試析濕式混凝土噴射機的發展及應用

劉 鵬

（西山煤電集團有限公司 機電處，山西 太原030053）

我國經濟正處于快速發展時期，水利水電、道路建設、建筑等行業得到了迅猛發展。施工過程中帶來的環境污染容易引起周圍居民的不滿，提高混凝土施工質量迫在眉睫。濕式混凝土噴射機有著獨特的環保優勢，代替干式混凝土噴射機已經成為不可阻擋的歷史趨勢。

1 濕式混凝土噴射機的種類及特點

濕式混凝土噴射機按照不同的分類條件可分為不同的種類，按照其不同的工作原理可分為兩種類型，分別是：泵送型和氣送型。

1）泵送型濕式混凝土噴射機。具體又可分為三種類型。

柱塞泵式：以瑞士生產的Robojet041型混凝土噴射機為例，它采用柱塞泵作為噴射機的基本機體，混凝土從輸送管出口的噴嘴被噴射出去。這種濕噴機比較重，但是它的輸送距離遠。

螺桿泵式：以德國UELMAT公司的SB－3型濕噴機為例，噴射機的定子套與螺桿相互嚙合時，其接觸空間容積發生變化，進而輸送物料。這種濕噴機的性能更加穩定，輸送距離長。不足之處是生產效率低、螺桿和定子套容易損耗。

軟管擠壓式：以日本生產的PC08－60M型混凝土噴射機為例，這種濕噴機由滾輪、泵送軟管、圓筒形泵體、攪拌斗、輸料管等組成。滾輪轉動，連續擠壓泵送軟管內的濕料，從而將輸料管內的物料擠壓出去〔1〕。這種濕噴機與柱塞泵式濕噴機和螺桿泵式濕噴機比較，結構簡單、容易加工而且需要的費用也很低；但是它的壽命短、可靠性差。

2）氣送型濕式混凝土噴射機。氣送型濕式混凝土噴射機由并排的噴射罐和備料罐組成，工作原理是：通過壓縮空氣，使物料以“稀薄流”的形式被輸送至噴嘴，然后直接噴出。噴射罐和備料罐的底部均設置螺旋輸送器，可以將壓縮空氣通入噴射罐內，并將濕拌好的物料送進輸料管，在噴嘴處，通過氣環引入的壓縮空氣使拌好的物料噴出去。該機的缺點是加料繁瑣且難度大，罐身內壁不易清洗。

2 與干式混凝土噴射機相比，濕式混凝土噴射機的優勢

1）生產效率高。濕式混凝土噴射機的生產效率（10～20m3／h）是干式混凝土噴射機（≤5m3／h）的2～4倍。

2）回彈率低。濕式混凝土噴射機將混凝土噴射到受噴面之前經過了如下過程：首先，將加水并攪拌后的混凝土裝載到輸送管內，通過輸送管道輸送到噴嘴；然后，摻入速凝劑；最后，通過壓縮空氣將成品混凝土噴射到受噴面上。因此，噴射混凝土的速度降低，另外，速凝劑可以使混凝土更容易粘到受噴面上，進而減少回彈量。

3）粉塵濃度低。干噴最大的缺點就是粉塵濃度大，據相關專業人士測量，粉塵濃度高達50～100mg／m3，嚴重超標。這不僅造成了一定程度的環境污染，也會對操作人員以及周圍居民的健康造成損害。而濕噴正是在著力彌補干噴不足，并在干噴基本工作原理的基礎上加以改造而形成的一種噴射形式〔2〕。濕噴的物料在噴出前已經經過了加濕處理，這在一定程度上遏制了粉塵產生的現實條件。從而降低了粉塵濃度，減少了粉塵帶給操作人員的身體傷害。

4）均質性高。干式混凝土噴射機的混凝土的水灰比通常是由操作人員通過肉眼觀察或者根據工作經驗來進行調節，由于操作人員水平差異及操作環境不同，干噴時存在攪拌不均勻、水量測量不準等問題，導致噴射的均質性差。濕噴時，水、灰比例較易掌控，且混凝土水化程度高，從而提高了混凝土的均質性，大大改善了噴射混凝土的品質。干式混凝土噴射機與濕式混凝土噴射機的性能比較見表2。

表2 干噴機與濕噴機的性能比較

3 濕式混凝土噴射機的應用

由于濕式混凝土噴射機所具有的優勢，我國已經有很多企業都對濕式混凝土噴射機在工作中的使用非常重視。

目前我國有山東天河科技有限公司LG670－65型和江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型以及徐州中部礦山設備有限公司JPSI－L型三種濕式混凝土噴射機，具體的試用如下：山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機（技術參數見表3）可以有效的解決人工攪拌，人工上料的問題，大大提高了工作效率。但是它的操作程序復雜，維護工作量大，并沒有完全實現濕式噴射〔3〕。在試用江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型濕式混凝土噴射機（技術參數見表4）時，發現該款噴射機還需要人工上料，而且它的體積較大，攪拌機料斗清理的工作也比較麻煩，但是噴漿回彈率可降低到5%～10%，這就提高了原材料的使用率，產生的粉塵也較低。徐州中部礦山設備有限公司JPSI－L型濕式混凝土噴射機在工作的過程中，首先利用人力將混合好的干料裝入攪拌機的料斗，送風開機后，打開加水裝置球閥，物料經攪拌機加濕并攪拌均勻后送入噴射機，再由壓縮氣體經輸料管、噴頭把混合好的料噴向受噴面〔4〕。在混合料進入噴頭時，經由速凝劑泵壓出的液體速凝劑與其混合，達到混凝土速凝的目的。經研究分析，發現這款濕式混凝土噴射機雖然降低了粉塵，但是與LG670－65型和JPS5I－L型噴射機相比，存在很多其它問題，例如，現場的使用效果不能滿足需要等，因此，這款噴射機已經被淘汰了。

表3 山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機技術參數

表4 江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型濕式混凝土噴射機主要技術參數

通過對上述三種濕式混凝土噴射機的試用，可以總結出我國濕式混凝土噴射機在推廣和應用的過程中所存在的幾個問題。第一，對設備的投資過高，如山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機價格高達95萬元；第二，操作程序較為復雜，維護量大；第三，攪拌機料斗清理起來較為困難等等。因此，在對我國濕式混凝土噴射機進行推廣的時候，要重視存在的問題，并加以解決。

4 結語

綜上所述，濕式混凝土噴射機具有干式混凝土噴射機所不具備的優勢，順應了社會的發展潮流，但從濕式混凝土噴射機在我國的使用現狀來看，仍然存在著很多問題。因此，需要相關的人士對其進行深入的研究，以確保濕式混凝土噴射機在我國的順利推廣。

〔1〕王鵬軍.混凝土噴射技術在煤礦支護中的應用及發展〔J〕.能源與節能，2014，（8）：162－163.

〔2〕劉生華.新型混凝土噴射機械手在隧道工程中的應用〔J〕.建設機械技術與管理，2011，24（2）：86－89.

〔3〕張華橋.濕式噴射混凝土機施工技術〔J〕.工程機械與維修，2012，（1）：151－153.

〔4〕詹鳳濤.煤礦用泵送式混凝土濕噴機的應用研究〔J〕.中國高新技術企業，2014，（1）：96－97.