【喷射混凝土支护】喷射混凝土热物性参数
时间：2019-05-17 03:26:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文主要介绍了喷射混凝土的支护方法，并通过工程实例阐述了其应用。 关键词：喷射混凝土， 应用 Abstract: this paper mainly introduces the jet concrete support method, and through the application of engineering examples.
Keywords: jet concrete, applications
中图分类号：TU528.53文献标识码：A 文章编号：
1概述
喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气或其它动力，将按一定配合比的水泥、砂、石子及外加剂等拌合料与水混合，通过喷管以较高速度(30～120m/s)喷射到受喷面上，在很短的数分钟之内凝结硬化而成型的混凝土补强加固新材料。现在喷射混凝土已成为建筑物衬砌、补强最有效的手段之一，喷射混凝土作为一种支护方式,在公路铁路、水利水电、煤矿、冶金、建筑行业等得到越来越广泛的应用。
喷射混凝土的施工工艺系统主要由供料(供砂、石、水泥、外加剂等)、供气、供水三个子系统组成，这三部分子系统的不同组合方式产生不同的施工技术方法和施工工艺，对其质量有着显著的影响，施工费用也各不相同。
2喷射混凝土支护的类型
按不同标准,喷射混凝土可以分为不同的类别。根据喷射工艺的不同,分为干式喷射混凝土、潮式喷射混凝土、湿式喷射混凝土及SCE喷射混凝土；根据喷射混凝土的组成,可分为一般喷射混凝土与纤维增强喷射混凝土。
2.1干喷法
将水灰比小于0.25的水泥、砂子、石子混合料和粉状速凝剂按一定的比例混合搅拌均匀后,利用干式混凝土喷射机,以压缩空气为动力,经输料管到喷嘴处,与一定量的压力水混合后,喷射到受喷面上。
施工工艺特性：流程简单方便，所需施工设备较少，只要有强制拌和机和干喷机即可；输送距离可达300m，垂直距离可达180m，施工布置比较方便灵活；速凝剂可提前在喷射机前加入，拌和比较均匀；粉尘及回弹量均较大，工作环境差；喷料时有脉冲现象；喷射混凝土的均匀性较差、实际水灰比不易准确控制，喷射手的施工经验和临场应变调节能力对其质量影响很大，设计强度需根据现场试验分析调整。
2.2 湿喷法
将水泥、砂子、石子、水按一定比例混合后搅拌成砼(水灰比一般为0.5左右, 坍落度13cm左右),用泵将搅拌好的砼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砼喷射到受喷面上。
施工工艺特性：水灰比能较准确控制但比干喷法用水量多，水泥用量相对干喷法要多，一般达500kg/ 。粉尘、回弹量均较低，生产环境状况较好；湿喷机具设备较复杂，速凝剂一般不能提前加入、加入较困难；输料距离和高度远比干喷法要小，喷射系统布置需靠近工作面；施工中途不得停机，停喷后要尽快将设备冲洗干净。
表2-1干喷法与湿喷法技术性能比较表
指标 干喷法 湿喷法(风动型) 湿喷法(泵送型)
机械设备 简单 较简单 较复杂
粉尘浓度 一般大于50mg/
可降低50%～80% 可降低80%以上
耗风量 较大 可降低50%左右 可降低50%以上
回弹率 20%～40% 可降低至10%左右 可降低至5%～10%
水灰比 0.4～0.5 0.5～0.55 0.55(加塑化剂)
压送距离 200～3O0m 水平60m,垂直30m 水平100m,垂直30m
设备 清洗容易 困难，中途不能停歇 困难，中途不能停歇
水泥用量 400kg/
450～480kg/
480～560kg/
砼坍落度 5～7cm 8～10cm 10～12cm
2.3水泥裹砂法
水泥裹砂喷射混凝土简称SEC喷射混凝土,是用低水灰比的水泥（0.15～0.35）裹注砂料并调制成砂浆,泵送并与干式喷射机输送的干集合料相混合,经喷嘴喷射到受喷面上。
施工工艺特性；施工中回弹率可降至7%～15%，粉尘量仅为2～5mg/ ，施工环境条件明显改善；压送距离与干喷法相同，喷射能力较高，可达10～12 /h；可增加一次喷射混凝土厚度，可达30～40cm；岩壁工作面有渗水时亦容易施工；能喷射钢纤维混凝土和其它纤维混凝土；作业安全性高，施工质量稳定、波动小；
2.4双裹并列法
双裹并列法虽然也是由两条线路输送料物，但“干混合料”线路的砂、石料都用水泥包裹，不再是水泥裹砂法的干砂石料，而是“双裹(裹石及裹砂)混合料”，另一条“湿路”也不再是水泥砂浆，而是经过水泥包裹处理的高流态混凝土，两条输料线路都有水泥包裹作用。
施工工艺特性：作业方式与SEC法类似；施工性能良好，回弹、粉尘均少于SEC法，水泥用量少30kg/ 左右；具有较大的生产能力，应尽可能采用机械手操纵喷头。仔细控制配合比、分料比及两条输料线的物料流量同步；施工设备较庞大和复杂，中间环节较多，应加强施工人员的技术培训工作，加强作业线上相互配合、协作工作。
2.5潮料掺浆法
潮料掺浆法是将水灰比在0.25～0.35间的混合料和速凝剂按一定比例混合后搅拌均匀,利用潮式混凝土喷射机,以压缩空气为动力,经输料管输送至喷嘴处与补充的压力水混合后喷射于受喷面上。特点是大大减少施工粉尘，节约水泥用量。施工回弹少、泌水率低，从而强度有显著提高，可达30～40MPa。所用设备比水泥裹砂法和双裹并列法都要简单得多，基本上可在干喷法的设备和作业方式上加以改进，施工布置比较灵活，在较狭窄的现场也可以有效的应用。
2.6钢纤维喷射混凝土
钢纤维增强喷射混凝土是均匀散布有钢纤维的混凝土拌合料,借助压缩空气高速喷射至受喷面而形成的新型复合材料。它改变了普通砼的脆性特点,具有高强度、大变形及破坏后仍存在较高残余强度的特点,使喷射砼的韧性、抗弯、抗剪强度、耐用系数和疲劳极限等都得到极大改善。其中钢纤维的掺量（占混合料重）一般为3%～5%,其柔性大大超过了普通混凝土,抗弯强度约增加50%～100%,抗剪强度提高约30%～50%,韧性提高数倍。 钢纤维混凝土支护适用于塑性流变岩体及承受动荷载影响的巷道或高速水流冲刷的隧洞。
3喷射混凝土支护的作用及特点
3.1喷射混凝土支护的作用
1）支承围岩：由于喷层能与周围围岩紧密贴合粘结，并给围岩表面抗力和剪力从而使围岩处于三向受力的有利状态，防止围岩强度恶化。此外，喷层本身的抗冲能阻止不稳定块体的塌滑。
2）卸载作用：由于喷层属柔性，能有控制地使围岩在不出现有害变形的前提下进入一定程度的塑性，从而使围岩卸载。同时喷层的柔性也能使喷层中的弯曲应力减小，有利于砼承载力的发挥。
3）填平补强围岩：喷射混凝土可射入围岩张开的裂隙，填平表面凹穴，使裂隙分割的岩块层面粘联在一起，保持岩块间的咬合、镶嵌作用，并提高其间的粘结力、摩阻力，有利于防止围岩松动，并避免或缓和围岩应力集中。
4）隔绝作用：喷射混凝土层封闭了围岩的表面,完全隔绝了空气、水与围岩的接触,有效地防止了风化、潮解引起的围岩破坏与剥落。
5）分配外力：通过喷层把外力传给锚杆、网架等，使支护受力均匀。
3.2喷射混凝土的特点
1）自捣。喷射混凝土结构密实,强度较高,不需人工捣固。
2）早强。能随地下工程掘进及时施工,入速凝剂后凝结硬化快,有较高的早期强度,与锚杆配合使用,能有效控制围岩的松动和变形。
