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REV晶胶聚合物降低喷射混凝土回弹率中的应用.doc

REV晶胶聚合物降低喷射混凝土回弹率中的应用

（中铁六局集团呼和浩特铁路建设有限公司）

剪力墙、暗柱钢筋绑扎技术交底关键词：新型纳米材料；低碳节能环保；喷射回弹率低；耐久性好；适应性强；综合成本低

随着基础建设规模不断扩大，铁路、公路、水利等工程隧道的数量不断增加，作为施工过程中初期支护体系重要组成部分的喷射混凝土，因其具有封闭及时、施工快速和紧贴围岩等特点，使用量也越来越大。喷射混凝土是利用压缩空气将预拌混凝土喷到设计面，使之凝结成混凝土的支护措施。喷射混凝土的支护作用在于对岩层及时加固，防止岩块松动、剥离和坠落，增强岩体的稳定，是保证围岩稳定、安全施工的第一道屏障。传统喷射混凝土施工质量难以达标，存在喷射回弹率高、水泥用量大、粘聚性差、流动状态不佳、易泌水离析，超早期无强度/不达标，超掺速凝剂导致后期强度衰减等问题；随着地质地势条件的愈发复杂，传统喷射混凝土的适应性越来越差，面对溶岩富水、岩溶空洞、软岩变形等条件时，传统喷射混凝土无法满足正常喷射任务。

喷射混凝土用REV晶胶改性聚合物作为一种新型纳米材料，在隧道与地下工程领域施工中能够提高喷射混凝土活性，增强喷射混凝土耐久性，且其适应性强，在生产和使用中全过程零排放、对人体健康无危害、对环境无污染，在满足混凝土施工技术指标要求的同时，极大降低经济成本，是实现混凝土行业“低碳、生态”发展的核心材料，对发展循环经济、促进技术进步、推进混凝土行业结构调整具有重大意义。该产品在技术上领先，混凝土拌合及喷射性能良好，适应条件广，其先进性、创新性受到施工单位广泛青睐，能够大幅降低喷射回弹率、节约水泥和速凝剂用量、加快隧道施工进度，实现温室气体的减排，达到喷射混凝土施工建造“低碳、降耗、增效”目标。

主要应用在公路、铁路、国防、水利系统的矿山井巷、护坡基坑、隧道工程及各类混凝土洞室的锚喷支护。

向喷射混凝土中加入适量A/B晶胶改性聚合物，其中的无机纳米材料协同多羟/羧基高分子聚合物复配材料，可以使整体胶凝材料的级配从纳米尺度到微观尺度更加连续，提高混凝土密实度；同时，多羟/羧基高分子聚合物表面存在大量羟基/羧基，掺入胶凝材料中削弱电荷斥力影响从而缩小缝隙，提升喷射混凝土的抗渗性能。

无机纳米材料可以与多羟/羧基高分子聚合物产生交联作用，提升力学性能，进而作为喷射混凝土强化剂应用到混凝土制备中，提升喷射混凝土的强度，并在显著提高稳定性、分散性的同时，也保证了优异的流动性，喷射过程中，A/B料结合使用保证了喷射雾化的均匀性、喷射后的密实度和表面光滑度。

（1）超早期强度高。6 h抗压强度大于3 MPa，12 h抗压强度大于10 MPa，1d强度大于15 MPa，且在中后期持续释放水泥水化所需要的水分，保证混凝土硬化全周期强度快速发展，28d强度等级不衰减可达45兆帕。

（2）凝结快。晶胶A和晶胶B搭配，可极大缩短喷射混凝土初终凝时间，在低温环境下亦能保障喷射混凝土的强度增长，确保施工安全，加快施工开挖进度节省时间。

（4）降低回弹。添加REV晶胶改性聚合物增强混凝土的和易性，改善混凝土流变状态，根据现场地材设计喷射混凝土初终凝时间，增强基岩粘接力，无水区喷射回弹率降低至4%左右，富水区降低至6%左右，28 d与基岩粘结力强度可达3.5 MPa；实际施工满管满负荷喷射，可增加一次性喷射厚度，极大缩短喷射时间；喷射过程中无飞灰，环境清亮，不掉大块，提升安全系数；更有利于富水区喷射施工。

（5）耐久性优。添加REV晶胶改性聚合物在有效控制喷射混凝土快速水化温度，为水泥水化反应持续释放水分，不会因温度过高干渴失水造成干裂，让混凝土水化更密实更均匀，大幅度提升了混凝土的抗压抗折强度、抗酸碱、抗碳化、抗氯离子侵蚀等性能，增加了混凝土耐久性，可预防轻微岩爆。

（6）绿色低碳。REV晶胶改性聚合物中氯离子含量≤0.6%，氨离子含量≤0.1%，醛酮含量含量≤50μg/g，均大大低于国标要求。

1）常规喷射混凝土与晶胶改性聚合物喷射混凝土配合比对比

REV晶胶改性聚合物配合比设计

粘碳纤维布施工工艺及方法2)优化前后配合比分析

(1)REV晶胶喷射混凝土配合比降低水泥用量15kg，速凝剂降低38kg，容重余量由砂石料补充。

(2)坍落度和扩展度都有相应的提高。

(3)混凝土强度均满足设计要求。

3）同期同条件下比较使用本产品和不同厂家的产品，详见下表：

REV材料到场后，使用近两个月，并同期同条件比较使用了不同减水剂和增粘剂等外加剂，从现场反馈情况看，添加REV后混凝土在作业过程中泵送顺畅、无堵管掉大块现象，且混凝土回弹率均比其他减水剂及增粘剂要低，减水剂和增粘剂均有不同程度堵管现象发生。综合经济性等比较,REV均为最优。

根据计算，各类混凝土含拌合及运输及人工机械成本后每方价格为：普通砼1033.99元，增粘剂砼1145.31元，REV砼1155.21元。含回弹料折合设计方量每方价格为：普通砼1436.1元，增粘剂砼1250.34元，REV砼1209.64元。康新高速公路隧道喷射混凝土共计60000m³，对比结果后，在康新高速公路项目部使用REV的A+B料可节约成本244万元，平均每公里隧道节省54万元。

添加REV晶胶改性聚合物喷射混凝土现场喷射无飞灰、环境清亮、不掉大块，使施工人员身体伤害大大减弱；不会因开挖放炮造成坍塌，大大提高隧道施工安全系数。

能够大幅度降低回弹、节约水泥/速凝剂用量、加快隧道施工进度。经核算量化，每立方混凝土可实现碳减排97.9公斤，相当于种植树木291棵，按百公里隧道用120万方混凝土计算可减碳116 400吨，相当于种植树木3.49亿棵。喷射混凝土用REV晶胶改性聚合物在生产和使用中全过程零排放、对人体健康无危害、对环境无污染民航总局办公楼加固整修工程施工组织设计方案.doc，在满足混凝土施工技术指标要求的同时，解决隧道建设的行业痛点，极大节约成本，对发展循环经济，推动隧道支护体系提质增效高质量发展建设具有重大的意义。