淺談預(yù)拌速凝噴射混凝土生產(chǎn)及施工技術(shù)

　　噴射混凝土是用于加固和保護結(jié)構(gòu)或巖石表面的一種具有速凝性質(zhì)的混凝土。該技術(shù)是借助噴射機械，利用壓縮空氣或其他動力，將按一定配合比的水泥、砂、石子及外加劑等拌合料，通過噴管噴射到受噴面上，在很短的數(shù)分鐘之內(nèi)凝結(jié)硬化而成型的混凝土補強加固材料。噴射混凝土主要用于煤礦、井巷、隧道、高速公路邊坡經(jīng)錨桿加固后表面噴射加固，簡稱“錨噴”。

　　一、國內(nèi)外速凝噴射混凝土技術(shù)的發(fā)展

　　噴射混凝土是由噴射水泥砂漿發(fā)展起來的。1909年，美國在礦山和土木工程中開始使用噴射水泥砂漿；1953年-1956年間，瑞士阿里瓦公司相繼研制成了BS-12型噴射機，可以噴射含有較大粒徑骨料拌成的混凝土，同時又有了較耐用的輸料軟管和較好的速凝劑，使噴射技術(shù)開始有了較快的發(fā)展。此后，在奧地利、德國以及美國、加拿大、英國、日本、瑞典、蘇聯(lián)、澳大利亞、法國等國相繼將這項技術(shù)用于土建、鐵路、公路隧道、水工隧洞，地下電站和礦山坑道工程之中。從此就把噴射混凝土和錨桿緊密地結(jié)合在一起。

　　二十世紀(jì)八十年代以來，以北歐挪威、瑞典為代表，干式噴射混凝土已逐步被潮噴、濕噴、鋼纖維噴射混凝土所代替，廣泛應(yīng)用于礦山、水利、建筑等工程施工中。1990年6月，在瑞典召開的錨噴支護學(xué)術(shù)會議把噴射混凝土支護作為主題，有力推動了噴射混凝土的發(fā)展。

　　噴射混凝土技術(shù)在我國經(jīng)過了一個引進、推廣、創(chuàng)新的過程。我國于20世紀(jì)60年代首先在煤炭系統(tǒng)地下工程中應(yīng)用噴射混凝土，隨著施工、材料技術(shù)日趨成熟，噴射混凝土在巖石邊坡護坡、建筑基坑、地面建筑加固中得到比較廣泛的運用。噴射混凝土的發(fā)展很大程度取決于混凝土噴射機的性能。1990年6月，中國煤礦總公司首次組團參加了在瑞典烏帕沙拉市舉行的第五次國際錨噴支護學(xué)術(shù)會議。會議的主題是噴射混凝土支護。參加學(xué)術(shù)會議的二十多個國家的近100名代表交流了過去十年來各國在地下工程噴射混凝土支護領(lǐng)域的發(fā)展概況，著重探討了濕式噴射混凝土技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景。

　　二、速凝噴射混凝土的優(yōu)點

　　與普通混凝土相比，噴射混凝土具有施工速度快、工藝簡單、混凝土早期強度高、成本較低等優(yōu)點；尤其是施工作業(yè)方式靈活，可在高空、深坑或狹小的工作區(qū)間向任意方位制作薄壁或復(fù)雜造型的結(jié)構(gòu)；不用或只用單面模板；施工占地面積小、機動靈活，在不規(guī)則構(gòu)件以及不便使用模板的工程中，其優(yōu)越性尤為明顯。

　?。╨）不需振搗。噴射混凝土集混合料的運輸、澆灌和搗固為一道工序，混凝土以較高的速度（30一120m/s）從噴嘴噴向受噴面，先到達受噴面上的混凝土受到后噴混凝土的沖擊和壓密，使混凝土結(jié)構(gòu)密實，強度較高，不需要人工搗固。

　?。?）早期強度高。噴射混凝土加入速凝劑后，凝結(jié)硬化快，有較高的早期強度，但是后期強度下降。

　?。?）適用性廣、施工速度快?？赏ㄟ^輸料軟管在高空、深坑或狹小的工作區(qū)間向任意方位施作薄壁的或復(fù)雜造型的結(jié)構(gòu)；不用或只用單面模板；施工占地面積小、機動靈活、節(jié)省勞動力，具有廣泛的適應(yīng)性。對混凝土結(jié)構(gòu)加固補強時，還具有施工快速簡便、機械設(shè)備簡單、對交通影響不大等優(yōu)點。在不規(guī)則構(gòu)件以及不便使用模板的工程中，其優(yōu)越性尤為明顯。

　　三、原材選擇

　　水泥品種和強度等級的選擇主要應(yīng)滿足工程使用要求，當(dāng)加入速凝劑時，還應(yīng)考慮水泥與速凝劑的相容性。噴射混凝土宜選用硅酸鹽系列的水泥，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽、水泥礦渣碳酸鹽水泥。

　　粗集料的最大粒徑不宜大于20mm。集料級配對噴射混凝土拌合料的可泵性、通過管道的流動性、在噴嘴處的水化、對受噴面的黏附以及最終產(chǎn)品的密度和經(jīng)濟性都有重要作用。細集料可選用無風(fēng)化的山砂或河砂，細度模數(shù)應(yīng)在2.7~3.7之間，其中直徑小于0.075mm的細砂應(yīng)低于20%。因為砂子過細不僅會影響噴射性能，而且會影響水泥漿與集料表面的黏結(jié)。