礦井預(yù)拌料混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究及應(yīng)用.pdf

1、礦山井巷噴射混凝土的人工現(xiàn)場(chǎng)拌料施工，存在原材料計(jì)量不準(zhǔn)確、混凝土質(zhì)量差、粉塵濃度大等問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)狀，提出了預(yù)拌干料和預(yù)拌料混凝土技術(shù)。預(yù)拌干料是指將水泥、砂子和石子等混凝土原材料，按照設(shè)計(jì)配合比拌合均勻、干燥貯存的散裝混合料。預(yù)拌料混凝土是在預(yù)拌干料中加入水和外加劑，硬化后形成的一種混凝土。預(yù)拌料混凝土具有準(zhǔn)確的配合比、良好的混凝土質(zhì)量、較低的粉塵濃度等諸多優(yōu)點(diǎn)。但預(yù)拌干料中的砂子含有的極少量水，與水泥發(fā)生水化反應(yīng)，劣化了原材料性

2、能，對(duì)預(yù)拌料混凝土性能產(chǎn)生影響。
　　結(jié)合教育部博士點(diǎn)基金優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域課題“預(yù)拌噴射補(bǔ)償收縮混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性研究”，采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)砂子含水率分別為0％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％和貯存期分別為0d、3d、7d、10d、15d、20 d、30d的預(yù)拌干料和預(yù)拌料混凝土的微觀(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，揭示微觀(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)預(yù)拌料混凝土抗壓強(qiáng)度、孔隙率等的影響機(jī)理。主要研究結(jié)論如下。
　　(1)預(yù)

3、拌干料和預(yù)拌料混凝土的微觀(guān)分析表明，砂子含水率越高、貯存期越長(zhǎng)，預(yù)拌干料中失效的水泥量越多，原材料性能劣化越嚴(yán)重，混凝土微觀(guān)結(jié)構(gòu)越疏松。當(dāng)預(yù)拌干料的砂子含水率在1.0％以下、貯存期在15 d以?xún)?nèi)時(shí)，預(yù)拌干料的水化產(chǎn)物和微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化較小、材料性能劣化程度低，預(yù)拌料混凝土的微觀(guān)結(jié)構(gòu)密實(shí);當(dāng)預(yù)拌干料的砂子含水率在1.5％以上時(shí)，貯存期的增加導(dǎo)致預(yù)拌干料中失效的水泥數(shù)量增多、材料性能劣化加劇。
　　(2)預(yù)拌料混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)表明，預(yù)拌

4、干料的砂子含水率小于1.0％、貯存期在15d以?xún)?nèi)時(shí)，水膠比為0.45的預(yù)拌料混凝土強(qiáng)度損失率不超過(guò)8.64％，抗壓強(qiáng)度達(dá)到42.3 MPa，滿(mǎn)足要求;當(dāng)砂子含水率增加到1.5％以上時(shí)，貯存期對(duì)預(yù)拌料混凝土強(qiáng)度的影響較大。結(jié)果表明，砂子含水率為1.0％的預(yù)拌干料有效貯存期為15d。
　　(3)建立了不同砂子含水率和貯存期條件下的預(yù)拌料混凝土抗壓強(qiáng)度與孔隙率之間的定量關(guān)系。預(yù)拌干料的砂子含水率越小、貯存期越短，預(yù)拌料混凝土孔隙數(shù)量越少

5、、孔徑越小、微觀(guān)結(jié)構(gòu)越密實(shí)，預(yù)拌料混凝土的抗壓強(qiáng)度越高。隨預(yù)拌干料貯存期延長(zhǎng)，砂子含水率在1.0％以下時(shí)，預(yù)拌料混凝土孔隙率增加較慢，對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響較小;而砂子含水率為1.5％和2.0％時(shí)，預(yù)拌料混凝土孔隙率增加相對(duì)較快，對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響較大。
　　(4)通過(guò)分析，得出預(yù)拌干料的砂子含水率和貯存期對(duì)預(yù)拌料混凝土強(qiáng)度的影響機(jī)理。預(yù)拌干料的砂子含水率和貯存期對(duì)預(yù)拌干料的水化程度產(chǎn)生影響，水化程度高時(shí)，預(yù)拌干料水化消耗的水泥量多，