王玲
[摘要]:就如何進行噴射混凝土的施工質量控制,從混凝土的組成材料、施工設備與施工工藝、施工人員及管理三個方面進行了分析,并結合施工現場經驗,提出了保證噴射混凝土施工質量的控制途徑。
關鍵詞:噴射混凝土 施工質量 控制
一、引言
噴射混凝土是在空氣壓力的作用下,高速噴射至受噴面上的良好性質,與速噴混凝土相比,提高了彎拉強度、韌性、延性和阻裂能力,可以有效減少混凝土的收縮裂縫,增強了混凝土的耐久性和密實性,施工時,避免了掛網操作,可以實現無模化快速施工。因此,這項施工技術自從發展以來,在隧道和地下工程的襯砌支護、礦山巷道的軟巖支護、建筑物與橋梁的修補加固、水工建筑的面板防滲加固處理等很多工程上得到應用。
噴射混凝土不能人工振搗,只是依靠噴射時高速氣流的作用,對混凝土的不斷沖擊達到振實的目的。噴射混凝土施工作業不僅要保證施工效率,而且要通過材料和技術措施降低回彈率、節約材料、增強施工質量。因而需要研究如何通過控制材料質量和配合比、改進施工技術提高噴射混凝土的施工質量。
二、噴射混凝土施工質量控制的目標
噴射混凝土要改進了錨噴工藝,在施工時可以快速地進行初期支護達到保證施工效率和施工安全的目的。噴射混凝土施工工藝要控制施工材料質量和性能,混凝土拌和物的流動性、粘聚性、體積穩定性、低回彈率,施工技術人員的培訓。因此,噴射混凝土是混凝土施工控制質量控制的主要目的就是有較好的工作性、耐久性、強度、經濟性。
三、噴射混凝土施工質量控制的影響因素
(一)組成材料
1、水泥和水灰比
噴射混凝土施工的首要要求是有良好的工藝性,即混凝土拌和物有較好的流動性、保水性、粘聚性。水泥水化之后,膠合料覆蓋在集料和鋼釬維表面,減少了它們之間的摩擦阻力,形成良好的流動性,促使噴射混凝土與受噴面的粘結;水泥的強度與噴射混凝土強度基本上成正比例關系,但是高標號的水泥不僅增加施工成本,且水化熱大,不利于砼強度的增長。一般砼的抗壓強度與水灰比例的關系,但對于噴射混凝土,其噴射時的水灰比與到達受噴面的砼的水灰比有一定的差異。而且水灰比過大,水泥的水化反應充分,但是混凝土拌和物易離析\泌水,砼硬化后收縮變形大,水灰比過小,富余的水泥顆粒多,干噴工藝增加粉塵和回彈率,且噴射混凝土是噴敷成層狀的,粘結不好。
2、集料
噴射混凝土所用的集料包括粗集料和細集料兩種。粗集料為噴射混凝土提供支架作用,對于噴射混凝土的強度起主要作用,卵石的表面光滑,與水泥膠合料的粘結不如碎石,但相對碎石來說可以減少對噴射設備的損傷。同時水泥漿體與單個石子之間界面的過渡層周長和厚度都很小,不容易形成大的缺陷,有利于界面強度的提高,有利于砼彈性模量的增長和砼耐久性的提高。
3外加劑和摻和料
干噴法和濕噴法施工工藝,都要求噴射混凝土有很快的凝結速度,噴射混凝土拌和物的干料或是濕料在噴嘴處與速凝劑等混合噴出,須在很短的時間內處凝,因此施工時,利用速凝劑或高效減水劑等改變噴射混凝土的凝結時間,尤其是初凝時間。如達不到要求,則砼與受噴面粘結不夠,增加回彈,在混凝土密實程度不高,砼的強度和耐久性無法保證。在施工中,一些摻和料如活性粉煤灰、磨細礦渣、硅灰等被廣泛的應用。
(二)施工設備和施工工藝
施工中,通過根據施工條件選擇合適的施工設備和相應的施工工藝。但不論是干噴法還是濕噴法施工工藝,都必須保證砼拌和均勻,有良好的工作性,在噴射時不堵管,到達受噴面粘結良好。在施工的過程中,噴射設備依靠高強的風壓氣流的作用下,噴射混凝土不斷沖壓增加了水泥與受噴面的接觸,加速了水化反應,提高了砼的均勻密實度,增強了砼的耐久性。風壓與噴射混凝土的回彈率有關,較大的風壓會增加回彈率,不經濟。施工時,受噴的處理是制約施工質量的一個重要環節,松動的巖面或受噴面會抵消在噴射混凝土的相應作用。
四、改善噴射混凝土施工質量的途徑
針對噴射混凝土的施工控制目標。結合混凝土質量控制的影響因素,可以根據施工的具體情況,從以下幾個方面來加強噴射混凝土施工質量的控制。
(一)、因地制宜,選用合適的材料,使用合理的配合比
施工時,根據施工設備和施工條件合理選擇施工工藝和施工材料,施工材料應保證噴射混凝土的施工質量控制要求。水泥一般選用普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥,標號為32.5號以上,有特殊施工要求的可以根據使用環境選用相應品質要求的水泥種類。水泥出廠后應盡快使用,并保管完善,防止淋雨受潮。水灰比一般為0.40~0.60,濕噴法的水灰比比干噴法的水灰比略大一些。砂石等集料的含水量和含泥量應計量準確,保證清潔,以保噴射混凝土的流動性。一般,砂子宜選擇優質中粗河砂,細度模數為2.5~3.3的范圍,石子應有良好是顆粒級配,但最大粒徑應不超過10mm。砂率一般為50~100%,根據干噴或濕噴工藝進行相應的級配試驗來選擇。工程上使用粗集料的最大粒徑均不應超過混凝土噴射管徑的一半為宜,長徑比不能太大。體積率一般為0.5~2.0%。速凝劑的使用比例一般為2.5~4.0%,減水劑根據試驗確定用量。同時,要通過試驗確定水泥與速凝劑和減水劑的相容性和具體用量。
(二)不斷改進施工設備、完善施工工藝、提高施工技術水平
當前,噴射混凝土施工所用設備大多沿用普通混凝土設備,很少改進。多數喂料途徑是用旋轉的傳輸帶進行播散,同時通過網篩進行過濾,避免影響混凝土拌和物的流動性。有一些將噴射機的管路進行改造,減少90°彎道和增大管徑,以減少堵管現象發生。
(三)加強崗位培訓教育,加強制度化建設
設備的操作離不開施工人員,他們素質水平的高低、責任感的強否直接影響施工的質量。而施工現場規范化、制度化的管理則是為施工創造良好的環境,為有良好的施工質量提供保證,有利于增強施工人員的責任感和使命感。施工單位應對施工人員經常進行崗位培訓教育,明確崗位責任,加強相關專業知識學習。對施工現場的管理、施工進度的安排、施工質量的檢查等應作出明確的規定,建立規范的制度,并由質量負責人不定時的抽檢,以確保施工的質量。
四、結束語
綜上所述,噴射混凝土的施工質量受到很多因素的影響,但是有很多的途徑可以去提高。同時,各施工單位之間應建立很好的協作機制,加強噴射混凝土的施工經驗的積累,并進行計算機信息管理,為更方便的提高鋼釬維混凝土的施工質量提供平臺。