性質
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,最大粒徑小于25mm;不宜使用細砂。噴射混凝土拌和物宜随拌随用,停放時間不得大于30mm。鋼纖維噴射混凝土宜釆用無堿速凝劑,其摻量應根據試驗确定,通常為水泥用量的2%〜5%;如摻入高效減水劑或增塑劑,其品種和劑量應通過試驗确定,并應經現場試噴檢驗。
操作方法
噴射混凝土幹拌法
幹拌法是将水泥、砂、石在幹燥狀态下拌合均勻,用壓縮空氣将其和速凝劑送至噴嘴并與壓力水混合後進行噴灌的方法。此法須由熟練人員操作,水灰比宜小,石子須用連續級配,粒徑不得過大,水泥用量不宜太小,一般可獲得28~34兆帕的混凝土強度和良好的粘着力。但因噴射速度大,粉塵污染及回彈情況較嚴重,使用上受一定限制。
噴射混凝土濕拌法
是将拌好的混凝土通過壓漿泵送至噴嘴,再用壓縮空氣進行噴灌的方法。施工時宜用随拌随噴的辦法,以減少稠度變化。此法的噴射速度較低,由于水灰比增大,混凝土的初期強度亦較低,但回彈情況有所改善,材料配合易于控制,工作效率較幹拌法為高。
将預先配好的水泥、砂、石子、水和一定數量的外加劑,裝入噴射機,利用高壓空氣将其送到噴頭和速凝劑混合後,以很高的速度噴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,最大粒徑小于25mm;不宜使用細砂。主要用于岩石峒庫、隧道或地下工程和礦井巷道的襯砌和支護。
準備工作
1、檢查錨杆安裝是否符合設計要求,發現問題及時處理。
2、清理噴射現場的矸石雜物,将噴漿機安設在頂幫圍岩穩定安全地點,距離道軌間隙不能小于0.5m。接好風、水管路,輸料管路要平直不得有急彎,接頭要嚴密,不得漏風,嚴禁将非抗靜電的塑料管做輸料管使用。
3、檢查噴漿機是否完好,并送電空載試運轉,緊固好磨擦闆,不得出現漏風現象。
4、噴射前必須用高壓風水沖洗岩面,在巷道拱頂和兩幫應安設噴厚标志。
5、噴射人員要佩戴齊全有效的勞保用品。
噴射工作
噴射工作開始前,應首先在噴射地點鋪上舊皮帶,以便收集回彈料,回彈率不超過10%。
1、開水開風,調整水量,保持風壓不得低于是0.4MPa,水壓應比風壓高0.1MPa左右,加水量憑射手的經驗加以控制,水灰比0.4。
2、噴射手操作噴頭,自上而下沖洗岩面。
3、送電,開噴漿機拌料機,上料噴漿。
4、根據上料情況再次調整風水量,保證噴面無幹斑,無流淌,粘着力強,回彈料少。
5、噴射手分段按自下而上先牆後拱的順序進行噴射。
6、噴射時噴頭盡可能垂直受噴面,夾角不得小于70度。
7、噴射時,噴頭運行軌迹應呈螺旋形,按直徑200-300mm,一圓壓半圓的方法均勻緩慢移動。
8、一次噴射混凝土厚度50~70mm,并要及時複噴,複噴間隔時間不得超過2個小時。否則應用高壓水重新沖洗受噴面。
9、應配兩人,一人持噴頭噴射,一人輔助照明并負責聯絡,觀察頂幫安全和噴射質量。
注意事項
1、分次噴射時,複噴應在前一次砼終凝後進行,若終凝一小時後進行噴射時,應先用水清洗噴層表面。有超挖或裂縫低凹處,應先補噴平整,然後再正常噴射。
2、嚴禁将噴頭對準人員。
3、噴射過程中,如發生堵管、停風停電等故障時,應立即關閉水門,将噴頭向下放置,以防水流入輸料管内;處理堵管時采用敲擊法輸通料管。
4、噴射人員要配戴防塵口罩、乳膠手套和眼鏡。
5、噴射工作結束後,噴層在七天以内,每班灑水一次,7天以後,每天灑水一次,持續養護28天。
6、噴漿機司機必須經過專門培訓,熟悉噴漿機性能結構和工作原理,并能排除一般故障,進行日常維修和養護。
7、噴漿機進氣口密封良好,防止漏風吹起粉塵;排氣口暢通,廢氣排放順利;噴漿管接頭牢固、密封良好、擺放整齊。個人配帶防塵口罩,粉塵濃度不超過6mg/m3。
實驗應用
試驗以采用噴射混凝土單層襯砌結構隧道工程為背景,對不同水膠比、粉煤灰摻量及鋼纖維摻量噴射混凝土力學性能、滲透性能進行研究。
結果表明,噴射混凝土具有高早齡期強度,當養護齡期大于1d時,噴射混凝土強度小于普通混凝土且差值逐漸增大。随着水膠比增大和鋼纖維摻量降低,噴射混凝土強度及滲透性降低;随着粉煤灰摻量增大,噴射混凝土抗壓強度先增大後減小,滲透性先減小後增大,劈裂抗拉強度持續增大。
同時,對噴射混凝土碳化、凍融、硫酸鹽侵蝕及氯離子侵蝕耐久性能進行研究,并與同配合比普通混凝土進行對比。而後,采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、熱分析及壓汞測孔法(MIP)對侵蝕後噴射混凝土微觀結構、侵蝕産物及孔結構進行分析,研究噴射混凝土與普通混凝土耐久性能差異及機理。
結果表明:噴射混凝土碳化、凍融及硫酸鹽侵蝕耐久性能優于普通混凝土,但抗氯離子侵蝕性能較普通混凝土弱。鋼纖維的加入使噴射混凝土耐久性能提高,但對抗氯離子侵蝕性能提升不明顯。