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[科普中国]-湿式喷射混凝土

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湿式喷射混凝土是指按一定配合比将水泥、粗细骨料和水一起搅拌好,然后借助各种类型的湿式喷射机,将拌好的混凝土,通过输料软管输送到喷嘴,并在喷嘴处添加液体速凝剂,用压缩空气补给能量,使混凝土形成料束,从喷嘴喷射到围岩面上。

简介湿式喷射混凝土是指按一定配合比将水泥、粗细骨料和水一起搅拌好,然后借助各种类型的湿式喷射机,将拌好的混凝土,通过输料软管输送到喷嘴,并在喷嘴处添加液体速凝剂,用压缩空气补给能量,使混凝土形成料束,从喷嘴喷射到围岩面上。

喷射混凝土施工技术在隧道建设领域应用很广,我国喷射混凝土施工普遍采用的是干喷和潮喷,随着施工技术的不断发展,一种新的喷射混凝土施工技术—湿式喷射混凝土正逐渐运用于喷射混凝土施工作业中1。

湿式喷射混凝土的配置方法将水泥、砂子、石子、水按一定比例配合后搅拌成混凝土(水灰比一般为0.5左右、塌落度13cm左右),用泵(挤压泵或柱塞泵)将搅拌好的混凝土经输料管压送至喷嘴处,与液体速凝剂相混合,借助压风补充的能量将混凝土喷射到受喷面上。

湿喷粉尘少、回弹低、混凝土强度高。但喷射工艺较复杂,对集料和外加剂的要求较高,混凝土输送距离较短(一般不超过50m)。

湿式喷射混凝土的基本原理湿式喷射混凝土的基本原理是将搅拌好的混凝土送入湿式喷射机,用压缩空气在喷嘴处与从计量泵压到喷嘴的雾化速凝剂混合,形成料束,喷到受喷面上干喷混凝土是把水泥、骨料和速凝剂按比例拌匀,加进喷射机后用压缩空气将物料通过软管,在喷嘴处加水,形成料束,高速推送到受喷工作面上潮喷是预先在砂石料堆中加水(砂含水率不大于8%,石含水率不大于4%)后与水泥拌合,在加入喷射机时掺入速凝剂,用压缩空气将物料通过软管和喷嘴形成的料束高速推送到受喷工作面上2。

湿喷技术的优越性湿式喷射混凝土技术是一门新技术。湿喷与干(潮)喷比较有明显的优越性。

1.湿喷混凝土配合比易于控制施工时,湿喷的混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射,其配合比完全处于受控状态,从而保证了喷混凝土的质量。干潮喷的混凝土质量不易控制,特别是混凝土的水灰比带有随意性,是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的,混凝土的品质在很大程度上取决于喷射手操作正确与否。

2.回弹率低,能有效控制成本干潮喷回弹率达35%-45%,而湿喷回弹率为巧15%左右,所以湿喷的生产成本低,效益高。

3.施工时的粉尘浓度低潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m³,干喷喷嘴旁粉尘浓度比潮喷粉尘浓度更高,而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘浓度低。喷混凝土施工时,往往由于粉尘浓度及其他原因,造成隧道内能见度低,客观上使操作人员只讲喷射数量,而忽视喷射质量使喷混凝土的质量不稳定,浪费很大。

4.生产率高:干式混凝土喷射机一般不超过5m³/h。而使用湿式混凝土喷射机,人工作业时可达7-9 m³/h,采用喷射机械手作业时,则可达15-18 m³/h,比其他喷射法提高2-3倍。

5.设备材料磨损小干喷机结构简单,体积小,清洗方便,但结合板的磨损大湿喷机的构造较复杂,体积大,需要较大动力设备的牵引,但结合板的磨损小。

上述因素值得我们高度重视。喷射混凝土质量好坏及生产效率高低是直接影响隧道施工进度、工程质量和经济效益的重要因素2。

干喷与湿喷法技术性能比较干喷与湿喷法技术性能比较(见表2)

施工注意事项1.严格控制工作机的风压在0.15MPa-0.2MPa范围内;

2.严格控制喷嘴与受喷面的距离和角度,无钢筋网喷射时,喷头应与喷面垂直,有钢筋网时可适当放偏,喷嘴离受喷面的距离控制在8-1.0m范围内;

3.严格控制水灰比,以刚喷射的混凝土表面有一层暗淡光泽为宜;

4.渗漏水地段的处理在喷射混凝土前用压缩空气吹扫。当水量不大时,喷射混凝土配料及拌料按正常施工程序进行。当水量较大时,开始喷射时,适当减小用水量。喷射时由远而近,临时加大速凝剂掺量逐渐合拢水止住后,必须恢复用正常速凝剂掺量的喷射混凝土封闭;

5.湿喷混凝土必须进行砂子的含水率试验,用以校正加人的水量,以取得期望的坍落度;

6.配料时骨料与水泥的温度不应低于5℃;

7.湿喷混凝土拌合料搅拌的时间在掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学