[科普中国]-喷射混凝土

操作方法

喷射混凝土干拌法

干拌法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气将其和速凝剂送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法。此法须由熟练人员操作，水灰比宜小，石子须用连续级配，粒径不得过大，水泥用量不宜太小，一般可获得28～34兆帕的混凝土强度和良好的粘着力。但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。1

喷射混凝土湿拌法

是将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷嘴，再用压缩空气进行喷灌的方法。施工时宜用随拌随喷的办法，以减少稠度变化。此法的喷射速度较低，由于水灰比增大，混凝土的初期强度亦较低，但回弹情况有所改善，材料配合易于控制，工作效率较干拌法为高。

将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成。

宜采用普通水泥，要求良好的骨料，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于25mm；不宜使用细砂。主要用于岩石峒库、隧道或地下工程和矿井巷道的衬砌和支护。

1、准备工作

①、检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。

②、清理喷射现场的矸石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，距离道轨间隙不能小于0.5m。接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。

③、检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。

④、喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。

⑤、喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。

2、配拌料

①、利用筛子、斗检查粗细骨料配比是否符合要求。

②、检查骨料含水率是否合格。

③、按设计配比把水泥和骨料送入拌料机，上料要均匀。水泥：砂：石子，砼重量配合比水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，人工拌料时采用潮拌料，水泥、砂和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。

④、检查拌好的潮料含水率，要求能用手握成团，松开手似散非散，吹无烟。

⑤、速凝剂按水泥含量的2.5-4%在喷浆机上料口均匀加入。

3、喷射工作

喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，回弹率不超过10%。

①、开水开风，调整水量，保持风压不得低于是0.4MPa, 水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，水灰比0.4。

②、喷射手操作喷头，自上而下冲洗岩面。

③、送电，开喷浆机拌料机，上料喷浆。

④、根据上料情况再次调整风水量，保证喷面无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。

⑤、喷射手分段按自下而上先墙后拱的顺序进行喷射。

⑥、喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度。

⑦、喷射时，喷头运行轨迹应呈螺旋形，按直径200-300mm,一圆压半圆的方法均匀缓慢移动。

⑧、一次喷射混凝土厚度50～70mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2个小时。否则应用高压水重新冲洗受喷面。

⑨、应配两人，一人持喷头喷射，一人辅助照明并负责联络，观察顶帮安全和喷射质量。

4、停机

①、喷浆结束后，按先停料、后停水再停电最后关风的顺序操作。

②、喷射工作结束后，卸开喷头，清理水环和喷射机内外部的灰浆或材料，盘好风水管。

③、清理收集回弹料，并应将当班拌料用净。

④、喷射砼2小时后开始洒水养护，28天后取芯检测强度。

5、喷射质量

喷射前必须清洗岩帮，清理浮矸，挖出墙基础，拉好线，喷射均匀，无裂隙，无“穿裙，赤脚”。

注意事项①、分次喷射时，复喷应在前一次砼终凝后进行，若终凝一小时后进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。有超挖或裂缝低凹处，应先补喷平整，然后再正常喷射。

②、严禁将喷头对准人员。

③、喷射过程中，如发生堵管、停风停电等故障时，应立即关闭水门，将喷头向下放置，以防水流入输料管内；处理堵管时采用敲击法输通料管。

④、喷射人员要配戴防尘口罩、乳胶手套和眼镜。

⑤、喷射工作结束后，喷层在七天以内，每班洒水一次，7天以后，每天洒水一次，持续养护28天。

⑥、喷浆机司机必须经过专门培训，熟悉喷浆机性能结构和工作原理，并能排除一般故障，进行日常维修和养护。

⑦、喷浆机进气口密封良好,防止漏风吹起粉尘；排气口畅通，废气排放顺利；喷浆管接头牢固、密封良好、摆放整齐。个人配带防尘口罩，粉尘浓度不超过6mg/m32。

工艺流程一、喷射混凝土宜优先选用湿喷工艺。

二、喷射混凝土原材料应符合下列规定：

1、喷射混凝土应釆用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，必要时可釆用特种水泥。

2、喷射混凝土所用细骨料细度模数应大于2.5，砂中小于0.075mm的颗粒 应不大于20%。

3、喷射混凝土所用粗骨料最大粒径不宜大于16mm，当使用短纤维时，最 大粒径不宜大于10mm，并宜釆用连续粒级。

4、速凝剂应釆用质量稳定的产品，其与水泥应有良好的相容性，性能指标应符合相关标准的规定。速凝剂的掺量不宜大于水泥用量的5%。5喷射 混凝土可根据需要掺入其它外加剂，其掺量通过试验确定。

三、喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、喷射工艺和设计要求通 过试验选定，并应符合下列规定：

1、胶骨比宜为1:4~1:5。

2、水胶比宜为0.40~0.50。

3、砂率宜为45%~60%。

4、水泥用量不宜小于400kg/m。

四、喷射混凝土宜釆用强制式搅拌机搅拌，其搅拌时间应不小于1.5 mm。 当掺用纤维时，其搅拌时间应通过现场匀质性试验确定。喷射混凝土拌和物宜随拌随用，停放时间不得大于30mm。在运输、存放过程中不得淋雨、浸水 及混入杂物。

五、喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理，检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转。

六、喷射混凝土作业应符合下列规定：

1、应分段、分层由下而上顺序喷射，每段长度不宜大于6 m。当岩面有较 大凹洼时应先将凹洼处喷平。喷在岩面上的混凝土表面应无滑移下坠现象。一次喷射厚度可根据喷射部位经现场试验确定。

2、喷嘴宜与喷射面垂直，其间距宜为0.6m〜1.8m。喷嘴应连续、缓慢作 横向环形移动，喷层厚度应均匀。

3、分层喷射时，后层混凝土应在前层混凝土终凝1h后，先用风、水清洗 喷层表面后再喷射。

4、喷射过程中应检查混凝土的回弹率。喷射混凝土的回弹率侧壁应不大 于15%，拱部应不大于25%。

5、喷射作业的环境温度不得低于5°C;喷射混凝土作业区内应具有良好通 风和照明条件。喷射作业时粉尘含量不得大于2mg/m。

6、喷射作业完成后应及时进行厚度检测，不符合要求要及时补喷。

七、钢纤维喷射混凝土施工应符合下列规定：

1、釆用钢纤维喷射混凝土做初期支护时，应根据围岩地质条件确定喷层 厚度；应满足围岩的地质条件、变形量级和工程类型要求的韧度指标。喷层厚度不宜大于150mm。

2、用于喷射混凝土的钢纤维，应根据喷射工艺特点确定其施工参数，并满足下列规定：

1）钢纤维不得有明显的锈蚀和油渍及其它妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质；钢纤维内含有的因加工不良造成的粘连片、表面严重锈蚀的纤维、铁锈 粉等杂质的总重量不应超过钢纤维重量的1%。

2）钢纤维断面直径(或等效直径)应为0.3mm〜0.8mm，长度应为20mm〜 35mm，并不得大于输料软管以及喷嘴内径的0.7倍，长径比为30〜80，长度偏差不应超过长度公称值的±5%。

3）钢纤维抗拉强度应符合设计要求。

4)钢纤维掺量的设计应考虑到喷射时钢纤维混凝土各组分回弹率不同的 影响，以喷射到岩面上的钢纤维混凝土中钢纤维的实际含量作为依据。钢纤维喷射混凝土的钢纤维实际含量不宜大于78.5kg/ m (体积率1.0%)。最小含 量可依据钢纤维的长径比参照表8.4.7选用。

表8.4.7钢纤维混凝土中钢纤维的最小实际含量要求

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5)钢纤维喷射混凝土的强度等级应满足设计要求。

钢纤维喷射混凝土用骨料应釆用连续级配，粗骨料最大粒径不宜大于 10mm，砂率不应小于50%。钢纤维喷射混凝土的原材料中宜加入矿渣粉或粉煤灰等活性掺和料。设计无要求时，矿渣粉的掺量可为水泥重量的5%〜15%，粉煤灰的掺量可为 水泥重量的15%〜30%。掺和料掺量的选择应通过试验确定。钢纤维喷射混凝土宜釆用无碱速凝剂，其掺量应根据试验确定，通常为水泥用量的2%〜5%;如掺入高效减水剂或增塑剂，其品种和剂量应通过 试验确定，并应经现场试喷检验。 3、钢纤维喷射混凝土的配合比设计应遵循下列原则：

1）根据钢纤维喷射混凝土抗压强度要求确定水胶比。

2）根据弯曲韧度比和弯拉强度要求确定钢纤维掺量。

3）根据和易性和输料性能确定水、水泥及外加剂用量。根据骨料粒径和级配、砂的细度及和易性确定砂率。

4、钢纤维喷射混凝土的搅拌应符合下列规定：

1）钢纤维称量允许偏差按重量计为±1%。

2）钢纤维喷射混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌和物中分散均匀，不产生结团，宜优先釆用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5mm;也可釆用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法，必要时釆用钢纤维播料机均匀地分散到混合料中，不得成团。

3)钢纤维混凝土的搅拌时间应通过现场匀质性试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1mm〜2mm。釆用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜少于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。

5、在钢纤维喷射混凝土的表面宜再喷射一层厚度为10mm的水泥砂浆， 其强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土。

八、合成纤维喷射混凝土施工应符合下列规定： 1、喷射混凝土中的合成纤维宜釆用聚丙烯纤维。

2、合成纤维应具有良好的耐酸、碱性和化学稳定性，并经改性处理，具有良好的分散性，不结团。

3、合成纤维抗拉强度应符合设计要求;当设计无要求时，长度宜为 12mm 〜19mm。

4、合成纤维掺量应通过试验确定。在无特殊要求情况下，常用掺量为0.8kg/m 〜1.2kg/m。

5、搅拌时间宜为4mm〜5mm。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散 成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30s 才可使用。

6、喷射合成纤维混凝土的水胶比宜为0.35〜0.45。

九、喷射混凝土养护应符合下列规定： 1、喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，时间不得少于14d。

2、气温低于5°C时不得喷水养护。

十、喷射混凝土的作业场所应有防冻保温措施；喷射混凝土作业环境温度 和拌和物进入喷射机的温度均不应低于5°C。