关于湿喷机里面的湿喷混凝土的相关认知,杰瑞达为你一一介绍;
(一) 概述
当隧道穿过地层多为花岗岩,围岩以Ⅱ~Ⅲ类(国标)较多。围岩的自拱能力好,可采用锚喷支护结构,即利用围岩的自拱能力,以达到结构要求,这样不仅方便施工,而且可节省工程投资。故在施工中,充分考虑该地区的地质条件,采用锚喷支护结构和湿喷工艺,这在国内地铁、交通隧道等的建设中还较为少见,有许多问题值得探讨。
所谓湿喷是相对干喷和潮喷而言的,将拌好的混凝土料由湿喷机输送至喷枪后,在喷枪处加速凝剂、高压风,从而实现混凝土的喷射作业。湿喷具有工作环境好,混凝土质量稳定,回弹小,生产效率高等优点。目前,在国外许多发达地区,湿喷已在喷射混凝土施工中占主导地位,在我国近几年发展也越来越快。湿喷工艺对机械设备性能要求较高,一般由混凝土湿喷机、外加剂输送泵、空压机、喷枪以及相应的计量设备组成。湿喷工艺对混凝土要求也很严格,不但要满足设计规定的强度、耐久性等要求,还要满足管道输送的要求,即可泵性要好。可泵性是指混凝土拌合料能顺利通过管道、摩阻力小、不离析、不堵塞、粘塑性好的性能。因此,不是任何一种混凝土拌合料都能喷射,可泵性差的混凝土会造成湿喷故障,严重影响湿喷施工。
(二)湿喷混凝土的要求
砼拌合料的可喷射性取决于三个重要因素;
1.骨料的构成或称骨料的级配;
2.细粉料含量,即粒径为0.25mm以下的物料(包括水泥和天然超细粉料)的含量;
3.水灰比和坍落度;
这三个因素是互相关联的,下面分别叙述。
一、骨料级配
骨料的级配,粒径和形状对砼喷射性影响很大。
骨料zui大粒径受喷嘴口径和回弹率的限制。一般喷射混凝土zui大骨料粒径不得超过15mm。(规范标准为10mm以内)
骨料按粒径分可分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料按形状分有卵石、碎石等。卵石骨料可喷射性好,碎石骨料可喷射性差。
喷射砼要求粗骨料的空隙率尽可能小,其级配应连续而均匀,才能以较少的水泥用量,及较低的砂率获得较好的喷射性。
细骨料:骨料粒径小于5mm的为细骨料,细骨料有河砂、海砂、山砂、人工破碎砂。按平均料径分又可分为粗砂、中砂、细砂三类。用中砂配制的砼喷射性好,其平均料径为0.3-0.5mm。
细骨料用量与粗骨料的空隙率有很大关系。水泥砂浆必须充满粗骨料的空隙。砂率不足空隙要水泥来填充,会增加水泥用量,否则骨料容易离析。若砂率过高,水泥要填满砂的空隙,水泥用量还要增加,否则会使水泥浆的润滑作用大大降低,喷射阻力显著增加。故在一定条件下都有一个zui佳砂率。
粗骨料级配合理,则骨料粒径越大,zui佳砂率越低。一般情况下,喷射砼的砂率在45%~50%之间,如采用碎石骨料,砂率应增加4%~5%,对于人工轻骨料,砂率应在50%以上。
粗骨料应采用连续级配,针片状颗料含量不宜大于10%。细骨料宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%。
当骨料中缺少细料时,常常用添加水泥和水的办法来改善喷射性能。这样是不经济的。
骨料的几何形状直接影响喷射性能,片状或碎石骨料表面面积比天然卵石大,配料时添加的细粉料应增加10%并应尽量使用保水性能好的河砂。
同一批骨料级配的一致性十分重要。否则,由于大粒径骨料的聚集,容易产生堵塞。
二、细粉料的含量
细粉料是指尺寸在0.25mm以下的超细骨料,即水泥加上天然超细砂,但不包括料径小于0.02mm的微细颗粒。
粒径范围0-15mm砼混合级配,应含有450~500kg/m3细粉料。使用人工破碎砂时应取上限。
水泥需要的多少取决于骨料中细骨料的含量。喷射砼的水泥用量一般为280~360kg/ m3。如用水洗砂,由于水洗砂中细粉料含量很低,细粉料含量不足部分,可按标准含量用岩石粉末,粉煤灰、等添加。
低标号的砼细砂含量都很低,远达不到实际需要,这是造成砼喷射性差回弹量大的一个重要原因。
水泥用量与骨料品种,骨料粒径、输送管径、输送距离有关,以同样粒径级配的卵石和碎石相比较,碎石水泥量大。人工破碎砂比天然砂多用水泥。管径上,管道长,水泥用量应加大。骨料级配适当,zui大骨料粒径越大水泥用量越少。骨料中天然细粉料(小于0.25mm)含量高,水泥用量少。喷射轻质水泥时,应采用较高的水泥用量,其zui低限度为320kg/m3。
水泥以普通硅酸盐水泥、火山灰水泥为好。它们的保水性好,泵送过程中不易泌水。而矿渣水泥保水性差,使用时就增加水泥用量,适当增大砂率,或添加粉煤灰,采用低坍落度,并尽可能连续喷射。
三、水灰比和坍落度
水灰比是砼设计中一个重要参数。它的大小,不但影响砼的强度,同时对砼的可泵性,附着性,回弹率都有很大影响。
喷射砼的水灰比应控制在0.42~0.6之间。不同品种的水泥有不同的水灰比。同时应考虑水灰比与骨料zui大粒径的关系,以及环境温度,外加剂品种等因素。若喷射砼对水灰比的要求超过了砼强度要求的水灰比的zui大限度时,应提高了水泥标号来保证砼强度,或添加外加剂使水灰比不变而砼拌合料的流动性得到改善。
坍落度是衡量砼的一个重要指标,也是影响喷射性和回弹率的重要因素之一。
喷射砼的坍落度范围是9cm~20cm。zui适宜喷射的砼坍落度值为18cm~20cm。
要保证一定的坍落度,应严格控制砼的配合比,尽量缩短喷射前的运输时间,砼应充分搅拌。切勿使用速凝水泥。喷射过程中要求砼的坍落度基本稳定。变化太大,对喷射不利。
四、外加剂
使用外加剂是改善喷射性能的一种经济而有效的方法。它既能提高砼的喷射性能,又不改变砼的强度。外加剂的种类很多,其中能改善砼喷射性和回弹率的外加剂有减水剂、加气剂、泵送剂、速凝剂等。
减水剂是商品砼zui常用的外加剂。依靠自身的亲水性和憎水性双重作用,同等流动状态减少用水量,同样强度减少水泥用量,并能够提高水泥的和易性和施工性,提高混凝土强度和密实度。
加气剂能使砼产生许多细微的气泡,改善水泥浆液的粘聚性和保水性,提高流动性,还能提高砼的抗冻性和抗渗性,但会影响砼的强度,一般喷射砼的含气量应控制在4%以下。
泵送剂是一种润滑剂。它不需要改变砼的配合比,就能显著提高其流动性。也就是能扩大砼的配比设计范围。
速凝剂是在喷射砼工艺中,当砼的料束喷到受喷面上后必须尽快凝固。这既可减少回弹,又能使砼尽快凝固形成支护能力。故需在砼喷射嘴出口处加入速凝剂。
为提高砼的喷射性,同时又获得改善砼质量,减少喷射回弹,节约水泥等等综合效果。外加剂的品种和掺量应由试验确定。
喷射砼所掺外加剂应符合国家现行标准的有关规定。
如果您掌握了以上内容,并用于实践,您就能够经济而又顺利地喷射砼了。
第二节推荐喷射混凝土配合比
对于初次使用喷射机的新用户,应使用不会产生堵塞的,喷射性能好的砼拌合料,这样可以使操作人员尽快熟悉喷射机的性能。
可按下列配方配制砼:
细粉料(所有0.25mm以下的细粉料及水泥)总量必须达到400kg/ m3。这样配制的砼拌合料即使含有碎石,一般也是容易喷射。
在喷射按上述配方配制的砼取得一定的喷射经验后,便可根据工程需要及当地原材料的供应情况配制经济而又易于喷射的砼了。
砼拌合物是由多种成分组成的。合理的选择砼的配合比是获得良好泵送和喷射性能的关键。
结束语
喷射混凝土作为建筑施工中的一种重要手段,其应用范围愈来愈广泛,单就欧洲而言,每年的用量就在300万立方以上;湿喷技术由于其明显的优点,也越来越有在喷射混凝土中占据主导地位的趋势。就整个湿喷技术来看,建筑材料、喷射机具的优化直接关系到湿喷质量的好坏。湿喷技术的发展离不开建材、机械等行业的大力支持,因此,全面掌握这些领域的动态,寻求共同发展,方能使湿喷技术在实际施工中不断提高、完善。