配合比參數對噴射混凝土回彈率的影響研究

蔣慧慧

安徽省阜陽市建設工程質量檢測站 安徽阜陽 236000

1 概述

采用濕混凝土噴射技術干燥工藝，可有效降低粉塵濃度和恢復率，保證混凝土質量。從原材料、相應關系和施工過程三個方面對降低回收率的方法進行了展示。加入超細礦物摻雜劑，恢復抑制材料，改變混凝土的韌性和工作性能，降低噴涂混凝土的回收率。在隧道設計的基礎上，分析了噴射混凝土回收系數，研究了濕噴角、濕噴距離和質量小分的快速凝結體在質量部分的影響，結果表明噴射面積對反彈系數影響不大。考慮調整混凝土安裝比和注塑技術可以降低混凝土回收率，填料顆粒大小和噴射速度是影響混凝土回收率的主要因素。為了反映大量的反彈，設定了彈性系數，彈性系數被認為是影響彈性系數的最重要因素。研究了潮汐噴射過程參數的影響程度，如工作風壓、工作水壓、噴射距離、噴射角度和初始噴涂厚度對噴射過程回收率的影響程度，最終確定了最佳施工過程參數。分析和討論了噴射混合土的施工過程，有效降低了噴射混凝土的反彈系數。通過濕注混凝土回收率試驗，建議將適量的粉末和二氧化硅混合在一起，控制快速凝固劑的初始凝固時間、水泥的凝結量以及混凝土的抗塌陷等級，從而自然降低噴涂混凝土的回收率。依托港珠澳大橋珠海連接線，對原材料影響、相應比值、維修系數等因素對其功率進行了實驗分析，對機器人濕噴混凝土施工提出了一些技術指標要求。陳文耀等人根據碰撞節能原理研究了噴射混凝土的回收理論。通過現有研究發現，濕噴混凝土的回收率在降低的同時，對回收系統的實驗研究不足，因此有必要進行石漿試驗，揭示濕噴混凝土的修復方法和規律。濕噴技術廣泛應用于道路隧道支撐，隧道施工采用濕噴技術作為隧道支撐，但統計發現回收率約26%，遠遠高于濕噴廠房所屬水導，造成現場人員、材料、資金浪費，原路面濕噴混凝土，早期的石材會恢復得更多，隨著混凝土厚度的增加，砂漿在混凝土中將起到保險杠層的作用，石材的修復狀態將下降。

2 配合比參數對噴射混凝土回彈率的影響

2.1 噴射混凝土現場試驗結果及分析

通過試驗，分析水灰比（W/C）、砂率（P）、膠材料用量（C）3個因素對噴射混凝土回彈率的影響。通過正交實驗結果分析，針對噴射混凝土的回彈率指標而言，試驗5的效果最好，回彈率最低，為12.5%，水平組合為A1（0.40）、B2（56%）、C3（480）。通過R值的大小可以看出，本試驗因素存在顯著性順序，其主次關系為B＞A＞C，即影響噴射混凝土回彈率的因素最主要的是砂率，其次是水灰比、膠凝材料用量。

2.2 噴射混凝土的出機口性能

選取1（回彈率最大）、5（回彈率最小）和8號（回彈率次小）3個配合比再次現場試拌后，出機坍落度、擴展度、含氣量等都能滿足設計要求，拌合物狀態較好，無泌漿抓底現象。放置1h后，拌合物狀態也較好，坍落度損失很小，但擴展度損失稍微偏大，從而推斷出保坍時間不能太久。

2.3 噴射混凝土現場力學性能

現場采用大型濕噴機械手作業，噴射順序遵循自下而上、先墻后拱的原則。選取5號配合比現場施工時，速凝劑摻量為5%，噴射過程中，從拱腳往拱頂進行噴射，拱腳噴射時混凝土散失較小，但噴射拱頂時有掉塊現象，經仔細觀察，掉塊處存在松動巖石，直接往上噴，造成混凝土與巖面黏結力不夠，初噴后有局部剝落現象，總體回彈量比較小;1號配合比現場施工時，速凝劑摻量剛開始為3%，從拱腳往拱頂進行噴射，經觀察，回彈量較大，粉塵較多，存在掉塊現象;速凝劑摻量提高至4.5%后，掉塊現象減少，但總體回彈量還是較大。通過現場留置大板試件，1、5號配合比的實測強度基本都能滿足大于等于30MPa的要求。

2.4 噴射混凝土的現場回彈率

當混凝土被投影到固體表面、鋼瓶或收集器中的顆粒（即使在噴射過程中碰撞）時，反彈的產生是不可避免的，并從噴丸中落下。回收率的大小與幾個因素有關，在選擇了工程的預計混凝土組成比例后，通過現場施工調查總結了影響回收率的因素。反彈率高主要是由于以下原因：①氣壓、水壓控制不好、注射距離過大或太小；②注射順序不合理；③無分層注射，單次注射厚度過大；④增設代理不符合規定；②現場配比不合理，預計混凝土合理配比也是降低混凝土充盈率的關鍵。

3 結語

濕式噴射混凝土回彈系數試驗研究得出以下結論當在噴流的圍巖上開始注入適當厚的砂漿層時，可降低下述濕式混凝土回彈系數，并可提高混凝土的抗壓性。在初期噴淋過程中，當整塊石頭顆粒大于一瞬間時，可適當增加空氣壓力，當整塊石頭顆粒較大時相應降低空氣壓力，以降低濕噴混凝土的回彈率，保證混凝土質量。