测塌落度值在15～17mm范围内，完全满足设计和施工要求。另外，在几次洞内模拟喷射作业过程中，发现巩义8604速凝剂产生刺激性气雾，对洞内施工影响很大。
参考文献：
[1]李亚杰，建筑材料[M].北京：中国水利水电出版社，2000.
[2]唐诏，硅粉混凝土及其应用[M].北京：中国建筑工业出版社.1995.98—112.
【关键词】减水剂速凝剂 相容性强降率
大伙房水库输水工程是辽宁省“十五”期间一项重要水利工程，主体为深埋地下的长大隧洞，地质条件一般，主洞洞径8.2m，长85.332km，其中近80km采用由美国等国家生产的TBM隧洞掘进机进行施工。射混凝土的性能以及可操作性在很大程度上取决于外加剂的品种和性能。为此，必须通过试验来选择适合本工程的外加剂品种和组合，最终应用于本工程。
1、外加剂品种选择
喷射混凝土常掺入外加剂来改善其和易性、力学性能和耐久性。根据大伙房水库输水工程喷射混凝土设计要求和已建工程成功经验，决定采用减水剂和速凝剂。
1.1减水剂。减水剂是一种表面活性剂，掺入混凝土拌合物中，在拌和水中离解后，按其基性定向排列吸附在水泥颗粒表面，产生静电作用，使水泥颗粒分散，把原来呈絮凝状所包裹的游离水释放出来，从而达到减水目的。使用减水剂可以改善混凝土拌合物和易性和强度以及耐久性。在水灰比相同时，使用减水剂，可以大大提高坍落度，或者可以减小水灰比获得与不加减水剂时相同的坍落度，减小水灰比会直接使强度和耐久性提高，而加大坍落度则能提高喷射混凝土的可泵送性。
1.2速凝剂。大伙房水库输水工程喷射混凝土采用湿喷法，需要在喷嘴处加入液态速凝剂，使刚出喷嘴的流态混凝土随着喷层的加厚粘附在岩石表面上，快速形成初期支护。采用速凝剂，使在墙面和顶部喷射混凝土成为可能。
2、外加剂性能试验
2.1原材料。本试验采用抚顺水泥厂42.5级普通水泥，施工现场附近12#料场的河砂及卵石，试验用水取自浑江，所用原材料经检测均满足设计要求。
2.2试验方法。采用试验对比法，对所选用外加剂进行各项性能试验。包括测定初、终凝时间，检测外加剂碱性；检验两种外加剂按规定掺量同时掺加是否正常凝结，即相容性；检测减水剂保持水分的能力，即保塑性；掺入外加剂进行力学性能试验，检测喷射混凝土的强度；进行现场喷射试验，检测掺外加剂后喷射混凝土回弹率等其他性能。
3、试验结果与分析
3.1凝结时间与相容性试验结果分析。根据外加剂基本特性和单独试验结果，经过分析采用多种组合进行试验，试验结果表明，凝结时间与相容性符合设计要求的组合有(R—JS一2型减水剂与8604液态速凝剂、铁园TY一5A型减水剂与铁园液态速凝剂、RH561型减水剂与SAl60型速凝剂三种，其他组合相容性和凝结时间不满足要求。因此在检测喷射混凝土力学性能和现场喷射试验时，采用以上三种组合。
3.2保塑性与碱性试验结果。经过检测试验，发现RH561型减水剂保塑性最好，而TY-5A型减水剂与GR一，1s一2型减水剂保塑性较差。碱性试验结果显示：SAl60型速凝剂呈弱酸性，而8604液态速凝剂呈强碱性，铁园液态速凝剂呈弱碱性，将这两种速凝剂应用于本工程，容易引起碱一骨料反应，因此，选用外加剂时应引起重视。
3.3喷射混凝土力学性能检测结果分析。本项目力学性能检测主要对喷射混凝土ld、7d、28d抗压强度的测定，同时考虑掺入速凝剂引起喷射混凝土28d强度下降(强降率)的因素，具体结果见表2。
试验结果表明：三种外加剂组合配制的喷射混凝土力学性能相差较大，尤其是强降率。可以看出，RH561型减水剂与SAl60型速凝剂组合配制的喷射混凝土各龄期强度高，强降率最低，与(Js一2型减水剂与8604液态速凝剂组合强降率相差近50％。
3.4现场喷射混凝土试验结果分析。试验室试验结束后，进行现场喷射试验，检测喷射混凝土的回弹率以及塌落度等指标。经过检测发现，GR—JS-2型减水剂与8604液态速凝剂和铁园TY一5A型减水剂与铁园液态速凝剂两种组合配制的喷射混凝土回弹率较高，平均接近22％，塌落度值在14ram以下；而RH561型减水剂与SAl60型速凝剂组合配制的喷射混凝土回弹率平均只有14％左右，且所测塌落度值在15～17mm范围内，完全满足设计和施工要求。另外，在几次洞内模拟喷射作业过程中，发现巩义8604速凝剂产生刺激性气雾，对洞内施工影响很大。
参考文献：
[1]李亚杰，建筑材料[M].北京：中国水利水电出版社，2000.
[2]唐诏，硅粉混凝土及其应用[M].北京：中国建筑工业出版社.1995.98—112.