配合比参数对喷射混凝土回弹率的影响研究

蒋慧慧

安徽省阜阳市建设工程质量检测站 安徽阜阳 236000

1 概述

采用湿混凝土喷射技术干燥工艺，可有效降低粉尘浓度和恢复率，保证混凝土质量。从原材料、相应关系和施工过程三个方面对降低回收率的方法进行了展示。加入超细矿物掺杂剂，恢复抑制材料，改变混凝土的韧性和工作性能，降低喷涂混凝土的回收率。在隧道设计的基础上，分析了喷射混凝土回收系数，研究了湿喷角、湿喷距离和质量小分的快速凝结体在质量部分的影响，结果表明喷射面积对反弹系数影响不大。考虑调整混凝土安装比和注塑技术可以降低混凝土回收率，填料颗粒大小和喷射速度是影响混凝土回收率的主要因素。为了反映大量的反弹，设定了弹性系数，弹性系数被认为是影响弹性系数的最重要因素。研究了潮汐喷射过程参数的影响程度，如工作风压、工作水压、喷射距离、喷射角度和初始喷涂厚度对喷射过程回收率的影响程度，最终确定了最佳施工过程参数。分析和讨论了喷射混合土的施工过程，有效降低了喷射混凝土的反弹系数。通过湿注混凝土回收率试验，建议将适量的粉末和二氧化硅混合在一起，控制快速凝固剂的初始凝固时间、水泥的凝结量以及混凝土的抗塌陷等级，从而自然降低喷涂混凝土的回收率。依托港珠澳大桥珠海连接线，对原材料影响、相应比值、维修系数等因素对其功率进行了实验分析，对机器人湿喷混凝土施工提出了一些技术指标要求。陈文耀等人根据碰撞节能原理研究了喷射混凝土的回收理论。通过现有研究发现，湿喷混凝土的回收率在降低的同时，对回收系统的实验研究不足，因此有必要进行石浆试验，揭示湿喷混凝土的修复方法和规律。湿喷技术广泛应用于道路隧道支撑，隧道施工采用湿喷技术作为隧道支撑，但统计发现回收率约26%，远远高于湿喷厂房所属水导，造成现场人员、材料、资金浪费，原路面湿喷混凝土，早期的石材会恢复得更多，随着混凝土厚度的增加，砂浆在混凝土中将起到保险杠层的作用，石材的修复状态将下降。

2 配合比参数对喷射混凝土回弹率的影响

2.1 喷射混凝土现场试验结果及分析

通过试验，分析水灰比（W/C）、砂率（P）、胶材料用量（C）3个因素对喷射混凝土回弹率的影响。通过正交实验结果分析，针对喷射混凝土的回弹率指标而言，试验5的效果最好，回弹率最低，为12.5%，水平组合为A1（0.40）、B2（56%）、C3（480）。通过R值的大小可以看出，本试验因素存在显著性顺序，其主次关系为B＞A＞C，即影响喷射混凝土回弹率的因素最主要的是砂率，其次是水灰比、胶凝材料用量。

2.2 喷射混凝土的出机口性能

选取1（回弹率最大）、5（回弹率最小）和8号（回弹率次小）3个配合比再次现场试拌后，出机坍落度、扩展度、含气量等都能满足设计要求，拌合物状态较好，无泌浆抓底现象。放置1h后，拌合物状态也较好，坍落度损失很小，但扩展度损失稍微偏大，从而推断出保坍时间不能太久。

2.3 喷射混凝土现场力学性能

现场采用大型湿喷机械手作业，喷射顺序遵循自下而上、先墙后拱的原则。选取5号配合比现场施工时，速凝剂掺量为5%，喷射过程中，从拱脚往拱顶进行喷射，拱脚喷射时混凝土散失较小，但喷射拱顶时有掉块现象，经仔细观察，掉块处存在松动岩石，直接往上喷，造成混凝土与岩面黏结力不够，初喷后有局部剥落现象，总体回弹量比较小;1号配合比现场施工时，速凝剂掺量刚开始为3%，从拱脚往拱顶进行喷射，经观察，回弹量较大，粉尘较多，存在掉块现象;速凝剂掺量提高至4.5%后，掉块现象减少，但总体回弹量还是较大。通过现场留置大板试件，1、5号配合比的实测强度基本都能满足大于等于30MPa的要求。

2.4 喷射混凝土的现场回弹率

当混凝土被投影到固体表面、钢瓶或收集器中的颗粒（即使在喷射过程中碰撞）时，反弹的产生是不可避免的，并从喷丸中落下。回收率的大小与几个因素有关，在选择了工程的预计混凝土组成比例后，通过现场施工调查总结了影响回收率的因素。反弹率高主要是由于以下原因：①气压、水压控制不好、注射距离过大或太小；②注射顺序不合理；③无分层注射，单次注射厚度过大；④增设代理不符合规定；②现场配比不合理，预计混凝土合理配比也是降低混凝土充盈率的关键。

3 结语

湿式喷射混凝土回弹系数试验研究得出以下结论当在喷流的围岩上开始注入适当厚的砂浆层时，可降低下述湿式混凝土回弹系数，并可提高混凝土的抗压性。在初期喷淋过程中，当整块石头颗粒大于一瞬间时，可适当增加空气压力，当整块石头颗粒较大时相应降低空气压力，以降低湿喷混凝土的回弹率，保证混凝土质量。