喷射混凝土配合比设计原则和步骤

c20喷射混凝土配合比
C20喷射混凝土是一种常用的施工材料，广泛应用于地下工程、隧道、地铁等
领域。

喷射混凝土配合比的设计直接影响到混凝土的性能和施工质量。

在设计C20喷射混凝土的配合比时，需要考虑以下几个方面：
1. 水灰比：水灰比是影响混凝土强度和工作性的重要参数。

一般来说，水灰比
越小，混凝土的强度越高，但工作性会变差。

在设计C20喷射混凝土的配合比时，需要根据具体工程要求和施工条件来确定合适的水灰比。

2. 水泥用量：水泥是混凝土的胶凝材料，对混凝土的强度和耐久性起着重要作用。

在设计C20喷射混凝土的配合比时，需要根据混凝土的设计强度和工程要求
来确定水泥的用量，一般建议控制在适当范围内，避免用量过多或过少。

3. 砂石比例：砂石是混凝土的骨料，对混凝土的强度和耐久性也有重要影响。

在设计C20喷射混凝土的配合比时，需要合理确定砂石的比例，保证混凝土的工
作性和强度要求。

4. 外加剂：外加剂是用来改善混凝土性能的添加剂，可以提高混凝土的强度、
耐久性、抗裂性等。

在设计C20喷射混凝土的配合比时，可以适量添加外加剂，
根据需要调整混凝土的性能。

总的来说，设计C20喷射混凝土的配合比需要综合考虑混凝土的强度、工作性、耐久性等要求，合理确定水灰比、水泥用量、砂石比例和外加剂的添加量，以确保混凝土的性能和施工质量。

希望以上内容能够满足您的要求，如有任何疑问，欢迎随时向我提出。

C25喷射混凝土配合比设计说明一. 设计要素1.设计依据(1) 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011;(2) 《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；(3) 《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015);(4) 《设计施工图》；2.设计技术指标要求(1)设计强度等级C25；(2)设计坍落度120-160mm;3.配合比使用材料（1）水泥：甘肃祁连山水泥集团股份有限公司，P·O42.5；（2）砂：宕昌县兴昌石料厂，细度模数宜大于2.5；（3）碎石：宕昌县兴昌石料厂，5-10mm，粒径不宜大于15mm；（4）速凝剂：广东红墙新材料股份有限公司，速凝剂；（5）水：拌和水。

4.拟用工程部位隧道工程用喷射混凝土二．配合比设计过程1．确定基准配合比依据现行《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求，湿法喷射水灰比宜不大于0.55，砂率宜为50%-60%，塌落度不宜小于10cm。

（1）计算试配强度f cu,o= f cu,k+1.645δ=25+1.645×5=33.2MPaf cu,o-混凝土配置强度（MPa）；f cu,k-混凝土立方体抗压强度标准值，取设计强度等级（MPa）；δ-混凝土强度标准差（MPa）；表一：标准差δ值（MPa）混凝土强度标准值≤C20 C25～C45 C50～C55 δ 4.0 5.0 6.0 （2）计算水灰比W/B= a a×f b/(f cu,o+ a a a b f b)=(0.53×42.5×1.16)/(33.2+0.53×0.20×42.5×1.16)=0.68W/B-混凝土水胶比；a a，a b-回归系数；f b-胶凝材料28d抗压强度（MPa）。

表二：回归系数（a a、a b）取值表粗骨料种类碎石卵石a a0.53 0.49a b0.20 0.13（3）确定水灰比（水胶比）依据现行《岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范》等技术标准及设计文件的要求，水灰比宜不大于0.55 ,经试验水胶比选取0.48,满足要求。

喷射混凝土配合比说明和设计一、喷射混凝土的概念喷射混凝土是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护。

喷射混凝土有干混合料喷射与湿混合料喷射两种施工方法，我国井下巷道目前广泛采用的是干混合料喷射施工法。

二、喷射混凝土配合比设计的基本要求喷射混凝土配合比具有自身的工艺特点,要根据多种因素来综合选定。

在保证原材料合格的前提下,配合比设计既要兼顾对强度等主要指标的要求,又要兼顾到施工工艺的要求。

一般应满足如下几方面:(1)应满足设计强度等级要求,如有抗渗要求,还应达到抗渗等级。

(2)回弹量少。

(3)粉尘少。

(4)粘附性好,能获得密实的喷射混凝土。

(5)能满足施工要求,输料顺畅,不发生堵管等。

三、原材料选择与质量要求1、水泥⑴应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，必要时采用特种水泥，水泥强度等级不应低于32.5MPa。

⑵当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不宜低于42.5MPa。

2、粗骨料⑴应采用坚硬耐久的碎石或卵石或两者混合物，粒径不宜大于16mm.⑵严禁选用具有潜在碱活性骨料。

当使用碱性速凝剂时，不得使用含有二氧化硅的石料。

3、细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于 2.5。

4、减水剂对混凝土和钢材无锈蚀作用，对凝结时间影响不大，干法喷射混凝土不适合添加减水剂。

5、速凝剂掺量为水泥用量的3%～5%。

在使用速凝剂前，应做与水泥的适应性试验，初凝不大于5min，终凝不应大于10min 。

在采用其他类型外加剂时或几种外加剂复合使用时也应做相应的性能试验和使用效果试验。

6、水喷射混凝土用水不应含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质，不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过水重1%的水。

四、混合料配合比技术要求1、水胶比干法宜为0.40～0.45、湿法宜为0.42～0.50；2、胶骨比干法宜为1.0∶4.0～1.0∶4.5；湿法宜为1.0∶3.5～1.0∶4.0；3、砂率干法宜为45%～55%，湿法宜为50%～60%；4、速凝剂掺量为水泥用量的3%～5%；5、湿法喷射混凝土拌合物的坍落度宜为80～120mm；6、胶凝材料用量不宜小于400kg/m3；7、喷射混凝土回弹率，边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。

C20喷射砼配合比设计记录一、材料：1、水泥：泾阳声威水泥P.O42.5R2、粗集料：东岭碎石场（5-10mm连续级配）3、细集料：银花河河砂场（中砂）4、水：饮用水5、外加剂：山西凯迪KD-4型速凝剂，掺量3%以上材料，经试验，各项指标均符合技术规范要求。

二、设计依据1、交通出版社《水泥混凝土配合比设计与试验技术》2、GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》3、JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥砼试验规程》4、GB50119-2003《砼外加剂应用技术规范》三、配合比设计过程（一）喷射混凝土的配合比设计方法和技术要求不同于普通混凝土，它具有自身的工艺特点，其方法和步骤如下：1、选择粗集料的最大粒径：Dmax=16㎜2、确定砂率砂率按下式计算：Sp=140.63Dmax-0.3447=54%3、选择水泥用量（1）Rs=A（1.44Rb-2.04）>Rye=0.41×（1.44×42.5－2.04）>20=24.26>20式中：Rs—喷射混凝土实际达到的强度等级（MPa）A--取0.41Rb—水泥标号（MPa）Rye—喷射混凝土设计强度等级（MPa）（2）计算水泥用量Co=782.4 Dmax-0.2377·B=782.4×16-0.2377×1=404 Kg/m3B—调整系数，当用425号水泥，则B=1。

4、选择速凝剂及其用量Qo=△g·Co=404×3%=12 Kg/m35、确定水灰比及其用水量W/C=0.45 Sp+0.2475=0.45×0.54+0.2475=0.49W=0.49×404=198 Kg/m36、计算砂石用量Vs+G=1000-[（Wo/ρw+ Co/ρc+ Qo/ρq）+10·a]=1000-[（198/1+404/3.15+12/3.05）+10×1]=1000-[330.2+10]=1000-340.2=660LSo= Vs+G·Sp·ρs=660×0.54×2.6=927 Kg/m3Go= Vs+G·（1- Sp）ρq=660×（1-54%）·2.61=793 Kg/m3C：S：G：W：Q=404：927：793：198：12.1=1：2.29：1.96：0.49：3% 7、制作7d，28d两组试件,各材料所需用量30L，C=12.12 Kg，S=27.81 Kg，G=23.79 Kg，W=5.94 Kg，Q=363g，成型在450㎜×350㎜×120㎜木制试模中，2min内完成搅拌、震捣、装模（四）根据现场施工经验在基准配合比各材料用量基础上调整试拌配合比1、在基准配合比W/C=0.49下调0.01，W/C=0.48，2、确定水泥、外加剂及其用水量Co=413Kg/m3W=198 Kg/m3Qo=12.4 Kg/m33、确定砂、石用量So=933 Kg/m3Go=827 Kg/m3调整配合比为C：S：G：W：Q=413：933：827：198：12.4=1：2.26：2.00：0.48：3%4、制作7d，28d两组试件,各材料所需用量30L，C=12.39 Kg，S=27.99 Kg，G=24.81 Kg，W=5.94 Kg，Q=372g，成型在450㎜×350㎜×120㎜木制试模中，2min内完成搅拌、震捣、装模（五）根据现场施工经验二次调整试拌用量1、在基准配合比W/C=0.49上调0.01，W/C=0.50，2、确定水泥、外加剂及其用水量Co=396Kg/m3W=198 Kg/m3Qo=11.9 Kg/m33、确定砂、石用量So=895 Kg/m3Go=930 Kg/m3调整配合比为C：S：G：W：Q=396：895：930：198：11.9=1：2.26：2.35：0.50：3%4、制作7d，28d两组试件,各材料所需用量30L，C=11.88 Kg，S=26.85 Kg，G=27.90 Kg，W=5.94 Kg，Q=357g，成型在450㎜×350㎜×120㎜木制试模中，2min内完成搅拌、震捣、装模（六）、确定试验室配合比结果证明试拌配合比满足设计要求，施工要求，故试验室推荐配合比为：C：S：G：W：Q=413：933：827：198：12.4=1：2.26：2.00：0.48：3%商界高速公路DJN15标试验室二00六年三月18日C20喷射砼配合比设计记录一、材料：1、水泥：泾阳声威水泥P.O42.5R2、粗集料：东岭碎石场（5-10mm连续级配）3、细集料：银花河河砂场（粗砂）4、水：饮用水5、外加剂：山西凯迪KD-4型速凝剂，掺量3%以上材料，经试验，各项指标均符合技术规范要求。

细石喷射混凝土的配合比设计与工艺控制摘要：细石混凝土是由水、水泥及小石子组成的混凝土,目前地下工程中混凝土使用量越来越多,但优质的天然砂资源日渐枯竭,推广应用细石喷射混凝土是必要的。

结合施工情况,介绍了细石喷射混凝土技术混凝土配合比设计及选定、施工工艺的控制要点。

关键词：细石喷射混凝土;配合比设计;工艺控制1 引言随着我国基础建设的持续快速发展,地下工程的数量也在不断增长,而在地下工程施工过程中开挖的岩石,作为固体废弃物,不仅占用大片土地,并且还给生态环境带来不同程度的污染,如何处理这些固体废弃物成为亟待解决的问题。

同时,像隧道工程,巷道工程大多数都处在比较偏僻的无天然砂区,如果需要大量天然砂时,就必须从外地运送,不仅增加工程成本,而且直接影响工程的安全、质量和进度。

最后,天然砂作为不可再生资源,在我国好多地方已经日趋贫乏,有些地方甚至出现无砂可采的情况[1 - 2 ] 。

细石混凝土是由水、水泥及小石子组成的混凝土[3 ] ,不需天然砂,性能好、成本低、生产效率高。

将细石混凝土应用到隧道或地下工程的初期支护,不仅可以缓解天然砂短缺问题,还能改善混凝土的某些性能,有着良好的社会效益和经济效益。

本文结合甘肃张掖某煤矿巷道支护工程,对细石喷射混凝土进行了研究。

根据工程需要,配制C25 喷射混凝土。

2 喷射混凝土配合比的设计2．1 原材料的选用(1) 水泥采用甘肃祁连山水泥股份有限公司生产的祁连山牌32．5级普通硅酸盐水泥,28 天实际抗压强度为44．6MPa 。

各项技术指标满足《硅酸盐水泥. 普通硅酸盐水泥》( GB175 —1999) 要求。

(2) 粗细骨料选用颚式破碎机将巷道工程施工过程中开挖的岩石,破碎为1～15mm 的连续级配且级配合理的碎石,直接作为骨料配制喷射混凝土。

喷射混凝土是依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击、压密而形成的一种混凝土,为了能够最大限度地吸收二次喷射时的冲击能量, 消除砂率对喷射混凝土回弹率的影响,所以砂率应较普通混凝土的高,通过调整出料口的尺寸,使粒径小于5mm 的岩石颗粒数量分别为:50 %、55 %、60 %。

C30F200喷射混凝土配合比设计摘要：由于喷射混凝土配合比难以确定，受骨料、水泥及外加剂等因素影响很大，实际施工中几乎凭喷枪手的经验操作，质量难以保证。

本文在总结近几年来喷射混凝土和混凝土抗冻理论的基础上，阐述了混凝土的冻融破坏机理和影响因素。

并结合新疆下坂底工程的C30F200喷射混凝土配合比设计，掺加高效速凝剂，采用试验室成型和湿喷机成型两种方法，进行喷射混凝土配合比试验研究，优化混凝土配合比参数，充分利用各种掺合料复合加入混凝土后所产生的叠加效应，实现了喷射混凝土与其抗冻性的结合，最终确定适合工程要求的喷射混凝土配合比。

关键词：喷射混凝土；配合比；速凝剂；抗冻性前言喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将水泥、砂、石、掺合料、外加剂及水等原材料按一定比例配合好的拌合料，通过管道输送，并以高速喷射到受喷面凝结硬化而成的一种混凝土。

与传统的现浇混凝土相比，喷射混凝土不需要立模和振捣，而是将混合料高速、连续地喷至受喷面上，冲击、挤压形成密实的混凝土。

一、试验原理1、试验原理1.1速凝剂的工作原理在水泥中掺入速凝剂，遇水混合后立即水化，速凝剂的反应物NaOH 与水泥中的CaSO4生成Na2SO4，使石膏失去缓凝作用。

由于溶液中石膏浓度的降低，使C3A迅速进入溶液，析出水化物，导致水泥浆迅速凝固，水泥石形成疏松的铝酸盐结构。

同时沉淀下来的铝酸盐水化物，如C3A·Ca （OH）2·H2O、C3A·CaSO4·12H2O的固溶体决定了水泥结构。

Na2SO4和NaOH也起着加速硅酸盐矿物（特别是C3S）水化的作用。

随着龄期的延长，C3S水化物不断析出，填充并加固疏松的铝酸盐结构，随着溶液中Ca（OH）2浓度的逐渐增高，使Na2SO4与Ca（OH）2发生可逆反应重新生成CaSO4，从而在液相中形成晶体，这对疏松的铝酸盐结构的加固，以及致密作用是有利的。

二、试验设计1、设计思路要获得高性能的喷射混凝土就必须从原材料品质、配合比优化、施工工艺与质量控制等方面综合考虑。

兰新铁路隧道初期支护喷射混凝土配合比设计报告书（DK18+235～DK165+450段）强度等级：C20、C25、C30中铁西北科学研究院有限公司工程检测试验中心二〇〇九年十二月五日一、设计说明隧道初期支护采用C20、C25、C30强度等级喷射混凝土，根据施工技术要求采用湿喷工艺，坍落度控制在80mm~130mm。

二、依据规范标准《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214—2005《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》 TB 10108—2002《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GB 50086—2001《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55－2000《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 GB/T50080－2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》 GB/T 50081－2002三、原材料水泥：甘肃祁连山水泥集团股份有限公司（永登）P·O42.5；细骨料：临洮华凯砂场（临洮）（河砂），细度模数M x=2.9；粗骨料：达板碎石场，（5~10）mm碎卵石；外加剂：陕西省建筑高新技术开发公司LGS-XC聚羧酸减水剂；速凝剂：陕西省建筑高新技术开发公司LGN-8A速凝剂；水：饮用水。

四、设计步骤（1） 确定配制强度根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55－2000）混凝土的配制强度采用下式确定：fcu,0≥fcu,k＋1.645σ根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）规定，σ取值为6.0MPa，则：fcu,0＝20＋1.645×6.0 =29.87MPa；fcu,0＝25＋1.645×6.0 =34.87MPafcu,0＝30＋1.645×6.0 =39.87MPa（2）根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214—2005规定：灰骨比宜为1:4~1:5；水灰比宜为0.40~0.50；砂率宜为45%~60%；水泥用量不宜小于400kg/m3。

C20喷射混凝土配合比计算书一、编制依据1、《邵阳至怀化高速公路土建工程施工招标文件》2、《公路工程集料试验规程》（JTJ058-2000）3、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）4、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119－2003）二、设计条件1、用于隧道洞口防护、洞身衬砌、中侧导坑防护。

喷射混凝土强度等级C20；用HPX喷射机。

2、组成材料：水泥：长城宝庆P.O32.5 。

细集料：中粗砂细度模数为2.6，表观密度ρc＝2642kg/m3。

粗集料：碎石，粒径5-16mm表观密度ρc＝2715kg/m3。

外加剂：重庆乐德新材料有限公司生产LW-S速凝剂参量为:3.5%-4%.三、计算配合比1、选择粗集料最大粒径最大粒径不超过最小断面直径大的1/3~2/5；HPX型喷射机输料管内径为76mm。

Dm=76mm ×1/3=25.33mm因此，可以使用5-16mm的碎石。

2、确定砂率S P＝140.63D-0.3447＝140.63×16-0.3447＝54.08％取54％3、选择水泥用量水泥标号检验：由S P=54.08%，A＝0.53根据公式：R S＝A（1.44R b-20.4）＝0.53（1.44×32.5-2.04）＝23.72＞Ryc（20MPa）故满足要求。

计算水泥用量：根据Dmax＝16mm，取B＝1，根据公式：C0=782.4×D-0.2377×B＝782.4×16-0.2377×1＝404.76（kg）取405（kg）4、计算速凝剂用量取△g＝0.03，按公式：Q0＝△g×C0＝0.035×405≈14.2（kg）取14.2（kg）5、计算水灰比和用水量根据S P =54.08％，按式计算W/C＝0.45S P+0.2475＝0.45×0.5408+0.2475≈0.49W0＝W/C×C0＝0.49×405≈198.5(kg) 取199（kg）6、计算砂石用量m co+m go+m so+m jo+m wo=m cpρs=m so/(m go+m so)*100%假定混凝土混合料湿表观密度ρcp=2400m3，405+ m go+m so+12+199＝24000.54＝m so/(m go+m so)*100%解得：砂用量m so=963.3kg/m39取963kg/m3碎石用量m go=820.7kg/m3 取821kg/m3四、确定初步配合比m c：m g：m s：m j：m w＝405：821：963：14.2：199＝1：2.027：2.378：0.035：0.49五、试配和调整采用水灰比分别为w/c＝0.44、w/c＝0.49、w/c＝0.54；砂率相应增加1％和减少1％，分别为S P＝0.55、S P＝0.54、S P＝0.53拌制三组混凝土拌和物，其配合比为：A组m c：m g：m s：m j：m w =452：780：954：15.8：199B组m c：m g：m s：m j：m w =405：821：963：14.2：199C组m c：m g：m s：m j：m w =369：856：965：12.9：199三组配合比经拌制成形，在标准条件养护28d后，按规定方法测定其立方体抗压强度值如下：根据28d强度取B组为试验结果计算：审核：。

喷射混凝土的配制要求一、喷射混凝土配合比的设计要求喷射混凝土配合比的设计要求，基本上与普通混凝土相似，但由于施工工艺差别很大，所以必须满足一些特殊要求。

1.具有良好的黏附性，必须喷射到设计规定的厚度，并能获得密实、均匀的混凝土；2.具有一定的早强作用，喷射后4-8h的强度应能具有控制地层变形的能力；3.在速凝剂用量满足可喷性和早期强度条件下，必须达到设计的28d强度；4.应做到粉尘浓度较小，混凝土回弹量较少，且不发生管路堵塞；5.设计要求的其他性能，如耐久性、抗渗性、抗冻性等。

二、喷射混凝土配合比的设计参数1.“胶骨比”即混凝土中的胶凝材料（水泥+拌合料）与骨料之比，一般可采用（1:4）~（1:4.5）；2.喷射混凝土的砂率比普通混凝土的砂率大，一般为45%~60%；3.水胶比是影响混凝土强度的关键因素。

一般来说，当水胶比太大时，喷射混凝土表面易出现流淌、滑移、拉裂；若水胶比太小，喷射混凝土表面易出现干斑，作业中粉尘大，混凝土回弹较多。

根据工程经验，喷射混凝土的适宜水胶比为0.40~0.50。

三、喷射混凝土配合比的设计步骤1.确定喷射混凝土骨料的最大粒径和砂率骨料的最大粒径是影响混凝土可喷性的关键数据。

一般情况下，喷射混凝土骨料的最大粒径，不得大于喷射系统输料管道最小断面直径的1/5~1/3，亦不宜超过一次喷射厚度1/3，最好控制在20mm以内。

砂率对喷射混凝土的稠度和粘聚性影响很大，对强度也有一定影响，其他性能影响如下表：根据喷射混凝土特点，为了最大限度吸收二次喷射时的冲击能，必须选择较大的砂率。

综合权衡砂率大小所带来的的利弊，喷射混凝土拌合料的砂率在45%~55%为宜，一般粗骨料的最大粒径越大，其砂率应当越小。

另外，砂率较粗时，砂率可以偏大为宜；砂率较细时，砂率可以偏小些。

2.确定水泥及细粉掺料的用量水泥及细粉掺料（如粉煤灰、火山灰等）总称为细粉料。

细粉料的用量与骨料的最大骨料粒径有关系。

水泥的用量，可以用喷射混凝土的胶集比表示，即水泥与骨料之比，常为（1:4）~（1:4.5）。