本发明涉及喷射混凝土，具体为一种隧道喷射混凝土的制作方法。
背景技术：
1、在隧道施工中，喷射混凝土往往用于地质条件复杂、洞壁不够坚固的隧道中，有着施工速度快、效率高的优点：利用喷射机将混凝土拌合物直接喷射到隧道岩石层或初期支护部位表面，省去了模板搭建和拆卸的工序，显著提高了施工速度；喷射混凝土能够紧密贴合隧道岩石层，有效填充岩石间的缝隙，提高围岩的整体性和稳定性，防止岩石脱落和渗水；同时喷射的混凝土能够形成较为均匀的混凝土层，提高隧道的整体质量。
2、但目前在实际隧道施工中，喷射混凝土超耗现象较为普遍，一般主要从控制隧道光面爆破效果、加强现场管理，减少超挖量等方面入手来减少混凝土消耗，但喷射混凝土的回弹量占混凝土超耗量的很大比重。为了降低回弹率，现有技术中一般采用加入外掺催化剂来降低喷射混凝土回弹量，但可能会降低混凝土的早期强度和凝固速度，外掺催化剂的使用和混凝土综合强度还不能达到一个平衡点。
3、因此，寻找一个具有低回弹率、高强度、综合性能高的隧道喷射混凝土的制作方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种隧道喷射混凝土的制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、一种隧道喷射混凝土包括以下质量份原料：310～330份水泥、145～155份活性添加剂、910～930份细集料、775～790份粗集料、175～185份水、3.5～4份减水剂、4.5～5份催化剂、23～24份速凝剂。
4、较为优选地，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥。
5、较为优选地，所述细集料为中砂，细度模数mx为2.8～3.0；所述粗集料为碎石，粒度为5～10mm；所述催化剂为zp-1型催化剂；所述减水剂为缓凝型减水剂。
6、其中，所述zp-1型催化剂，类似于速凝剂，能够使喷射混凝土快速水化放热、固化、早强，降低混凝土的掉块以及回弹率，还可以修正混凝土状态，促使混凝土不会堵管，并且此催化剂在不加入速凝剂时，不会起速凝效果，所以可以单独提前加入到混凝土中。
7、较为优选地，所述活性添加剂包括粉煤灰；所述粉煤灰为f类ⅱ级粉煤灰；所述速凝剂包括ytf-1无碱速凝剂。
8、粉煤灰具有火山灰活性，在加入水后，能与混凝土的水泥发生二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶，从而降低溶出可能，填充混凝土内部孔隙，提高混凝土强度和抗渗性，也可以减少需水量，降低早期干燥收缩，提高混凝土密实性。粉煤灰的球型玻璃体颗粒表面光滑，粒度细，质地紧密，可以减少混凝土对喷浆机泵管的摩擦阻力，提高喷射混凝土的性能。
9、较为优选地，所述活性添加剂还包括改性纳米沸石粉；所述活性添加剂中包括以下质量份原料：105～110份粉煤灰、40～45份改性纳米沸石粉。
10、较为优选地，所述速凝剂还包括复合分散剂；所述速凝剂包括以下质量份原料：14～16份ytf-1无碱速凝剂、7～10份复合分散剂。
11、较为优选地，所述改性纳米沸石粉包括以下质量份原料：5～8份纳米沸石粉、70～80份去离子水、6～10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、15～20份丙烯酸酐、140～170份n-甲基吡咯烷酮、8～10份羟基-聚乙二醇-巯基、1～2份偶氮二异丁腈。
12、较为优选地，羟基-聚乙二醇-巯基分子量为2000～3000。
13、较为优选地，所述改性纳米沸石粉的制备包括以下方法：(1)将纳米沸石粉加入去离子水超声分散均匀后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉a；(2)将改性纳米沸石粉a和丙烯酸酐超声分散于n-甲基吡咯烷酮，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉b；(3)将改性纳米沸石粉b、羟基-聚乙二醇-巯基、偶氮二异丁腈超声分散于n-甲基吡咯烷酮，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉。
14、进一步方案中，使用改性纳米沸石粉部分替代粉煤灰，进一步提高喷射混凝土的综合性能。其中，纳米沸石粉具有极小的粒径和较高的比表面积，能够很好的填充混凝土的微小空隙，且能对水泥水化后的产物发生作用，形成更为致密的结构，提高混凝土的密实度和强度。同时，纳米沸石粉作为一种矿物掺和料，也可以减少水泥用量，减少能源消耗。同时，为了进一步提高混凝土的综合性能，还在纳米沸石粉表面进行改性，引入了氨基、羧基、醚、羟基等有机官能团，增强了纳米沸石粉的表面活性，加入到混凝土中，能使得与混凝土基材之间相互作用力增强，羧酸和氨基基团能和混凝土水化产物中的钙离子形成化学键的结合，提高了界面结合力，醚、羟基、巯基提高了改性纳米沸石粉在混凝土的分散性，也提高了混凝土整体的流动性和保水性，进一步提高了混凝土的综合强度和性能。
15、较为优选的，过程(1)中，超声分散温度为30～40℃，超声功率为200～250w，超声时间为20～30min；加热温度为85～95℃，电测搅拌速度为2000～3000r/min，时间为3～4h。
16、较为优选地，过程(2)中，加热温度为73～89℃，电测搅拌速度为2000～3000r/min，时间为3～4h。
17、较为优选地，过程(3)中，加热温度为75～85℃，电测搅拌速度为2000～3000r/min，时间为3～4h。
18、较为优选地，所述复合分散剂按质量份包括以下物质：10～15份聚丙烯酸、15～17份乙醇胺、3～5份磷酸、2～3份对甲苯磺酸。
19、较为优选地，聚丙烯酸分子量为2000～5000。
20、较为优选地，所述复合分散剂的制备方法包括以下方法：将聚丙烯酸分散在去离子水中，分别加入乙醇胺、磷酸、对甲苯磺酸，加热电磁搅拌即得。
21、较为优选地，所述加热搅拌过程中，加热温度为80～90℃，电磁搅拌速度为2000～3000r/min，电磁搅拌时间为0.5～1h。
22、进一步方案中，引入复合分散剂，进一步提高喷射混凝土的综合性能。其中，聚丙烯酸是一种高效的阴离子型分散剂，通过静电斥力和空间位阻效应防止颗粒团聚，从而提高速凝剂在混凝土中的分散性和均匀性。乙醇胺能够改善速凝剂对混凝土颗粒的润湿性，促进速凝剂在混凝土中的渗透和分布。同时，一部分的聚丙烯酸和乙醇胺产生界面作用，进一步提高了空间位阻效应，促进速凝剂在混凝土中的分散，也可以在混凝土表面形成一层薄膜，提高了混凝土的综合强度和性能。
23、较为优选地，一种隧道喷射混凝土的制作方法，包括以下步骤：
24、s1：在搅拌机中依次加入粗集料、部分细集料和水泥搅拌均匀；然后在搅拌过程中，逐步分批加入剩余细集料、活性添加剂、水和减水剂，搅拌均匀，得到粗制喷射混凝土拌合物；
25、s2：在上述粗制喷射混凝土拌合物中加入催化剂、速凝剂，搅拌2～3分钟，得到喷射混凝土拌合物；
26、s3：将喷射混凝土拌合物喷涂在隧道岩面表面，凝固，得到隧道喷射混凝土。
27、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)通过提高混凝土配合比粉煤灰掺量降低混凝土对喷浆机泵管的摩擦阻力，提高喷射混凝土的性能。(2)减小喷射混凝土水胶比，提高1天及28天抗压强度。(3)在催化剂的作用下，喷射混凝土可较大幅度缩短初凝时间，降低施工现场喷射混凝土的回弹量。(4)外掺催化剂在满足混凝土强度的情况下，可较大幅度增加粉煤灰掺量降低水泥和速凝剂掺量，节约成本，达到降本增效的效果。(5)使用改性纳米沸石部分替换粉煤灰、并应进一步在速凝剂中引入复合分散剂，进一步提高喷射混凝土的综合性能。
1.一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述隧道喷射混凝土包括以下质量份原料：310～330份水泥、145～155份活性添加剂、910～930份细集料、775～790份粗集料、175～185份水、3.5～4份减水剂、4.5～5份催化剂、23～24份速凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述细集料为中砂，细度模数mx为2.8～3.0；所述粗集料为碎石，粒度为5～10mm；所述催化剂为zp-1型催化剂；所述减水剂为缓凝型减水剂。
4.根据权利要求1所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述活性添加剂包括粉煤灰；所述粉煤灰为f类ⅱ级粉煤灰；所述速凝剂包括ytf-1无碱速凝剂。
5.根据权利要求4所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述活性添加剂还包括改性纳米沸石粉；所述活性添加剂中包括以下质量份原料：105～110份粉煤灰、40～45份改性纳米沸石粉。
6.根据权利要求4所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述速凝剂还包括复合分散剂；所述速凝剂包括以下质量份原料：14～16份ytf-1无碱速凝剂、7～10份复合分散剂。
7.根据权利要求5所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述改性纳米沸石粉包括以下质量份原料：5～8份纳米沸石粉、6～10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、15～20份丙烯酸酐、8～10份羟基-聚乙二醇-巯基、1～2份偶氮二异丁腈。
8.根据权利要求7所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述改性纳米沸石粉的制备包括以下方法：(1)将纳米沸石粉加入去离子水超声分散均匀后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉a；(2)将改性纳米沸石粉a和丙烯酸酐超声分散于n-甲基吡咯烷酮，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉b；(3)将改性纳米沸石粉b、羟基-聚乙二醇-巯基、偶氮二异丁腈超声分散于n-甲基吡咯烷酮，加热搅拌，过滤，洗涤，干燥得到改性纳米沸石粉。
9.根据权利要求6所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：所述复合分散剂按质量份包括以下物质：10～15份聚丙烯酸、15～17份乙醇胺、3～5份磷酸、2～3份对甲苯磺酸。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种隧道喷射混凝土的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
