JQ—MPC锚喷高性能混凝土外加剂的试验研究 .pdfVIP

学兔兔 2012年第7期 煤 炭 工 程 JQ—MPC锚喷高性能混凝土外加剂的试验研究 王丽娟 ，张付涛 ，朱永鹏 ，赵兵建 ，吴江丰 (1．邯郸君强矿山科技有限公司，河北邯郸 056000； 2．煤炭工业济南设计研究有限公司，山东济南 250031) 摘 要：通过对锚喷回弹、产尘和抗渗机理的研究，研制了具有低回弹、低产尘、高抗渗、 高抗压等特点的锚喷混凝土外加剂(JQ—MPC)。实验研究数据表明：在具有较低掺量情况下符 合国家一等品标准；胶砂对比试验结果表明，其抗压和抗折强度比达到90％以上，混凝土抗渗 等级在P30以上。通过在西北矿区的应用结果表明：掺入该外加剂后锚喷混凝土回弹率降至 10％左右，粉尘浓度减低60％左右，后期抗压强度超过设计强度50％以上。 关键词：JQ—MPC；混凝土外加剂；抗渗；抗压；抗折；回弹率 中图分类号：TU528．042 文献标识码：A 文章编号：1671—0959(2012)07_()109_()3 喷射混凝土支护是一种技术上先进，经济上合理，质 锚喷特殊的施工工艺是造成锚喷回弹和粉尘产生的主要原 量上可靠，施工简单，作业机械化程度较高，成巷速度快， 因；喷射物料间的黏性和外加剂的选择是锚喷回弹与粉尘 成本低，安全性能良好的支护方式。但是在我国煤矿井下 产生的内因；喷口处的压强梯度力、外部风流是锚喷回弹 施工中 J，喷射混凝土常出现一些问题，如回弹率过大， 和粉尘产生的外因。 粉尘过多，抗渗性和抗压强度达不到设计要求等。随着煤 影响抗渗性能的根本因素是混凝土孔隙率和孔隙特 矿井下喷射混凝土使用范围的不断扩大，进一步提高喷射 征 J。混凝土的孑L隙率越低，连通孔越少，抗渗性越好， 混凝土的质量，减少干法喷射混凝土施工过程中存在的问 若孔隙连通则会造成混凝土的渗漏。水泥中的渗水通道主 题，高性能复合型外加剂的研制具有十分重要的现实意义。 要来自于水泥中的水蒸发后留下来的气孑L以及水泥浆中泌 水作用所产生的毛细管通道和裂隙通道等。因此提高混凝 1 锚喷外加剂的发展现状 土的抗渗性的关键就是要减少混凝土内部的孑L隙，改善孑L 目前，喷射混凝土中使用的外加剂主要成分是速凝剂。 隙特性(形状和大小等)以及堵塞渗水通道。抗压则是衡量 由于锚喷过程中混凝土从搅拌到喷射在1～2min内完成， 混凝土质量的一个重要指标 J，外加剂的添加量对混凝土 要求混凝土能迅速的凝结。速凝剂主要作用是调节喷射混 的抗压强度有十分重要的影响。 凝土(或砂浆)凝结时间和硬化速度，它能加速水泥的水化 3 JQ—MPC锚喷高性能混凝土外加剂的研究 作用，并显著缩短凝结时间。但添加速凝剂后混凝土的后 期强度损失较大，并且还具有回弹率高和粉尘浓度大等缺 JQ—MPC高性能混凝土外加剂是以多种超细矿物外加 点。针对这一问题国内外学者做了大量的研究，郭兴明 J 剂(硅灰、粉煤灰)、无碱速凝剂、高分子化学外加剂(增 等从控制施工工艺的方面来降低锚喷的回弹率，赵文 稠剂、减水剂)为主要成分。首先通过正交试验对凝结时 彬 等研究了锚喷的粉尘受力情况和产尘机理，通过研 间、单轴抗压强度、抗折强度和垮落度等影响支护强度的 制新型的外加剂来降低粉尘和回弹率。唐明 等研制出复 参数进行优化选取进而确定最优配比，最后通过现场施工 合外加剂来降低锚喷的回弹率。所以研制多功能复合的外 试验后辅以高分子改性剂最终确定最优配方。通过实验室 加剂是锚喷外加剂发展的必然趋势。