【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，具体涉及一种喷射混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、喷射混凝土是利用压缩空气、借助喷射机械，把按一定配比的速凝混凝土高速高压喷向岩石或结构物表面，从而在被喷射面形成混凝土层，使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土是由喷射水泥砂浆发展起来的，它主要用于矿山、竖井平巷、交通隧道、水工涵洞、地下电站等地下建筑物和混凝土支护或喷锚支护；地下水池、油罐、大型管道的抗渗混凝土施工；各种热工窑炉与烟囱等特殊工程的快速修补；大型混凝土构筑物的补强与修补等。
2、喷射混凝土支护能保证它与相交的岩层的紧密胶结，引起岩体内和支护内应力的重新分配。过去用钢、木支架，料石、混凝土支护只是消极地承受上部松动围岩的重量，维持隧道的稳定性。喷射混凝土支护则是充分考虑和积极发挥围岩本身自稳作用，喷射混凝土与围岩自稳能力相结合，变被动为主动，变消极为积极。
3、喷射混凝土施工一般不用模板，可以省去支模、浇筑和拆模工序，可以将混凝土的搅拌、输送、浇筑和捣实合为一道工序，具有加快施工进度、强度增长快、密实性良好、施工准备简单、适应性较强、应用范围较广、施工技术易掌握、工程投资较少等优点。
4、对地质条件较差的围岩，为增加喷射混凝土初期支护刚度，往往通过增大喷射厚度来实现。研究表明，喷射混凝土厚度过大，会对初期支护结构造成一系列不利影响，如增大弯曲应力、脆性以及施工成本等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种喷射混凝土及其制备方法，解决了软弱围岩的稳
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种喷射混凝土，主要包括以下重量份的原料制成：
4、硅酸盐水泥200～260份、细砂240～280份、碎石260～300份、粉煤灰10～35份、复合钢纤维5～10份、掺合料10～15份、无碱速凝剂2～5份、减水剂1～3份和水80～110份；
5、所述掺合料包括：纳米氮化硅、改性海泡石纤维和硫酸铝钙。
6、进一步地，在所述的喷射混凝土中，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥220～240份、细砂250～260份、碎石270～290份、粉煤灰15～25份、复合钢纤维7～9份、掺合料12～14份、无碱速凝剂3～4份、减水剂1.5～2.5份和水90～100份。
7、进一步地，在所述的喷射混凝土中，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥230份、细砂255份、碎石280份、粉煤灰20份、复合钢纤维8份、掺合料13份、无碱速凝剂3.5份、减水剂2份和水90份。
8、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述掺合料包括：纳米氮化硅20～30份、改性海泡石纤维25～45份和10～18份。
9、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述改性海泡石纤维的制备包括：
10、在温度100～300℃下，对海泡石纤维加热处理1-3h；
11、将加热处理后的海泡石纤维在10～20pa压力下，功率100～300w，进行等离子处理5-10min；
12、将质量比为1：(0.1～0.5)的正硅酸乙酯和异丙醇铝配成溶液，将溶液中加入3-氨基丙基三乙基硅烷，搅拌均匀后，得到混合溶液；
13、将等离子处理后的海泡石纤维浸泡到混合溶液中，在100～120℃温度下处理2-5h，得到所述改性海泡石纤维素；
14、其中，海泡石纤维、正硅酸乙酯、3-氨基丙基三乙基硅烷的质量比1：(0.05～0.1)：(0.01～0.05)。
15、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述纳米氮化硅的粒径为10～20nm，所述改性海泡石纤维的长度为1～200μm。
16、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述复合钢纤维包括：质量比为2：(3～5)的0.1～0.3mm直径的钢纤维和0.6～1.0mm直径的钢纤维混合；0.1～0.3mm直径的钢纤维的长度为10～12mm；0.6～1.0mm直径的钢纤维的长度为3～7mm。
17、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述无碱速凝剂为液体硫酸铝速凝剂。
18、进一步地，在所述的喷射混凝土中，所述喷射混凝土的水胶比为0.4～0.5。
19、本专利技术还提供上述的喷射混凝土的制备方法，包括：
20、将硅酸盐水泥、细沙、碎石和水混合，搅拌均匀，得到混合料；
21、将复合钢纤维、掺合料、无碱速凝剂和减水剂混合均匀后，再加入到混合料中，在10～30℃温度下，搅拌5-10min。
22、本专利技术的有益效果为：
23、本专利技术提供的喷射混凝土采用钢纤维具有极佳拉伸强度和弹性模量等特点，利用复合钢纤维在混凝土里面形成了立体网状结构支撑着混凝土；向混凝土中掺加粉煤灰和掺合料后，有利于提高混凝土的密实度，促进早期强度发展，改善混凝土抗压性能。
24、本专利技术提供的喷射混凝土，利用纳米氮化硅、改性海泡石纤维和硫酸铝钙混合得到的掺合料，纳米氮化硅既能诱导粉煤灰产生更多的凝胶，进一步提高混凝土的早期强度，还能以纳米材料填充到混凝土材料的孔隙中，提高混凝土的密实度以此提高抗压强度；改性后的海泡石纤维与钢纤维进一步提高混凝土各组分之间的结合性，改性后的海泡石纤维能发生水化反应，提供更多的铝和硅胶，可提高混凝土的早期强度，减少微裂纹的产生。掺入的硫铝酸钙能与石膏水化生成钙矾石和铝胶，生成的钙矾石快速形成可以为水泥浆体提供骨架结构，生成的钙矾石促进混凝土的凝结，有利于提高混凝土的密实度，促进早期强度发展，改善混凝土抗压性能。
25、本专利技术提供的喷射混凝土采用不同直径不同长度的钢纤维复合，将直径小但长度长，直径大的钢纤维但长度短，这样配合使用，可以避免因钢纤维分布不均匀的情况，提高抗压性能。
26、本专利技术提供的喷射混凝土的制备方法，通过将搅拌混合温度控制在10-30℃，提高混凝土的搅拌反应温度，既能提高无碱速凝剂的适应性，还能有助于水泥浆体的速凝。
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1.一种喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥220～240份、细砂250～260份、碎石270～290份、粉煤灰15～25份、复合钢纤维7～9份、掺合料12～14份、无碱速凝剂3～4份、减水剂1.5～2.5份和水90～100份。
3.根据权利要求2所述的喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥230份、细砂255份、碎石280份、粉煤灰20份、复合钢纤维8份、掺合料13份、无碱速凝剂3.5份、减水剂2份和水90份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的喷射混凝土，其特征在于，所述掺合料包括：纳米氮化硅20～30份、改性海泡石纤维25～45份和硫酸铝钙10～18份。
5.根据权利要求4所述的喷射混凝土，其特征在于，所述改性海泡石纤维的制备包括：
6.根据权利要求4所述的喷射混凝土，其特征在于，所述纳米氮化硅的粒径为10～20nm，所述改性海泡石纤维的长度为1～200μm。
7.根据权
8.根据权利要求1-3任一项所述的喷射混凝土，其特征在于，所述无碱速凝剂为液体硫酸铝速凝剂。
9.根据权利要求1-3任一项所述的喷射混凝土，其特征在于，所述喷射混凝土的水胶比为0.4～0.5。
10.一种权利要求1-9任一项所述的喷射混凝土的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：
2.根据权利要求1所述的喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥220～240份、细砂250～260份、碎石270～290份、粉煤灰15～25份、复合钢纤维7～9份、掺合料12～14份、无碱速凝剂3～4份、减水剂1.5～2.5份和水90～100份。
3.根据权利要求2所述的喷射混凝土，其特征在于，主要包括以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥230份、细砂255份、碎石280份、粉煤灰20份、复合钢纤维8份、掺合料13份、无碱速凝剂3.5份、减水剂2份和水90份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的喷射混凝土，其特征在于，所述掺合料包括：纳米氮化硅20～30份、改性海泡石纤维25～45份和硫酸铝钙10～18份。
5.根据权利要求4所述的喷射混凝土...
【专利技术属性】
技术研发人员：车维斌，汪小雷，江万红，刘玲，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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