噴射混凝土強度試驗離散性分析與對策

歐陽俊勇

(貴州省交通建設咨詢監理有限公司,貴州 貴陽 550000)

1 檢測方法

1.1 成型大板試件切割檢測法

工地試驗室檢驗混噴射混凝土強度一般根據《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》GB 50086-2015規范要求，用不小于450 mm×450 mm×120 mm的模具置于噴射作業面附近，成型大板試件，待達到規定要求后用切割機將大板試件加工成邊長100 mm的立方體試件做28 d齡期的抗壓強度試驗。

2 抗壓強度試驗結果離散性大的原因分析

2.1 原材料影響

原材料的組成和質量對混凝土強度有著不可忽視的影響，原材料的質量波動，尤其是水泥富余系數的變化對噴射混凝土強度的影響較大。

2.2 外加劑影響

噴射混凝土為達到減少回彈量，往往摻加速凝劑，而速凝劑對混凝土會一定程度上降低混凝土強度，而且隨著摻量不同，強度降低的程度不同。

根據以往施工經驗和大部分速凝劑廠家的推薦，速凝劑摻量一般在水泥用量的5%～8%之間。

撇開已經淘汰的干噴和潮噴兩種方法不說，現今施工作業所用濕噴機普通存在液體速凝劑摻量控制精度不夠的情況，造成噴射混凝土強度波動，試驗結果離散性自然也就偏大。

2.3 大板試件成型方法不規范

根據《公路隧道施工技術細則》JTG/T F60-2009規定，噴射混凝土作業時噴槍頭距離噴射面0.6～1.2 m，噴射機工作壓力應控制在0.1～0.15 MPa，而成型大板試件的時噴槍頭和噴射機的要求等同于實際工作面噴射作業。

通過比對試驗發現，在規范范圍內，噴槍頭距離大板試模越近，噴射機工作壓力越大，所成型的大板試件切割后打磨后抗壓強度值越高，甚至在噴槍頭距離大板試模1.2 m，噴射機工作壓力0.15 MPa和噴槍頭距離大板試模0.6 m，噴射機工作壓力0.10 MPa兩種極端情況下，前者比后者抗壓強度平均值高出12.4 MPa。

由此可見，大板試件成型時，噴槍頭跟大板試模的距離，和噴射機工作壓力都會影響混凝土強度。

2.4 大板試件割切與打磨的影響

工地試驗室所用大板試件尺寸一般為450 mm×450 mm×120 mm，混凝土抗壓試驗前，必須先用切割機將大板試件加工成邊長100 mm的立方體試件，由于試驗人員操作不夠規范，或者割切時未夾緊，若后續打磨不仔細，極易造成加工成的標準試件尺寸存在偏差。

但根據《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》GB 50086-2015規范要求，立方體試塊的邊長允許偏差為±10 mm，直角允許偏差為±2°，此偏差允許范圍較大，造成噴射混凝土標準試件立方體抗壓強度結果離散性大。

3 噴射混凝土立方體抗壓強度結果離散性大的對策

3.1 嚴格控制原材料

原材料是確保混凝土質量的關鍵因素，砂石材料和水泥在確保各項指標合格的情況下要盡量穩定，尤其是水泥，在尋找富余系數穩定的廠家，避免因原材的波動影響混凝土強度的波動。

3.2 速凝劑摻量控制

目前噴射混凝土施工普遍采用液體無堿速凝劑，所用濕噴機控制速凝劑摻量的精度不一，為了確保噴射混凝土強度穩定，要選取速凝劑計量精度高的濕噴機進行施工，同時要經常對濕噴機的計量精度進行校核，在發現計量精度出現較大變化時要及時處理，避免因速凝劑摻量不穩定造成的混凝土強度離散性過大。

3.3 規范混凝土大板試件成型方法

噴射混凝土成型大板試件往往由現場施工工人操作，而且操作手還經常出現不是同一人的情況，這就要求試驗人員在成型大板試件時，一定要在現場給操作手交技術交底，統一按照固定的噴射距離，噴射壓力成型大板試件，盡量保證所成型的大板試件密實度基本一致，避免出現因成型方法帶來的混凝土強度離散偏大的問題。

3.4 規范切割仔細打磨

大板試件在標準養護室養護7 d后需要用切割機進行切割，在切割時首先要有熟練的試驗人員操作切割機，過程中一定要用夾具將大板試件固定牢靠確保切割時刀具將大板試件擠偏，以致于切出平行四邊形的情況，切割完成后，為確保立方體試件平整度達到規范要求，還需用磨平機仔細打磨。大板試件的切割和打磨都是精度除滿足規范邊長允許偏差為±10 mm，直角允許偏差為±2°的要求外，要盡量減少邊長尺寸和直角允許偏差，只有這樣才能降低因切割和打磨因素造成的混凝土立方體抗壓強度試驗結果離散性大的問題。

3.5 試驗人員的要求

噴射混凝土從試件成型至立方體抗壓完成，所經歷的程序和復雜程度無非普通混凝土可比。無論是找工人噴射成型大板試件，還是大板試件的切割打磨都要求試件人員有極高的責任心，因此要想降低噴身混凝土立方體抗壓強度離散性，負責此項工作的試驗人員一定要責任心強，熟悉現場噴射作業方式，熟練掌握大板試件樣品流轉過程中抹面、養護、切割打磨等各環節的技術要求。

3.6 采用鉆芯取樣的方法驗證

當發現噴射混凝土大板試件標準試件試驗結果偏大而又無多余試件重復試驗時，可根據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》JGJ/T 384-2016的規范規定，采用現場鉆芯取樣的方法，對已施工完成相應部位的初期支護鉆芯取樣，用鉆取的芯樣切割打磨后按相關規范進行抗壓強度試驗。

3.7 合理使用試驗結果

噴射混凝土立方體抗壓強度離散性大，在評定噴射混凝土強度時一定要采用合理科學的數理統計評定方法，盡量確保噴射混凝土立方體抗壓強度評價的客觀性，合理使用噴射混凝土立方體抗壓強度的試驗結果。

4 結束語

終上所述，噴射混凝土立方體抗壓強度離散性偏大有多方面的原因，這對施工質量控制和試驗數據真實性均存在不利影響，為了降低這些影響，試驗人員需要從多方面進行控制，同時試驗人員要對噴射混凝土立方體抗壓強度離散性有客觀的認識和評價，為工程施工提供可靠數據支撐。