喷射混凝土工艺控制

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摘 要：喷射混凝土在高速连续冲击下，能够与岩面或建筑物紧密地粘结在一起，把岩面或建筑物加固成完整而稳定的结构，在铁路、公路及水利市政等建筑领域已得到日益广泛的应用，本文主要介绍喷射砼施工过程中工艺控制。

关键词 ：喷射混凝土施工工艺控制

中图分类号： TU278 文献标识码： A

1引言

喷射混凝土借助喷射机械，利用压缩空气，将按一定比例配制的拌合料通过橡胶管输送（0-200mm），高速喷射到岩面或建筑物面上。经过调查，目前喷射混凝土支护施工中，存在喷射混凝土粘接强度不高和喷射混凝土达到设计要求而后期出现碱—骨料反应导致的强度降低、表面开裂、剥落、甚至坍塌，锚杆锈蚀外露、渗水漏水等问题；同时，干喷射混凝土存在回弹率高，粉尘大，材料浪费严重，施工效率低等问题。由此喷射混凝土施工质量需要进一步提高，喷射混凝土施工工艺需通过采取各种措施进一步优化。

2喷射混凝土工艺控制目标

2.1喷射混凝土具有高粘聚性、附着性、回弹率低、粉尘少；

2.2喷射混凝土达到耐久性；

2.3喷射混凝土施工达到高工作性；

3喷射混凝土工艺控制

3.1施工准备

3.1.1选择适宜的骨料 (1)骨料的强度。采用高强度岩石碎粒做骨料，无疑是高性能喷射混凝土的首要选择。但是，混凝土的强度除了取决于骨料本身的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度。骨料表面粗糙，界面粘结强度高，因而碎石比卵石要好。

(2)骨料的粒径。试验表明，混凝土的强度随着骨料粒径的减小而提高。骨料最大粒径减小，不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且容易拌和均匀，骨料周围有害气体减少，水膜减薄，从而提高了混凝土强度。因此，使用小粒径的骨料较好。根据研究，大粒径骨料产生的回弹率也高。我们选用粒径5～10mm的碎石做粗骨料。

(3)骨料与水泥浆的相容性。要想获得较好的界面结构，骨料与水泥浆在化学性质和结构上应是相容的。只有这样，水泥水化形成的产物才能与骨料表面物质互相接触连生而形成一个整体。试验表明，硅酸盐水泥与硅质骨料相容较好。

(4)粗、细骨料的比例。粗、细骨料的比例通常取决于骨料的级配与形状。根据研究，高性能混凝土中骨料体积的最佳比例为65%，其中细骨料占骨料总量的40%，因此，粗、细骨料的体积比为3∶2。

3.1.2选择适宜的水泥：应优先选用425＃普通硅酸盐水泥；水泥性能应符合现行水泥标准。

3.1.3选择适宜的外加剂为了降低用水量，降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，必须使用外加剂。

(1) 速凝剂。采用质量合格产品，使用前应做速凝效果试验，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，使用时掺量为水泥重量的4%。

(2) 高效减水剂。混凝土基体的孔隙率每减少1%，其强度几乎可以增长10%；基体的孔隙主要来自拌和水过多而产生的凝胶孔与毛细孔。因此喷射混凝土中掺加适量的减水剂，可有效提高喷射混凝土强度，使用时掺量为水泥重量的0.7%。

3.1.4 机具设备

(1) 喷射机、混凝土搅拌机、空压机性能等在使用前均应检修完好，就位前要进行试运转。

(2) 管路及接头要保持良好，要求风管不漏风，水管不漏水。

3.1.5 环境

(1) 喷射前应检查受喷工作面尺寸，清除松动危石

(2) 在喷射前用高压风或水清洗受喷面，将施工粉尘和杂物清理干净，以利混凝土粘接。

(3) 预埋喷层厚度检查标志。

3.2 操作工艺

喷射混凝土施工采用水泥裹砂或水泥裹石工艺。即将处理过的砂或碎石(有一定含水率，杂质少)与水泥预先拌和，在砂子或石子的吸附作用下，水泥在砂粒或石粒表面形成1个外壳。喷敷时，表面水增加，稀砂浆中水的移动受到约束，从而显著减少泌水，稠料浆壳体同时阻止了骨料沉降，使离析现象大为减少，也使回弹率降低，强度提高 。

3.2.1在未上混凝土拌合料之前，先开高压风及高压水，喷嘴风压控制在0.1～0.15MPa，保证喷出来的水和高压风呈雾状。

3.2.2喷射应分段、分部、分块进行，分段长度不超过6m，分块大小为2m×2m；喷射自下而上进行喷射，以减少因重力作用面引起滑动或滑落现象的发生。

3.2.3保证喷射距离、喷射角度。

喷嘴至岩面的距离控制在0.8m1.2m，过大或过小都增加回弹量；喷嘴与岩面角度控制在5～150，则回弹量最小、喷射效果最好。

3.2.4喷射移动采用螺旋形移动前进，也可采用S形往返前进。

3.2.5严格控制喷射机的工作风压及水压，保持风压在0.1MP左右，水压应稍高于水压。

3.2.6喷射厚度及分层喷射时间控制

喷射作业应分层进行，一般情况分2-3层，每层厚度为粗骨料最大粒径的两倍，控制在3-8cm；分层喷射间隔时间不得太短；当间隔时间较长时，复喷时应将初凝混凝土表面清洗干净。

3.2.7喷射混凝土的养护

当最后一次喷射的混凝土终凝2h后，立即喷水养护，每天至少喷水四次。养护时间一般不得少于7d。气温低于＋5 C时，不得喷水养、护。

在终凝后第一次喷水养生时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土防护层表面。

在养生过程中如果发现剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因、采取措施进行修补，以防后患。

4现场质量管理与检测

4．1现场质量管理措施

4.1.1严把水泥、砂石、速凝剂等原材料质量关，并严格按配合比施工。

4.1.2严格操作规程：要求工人严格按操作规程施工，加强对其责任心的教育。

4.1.3加强对操作人员的培训。尤其是喷射手、搅拌人员、一定要选择责任心强、技术熟练的工人担任，以保证喷射混凝土的质量。

4.1.4合理选择施工设备、机具和施工方案。施工前选好设备、机具，良好的机具是保证质量的基础。

4．2现场质量检测

4.2.1强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验，试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将模具敞开一侧朝下，以80（与水平面的夹角）左右置于墙脚：先在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。

4.2.2厚度检测

用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，“每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60％以上不应小于设计厚度；最小值不应小于设计厚度的一半；同时，检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度值。”

4.2.3外观感检测

观感检测一般采用人工观测的方法，包括目测法和实测法两种。确保喷面面平顺、线型流畅，无漏喷、离鼓、钢筋网外露现象。

5结束语

5.1采用水泥裹砂和水泥裹石工艺，喷射混凝土骨料与胶结料的界面结构大大改善；掺入活性掺和料，又促进了水泥水化反应，其结构更加致密。它们共同作用的结果使得混凝土的强度、抗渗能力、抗碳化能力、防腐蚀能力等耐久性大大提高

5.2合理选择施工程序、工艺和技术措施、制订行之有效的现场质量管理措施是保证喷射混凝土工程质量的关键。

5.3喷射混凝土采用湿喷技术，是喷射混凝土作业的发展方向。

参考文献：

[1] 张向东,张树光,李永靖;喷射混凝土技术的发展与应用[J];煤;2001年01期

[2] 陶龙光 ,刘波;喷射混凝土用添加剂发展现状及趋向[J];国外建材科技;1995年02期