【技术实现步骤摘要】
本申请涉及喷射混凝土领域，更具体地说，它涉及一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土及其制备方法、施工工艺。
技术介绍
1、喷射混凝土是在压缩空气或其他动力源的作用下，将胶凝材料、骨料等按一定比例拌制的混凝土高速喷射至岩石或建筑物表面，在速凝剂作用下短时间内凝结硬化产生一定强度，形成具有封闭与支护作用的混凝土结构，具有施工效率高、工艺简单、经济效益好等诸多优点，能够约束和控制围岩变形，保持施工、运营阶段隧道结构的整体性，在交通工程、水利水电、矿山支护、地下工程、修补堵漏等诸多领域得到广发应用，是保障地下空间结构安全建设与快速施工的核心材料。
2、以川藏铁路为例，在隧道建造过程中，受到岩爆、软岩大变形、渗涌水及高地温等复杂地质条件影响，对隧道初支喷射混凝土的凝结硬化性能、早期强度及耐久性能要求越来越高。对此，大多数隧道工程为保障喷射混凝土具有更快的速凝效果与早期强度发展，普遍采用高掺量纯水泥胶凝体系，部分配合比中的单方水泥用量甚至超过500kg/m3。如此高的水泥用量虽然可以满足初期支护强度需求，但会增加喷射混凝土后期服役过程中的收缩开裂及耐久性劣化等风险；此外，水泥属于高能耗、高污染的建筑材料，相关数据表明在全球碳排放过程中有8％的二氧化碳来源于水泥。因此，如何降低喷射混凝土的水泥用量同时满足隧道工程服役需求是一个亟待解决的难题。
3、专利号cn112047708b“一种喷射混凝土及其施工方法”，没有采用传统水泥以及速凝剂，而是通过改性磷酸镁水泥、矿物掺合料、调凝剂等组分制备一种全新的喷射混凝土，虽
4、因此，亟需研发一种绿色低碳高性能喷射混凝土，可以同时满足材料节能环保、工作性好、回弹率低、早期强度发展快、后期强度不倒缩、高耐久的需求，保障国家重大隧道工程高质量建设，对改善环境质量、促进“双碳”战略实现及经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。
技术实现思路
1、本申请提供了一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土及其制备方法、施工工艺，旨在降低喷射混凝土的水泥用量并实现喷射混凝土高性能化的需求。
2、第一方面，本申请提供一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，采用如下的技术方案：
3、一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，原料按重量份包括以下组分：水泥300-350份，活性再生微粉50-80份，早强型矿物掺合料60-120份，橡胶粉20-40份，疏水密实剂10-20份，粗骨料700-800份，细骨料800-900份；减水剂，掺量为胶凝材料质量的0.8％～1.2％，无氟无碱速凝剂，掺量为胶凝材料质量的6％～9％；
4、其中，所述活性再生微粉由多元异构醇胺和再生微粉组成，所述多元异构醇胺的用量为胶凝材料质量的0.1％～0.5％；所述多元异构醇胺的结构式如(式1)：
5、
6、其中，m＝1或2，s＝0、1、2、3或4；
7、所述早强型矿物掺合料为粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉中的至少一种和硅灰、沸石粉、偏高岭土、钢渣粉、磷渣粉中的至少一种和早强剂的混合物，三者用量重量份比依次为(30-60)：(30-40)：(10-20)。
8、进一步地，所述再生微粉需满足细度(45μm方孔筛筛余)≤45％、粒径≤75μm、需水量比≤115％、活性指数≥60％。
9、进一步地，所述粉煤灰为f类i级粉煤灰，矿渣粉为s105级矿渣粉，石灰石粉28d活性指数≥70％。再进一步地，所述硅灰28d活性指数≥100％，沸石粉为i级沸石粉，钢渣粉为一级钢渣粉，磷渣粉为l95级磷渣粉，偏高岭土为超细高岭土经过600℃～900℃煅烧形成的粒径为1250目左右的高活性粉体颗粒。再进一步地，所述早强剂为硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫代硫酸钠、硫氰酸钠、硝酸钙、亚硝酸钙、硝酸钠中的任意一种。
10、进一步地，所述橡胶粉为经过表面处理后的废旧轮胎橡胶粉，所述表面处理包括水洗法、预裹附胶凝材料法、化学溶液浸泡法中的任意一种。
11、进一步地，所述疏水密实剂为有机硅类防水剂或乳液类防水剂。再进一步地，所述疏水密实剂为型混凝土抗渗疏水化合孔栓物。
12、进一步地，所述粗骨料为5～10mm连续级配的天然碎石或利用隧道洞渣破碎加工而成的碎石。
13、进一步地，所述细骨料为天然河砂、机制砂或天然河砂与机制砂混合物中任意一种，细度模数为2.5～3.2。
14、进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂和保坍剂的混合物，所述聚羧酸减水剂为羧酸盐类减水剂、磺酸盐类减水剂、膦酸盐类减水剂中的至少一种。
15、进一步地，所述聚羧酸减水剂为磺酸盐类减水剂和膦酸盐类减水剂的混合物，且磺酸盐类减水剂与膦酸盐类减水剂的质量比为1:(1.5～3)，所述膦酸盐类减水剂为酸醚比2.0～2.5、分子量1.5～2.0万的膦酸盐类减水剂。
16、第二方面，本申请提供一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
17、一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土的制备方法，包括以下步骤：
18、s1、将水泥、活性再生微粉、早强型矿物掺合料、橡胶粉、粗骨料、细骨料干拌均匀；
19、s2、依次加入水、减水剂、疏水密实剂搅拌均匀后得到混凝土拌合物。
20、第三方面，本申请提供一种使用活性再生微粉的绿色低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，原料按重量份包括以下组分：水泥300-350份，活性再生微粉50-80份，早强型矿物掺合料60-120份，橡胶粉20-40份，疏水密实剂10-20份，粗骨料700-800份，细骨料800-900份；减水剂，掺量为胶凝材料质量的0.8％～1.2％；无氟无碱速凝剂，掺量为胶凝材料质量的6％～9％；
2.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述再生微粉需满足细度(45μm方孔筛筛余)≤45％、粒径≤75μm、需水量比≤115％、活性指数≥60％。
3.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为F类I级粉煤灰，矿渣粉为S105级矿渣粉，石灰石粉28d活性指数≥70％。
4.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述硅灰28d活性指数≥100％，沸石粉为I级沸石粉，钢渣粉为一级钢渣粉，磷渣粉为L95级磷渣粉，偏高岭土为超细高岭土经过600℃～900℃煅烧形成
5.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述早强剂为硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫代硫酸钠、硫氰酸钠、硝酸钙、亚硝酸钙、硝酸钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述橡胶粉为经过表面处理后的废旧轮胎橡胶粉，所述表面处理包括水洗法、预裹附胶凝材料法、化学溶液浸泡法中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述疏水密实剂为有机硅类防水剂或乳液类防水剂。
8.根据权利要求7所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述疏水密实剂为-VI型混凝土抗渗疏水化合孔栓物。
9.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述粗骨料为5～10mm连续级配的天然碎石或利用隧道洞渣破碎加工而成的碎石。
10.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述细骨料为天然河砂、机制砂或天然河砂与机制砂混合物中任意一种，细度模数为2.5～3.2。
11.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂和保坍剂的混合物，所述聚羧酸减水剂为羧酸盐类减水剂、磺酸盐类减水剂、膦酸盐类减水剂中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述聚羧酸减水剂为磺酸盐类减水剂和膦酸盐类减水剂的混合物，且磺酸盐类减水剂与膦酸盐类减水剂的质量比为1:(1.5～3)，所述膦酸盐类减水剂为酸醚比2.0～2.5、分子量1.5～2.0万的膦酸盐类减水剂。
13.一种如权利要求1-12任意一项所述的使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
14.根据权利要求13所述的使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土的施工工艺，其特征在于，施工工程，所述混凝土喷射距离控制在0.8～1.2m、喷射角度控制在80°～90°、喷射风压控制在0.8～0.9MPa、单层喷射厚度不大于5cm。
...【技术特征摘要】
1.一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，原料按重量份包括以下组分：水泥300-350份，活性再生微粉50-80份，早强型矿物掺合料60-120份，橡胶粉20-40份，疏水密实剂10-20份，粗骨料700-800份，细骨料800-900份；减水剂，掺量为胶凝材料质量的0.8％～1.2％；无氟无碱速凝剂，掺量为胶凝材料质量的6％～9％；
2.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述再生微粉需满足细度(45μm方孔筛筛余)≤45％、粒径≤75μm、需水量比≤115％、活性指数≥60％。
3.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为f类i级粉煤灰，矿渣粉为s105级矿渣粉，石灰石粉28d活性指数≥70％。
4.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述硅灰28d活性指数≥100％，沸石粉为i级沸石粉，钢渣粉为一级钢渣粉，磷渣粉为l95级磷渣粉，偏高岭土为超细高岭土经过600℃～900℃煅烧形成的粒径为1250目左右的高活性粉体颗粒。
5.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述早强剂为硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫代硫酸钠、硫氰酸钠、硝酸钙、亚硝酸钙、硝酸钠中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色低碳高性能喷射混凝土，其特征在于，所述橡胶粉为经过表面处理后的废旧轮胎橡胶粉，所述表面处理包括水洗法、预裹附胶凝材料法、化学溶液浸泡法中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种使用活性再生微粉的绿色...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔敏，陈俊松，王伟，赵爽，吴庆勇，李贞，曾鲁平，朱伯淞，杜爽，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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