摘要

考虑影响混凝土抗溶蚀性能的四种因素(水灰比、矿物掺和料、减水剂和速凝剂),设计正交试验,利用自制混凝土溶蚀装置模拟了不同配合比下初期支护喷射混凝土溶蚀析钙过程,分析不同配合比对初期支护喷射混凝土抗溶蚀性能、工作性能和力学性能的影响规律。研究结果表明:复掺硅灰、矿渣、速凝剂和减水剂后抗溶蚀性能提升显著,与基准组相比,钙离子质量浓度最大下降45.9%;坍落度过大或过小会使钙离子质量浓度变大,初期支护混凝土坍落度建议控制在10~17 cm;各工况孔隙率变化规律基本相似,掺入硅灰、矿渣、速凝剂和减水剂能有效降低初始孔隙率,提高混凝土初始密实度,但溶蚀作用对混凝土孔隙率没有明显影响;掺入硅灰或矿渣与速凝剂、减水剂的9种工况,初期支护混凝土28 d龄期抗压强度均高于基准组和单掺组,且抗压强度均在30 MPa以上。综合考虑抗溶蚀性能、工作性能和力学性能,建议阻钙析出喷射混凝土水灰比取0.45,矿物掺和料、减水剂和速凝剂的质量比取0.25∶0.011∶0.05。其中矿物掺和料为10%硅灰和15%矿渣。