巷道湿喷支护喷层强度演化的温度效应与应用研究
章雨豪1
任腊春1
姚鹏1
姜德义2
刘威2
1.中国电建集团城市规划设计研究院有限公司,广东 广州 5114002.重庆大学资源与安全学院,重庆 400044;煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室,重庆 400044
摘要：寒区环境下岩土工程安全高度依赖支护结构的稳定性.湿喷混凝土因具有回弹低、喷层强度高等优势,被逐渐应用于破碎围岩巷道支护中.但目前工程实践中,温度效应的影响并未被充分考虑,为探究寒区矿山巷道支护中,温度对湿喷混凝土喷层强度演化规律的影响,针对寒冷环境下某矿山湿喷混凝土技术应用过程中出现的喷层厚度小、强度低、易开裂等问题,开展基于温度的湿喷混凝土喷层强度演化规律影响因素研究,并采用扫描电子显微镜观察分析湿喷混凝土硬化浆料的微观形貌与结构,以及应用XRD分析湿喷混凝土不同温度和龄期下的水化反应产物种类.发现寒区湿喷混凝土巷道支护喷层强度演化具有明显的温度效应.0～20℃温度范围内,养护温度低于 10℃时,湿喷混凝土试件抗压强度随温度的升高演化较快,尤其当温度较低(0℃左右)时观察微观结构表面疏松多孔,孔隙、裂缝较多;养护温度高于 15℃时,湿喷混凝土试件抗压强度随温度的升高演化放缓,但微观结构逐渐致密,结构更加密实;温度通过影响湿喷混凝土水化反应,进而影响其微观结构;湿喷混凝土微观结构中初始孔隙裂隙和骨料过渡区界面强度,直接影响湿喷混凝土宏观力学性能.根据室内试验研究成果,综合现场工程应用成效,提出针对寒冷环境下的湿喷混凝土支护的优化措施,措施有效提升了喷层结构强度,工程应用显示,改进后 28d湿喷混凝土喷层强度由 19.5 MPa提升至 32.9 MPa,提高约 68.7%,喷层表面致密、光滑,湿喷混凝土生产能力提高约 25%,研究取得了良好的施工效果,也为类似工程条件下湿喷混凝土施工提供参考.
关键词：寒区环境湿喷混凝土抗压强度微观形貌XRD
分类号：X936(安全工程)TD353(矿山压力与支护)
资助基金：自然科学基金重点资助项目(51834003)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1-12 )
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