液体速凝剂在湿陷性黄土边坡防护中的应用

任雪梅，郝挺宇，曹擎宇，涂玉波

（中冶建筑研究总院有限公司，北京 100088）

1 工程简介

近年来，喷射混凝土支护技术在地下和隧道工程中获得了广泛应用。同时人们对喷射混凝土性能也提出了更高的要求，如喷射时应避免喷层滑落，尽量增加一次喷射混凝土的厚度，减少混凝土回弹，降低粉尘污染等。为满足上述要求，混凝土的喷射施工正在向湿喷工艺发展，目前国内使用的速凝剂，碱性大、回弹较大、对施工人员的眼睛和皮肤有腐蚀作用，还容易造成混凝土的“闪凝”，影响水泥石的水化结构，造成混凝土后期强度降低。

郑卢高速公路 LSTJ5、LSTJ7 标段试验段为一个切脚黄土边坡，边坡顶部为 Q3黄土，坡脚为 Q2黄土，坡脚黄土强度较大。坡型为多台级折线型，综合坡率为 1∶1。边坡单级坡高 8～10m，单级坡率 1∶0.5。

此试验段需要进行边坡防护并进行绿化，为此进行了大量的喷射混凝土的配合比设计工作，其中包括无碱速凝剂的对比试验，我们对四种速凝剂奥尔 GOR—Ⅱ、跨越 2000、YJ-1 和 YJ-2 进行了现场喷射工作，其中 YJ-1 和 YJ-2 为中冶建筑研究总院有限公司自主研发的产品，本试验的主要目的在于检验自制产品的现场应用情况。

2 原材料

喷射混凝土用水泥、砂、粗骨料、减水剂、水均采用合格产品，其中水泥为冀东水泥P·O42.5，砂细度模数为 2.5，粗骨料为 5～10mm 单级配，减水剂为 JG-2HP 聚羧酸减水剂。速凝剂选择液体无碱速凝剂，现场试验共采用了 4 种无碱速凝剂，并对速凝剂进行了实验室性能检测，见表1。

表1 速凝剂的实验室性能检测

由上表可以看出奥尔 GOR—Ⅱ、跨越 2000、YJ-1 和YJ-2 均满足 JC477—2005《喷射混凝土用速凝剂》的要求，对于碱含量来说，YJ-2 的碱含量远远低于其余三种的碱含量。

3 喷射混凝土现场检测试验

3.1 现场喷射混凝土配合比

现场混凝土配合比见表2。

表2 现场喷射混凝土配合比 kg/m 3

3.2 现场喷射试验

本次现场喷射试验采用 YSP-6 型湿式混凝土喷射机，混凝土由现场强制搅拌机拌制。现场喷射情况见图1。

图1 喷射现场情况

混凝土出机口坍落度按 200～230mm 控制，每次拌制 1.2方混凝土。现场在出机口成型 1d、3d、7d、28d、56d 抗压强度试块和不掺加速凝剂的试块 (e)。现场喷射试验结果见表3，混凝土性能结果见表4。

编号 混凝土出机口方量(m3)实喷量(m3)混凝土坍落度(mm)现场环境温度(℃)泵送压力(MPa)空气质量评定 回弹率(%)喷射层厚度(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 现场喷射混凝土力 学性能测试结果(出机口成型) MPa

由表3 可见：

（1）编号 a、b、c、d 的速凝剂对回弹率的影响，由小到大的顺序是 YJ-2＜YJ-1＜跨越2000＜GOR—Ⅱ。

（2）使用液体无碱速凝剂，现场湿喷过程中空气环境良好，没有刺激性气味。

由表4 可见：

（1）现场大板的强度低于出机口成型时间的强度。

（2）掺用无碱速凝剂，混凝土的强度随着龄期的增长而增长。

（3）自制产品 YJ-2 在掺量 6% 的情况下，性能指标优于其余三种产品。

4 结论

（1）郑卢高速公路 LSTJ5、LSTJ7 标段试验段已使用液体无碱速凝剂进行混凝土喷射护坡工作，使用液体无碱速凝剂具有回弹率小、空气质量好、后期强度损失小的特点。

（2）自制产品 YJ-2 通过了现场试验的检验，且具有掺量低、后期强度损失小等特点。

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