摘要：噴射混凝土系采用噴射機(jī)械將混凝土高速噴射到受噴面上形成混凝土結(jié)構(gòu)。按施工機(jī)械不同，噴射混凝土主要分為：干式噴射混凝土和濕式噴射混凝土。
　　關(guān)鍵詞：噴射混凝土；干式；濕式
　　一、干法噴射混凝土
　　干法噴射混凝土將水泥、砂子、石子混合料和粉狀速凝劑按一定的比例混合攪拌均勻后，在松散、干燥、懸浮狀態(tài)中，利用干式混凝土噴射機(jī)，以壓縮空氣為動力，經(jīng)輸料管到噴嘴處，與一定量的壓力水混合后，變成水灰比較小的混凝土并噴射到受噴面上。如果用專用的快凝錨噴水泥，則可不加速凝劑。該工藝簡單、易操作、輸送距離長(平均可達(dá)150~200m)。但粉塵大、回彈率高是其致命的弱點。
　　1.干法噴射混凝土噴射設(shè)備
　　從1909年第一臺水泥噴射設(shè)備到目前各國所使用的噴射機(jī)，大多是干法混凝土噴射機(jī)(簡稱干噴機(jī))。這種噴射機(jī)按其工作原理和結(jié)構(gòu)形式的不向，大致有罐體式、螺旋式和轉(zhuǎn)子式等三種類型。罐體式噴射機(jī)最典型的是德國法蘭克�；炷�土噴射機(jī)制造公司(BSM公司)生產(chǎn)的從BSM-600型—BSM-606型的系列產(chǎn)品。此類噴射機(jī)主要由上罐、下罐、配料盤、動力系統(tǒng)、車架、出料管、供風(fēng)系統(tǒng)等部分構(gòu)成。干拌和料通過上鐘形閥進(jìn)入上罐后，操作人員扳動上罐手柄，閉上鐘形閥并通入加壓氣。下鐘形閥自動打開，干拌和料落入下罐，經(jīng)過配料盤將拌和料吹送到料管中去。當(dāng)進(jìn)入上罐的拌和物全部進(jìn)入下罐后，操作人員立刻扳動下罐手柄，關(guān)閉下罐鐘形閥并排出上罐存氣，上鐘形閥依靠自重打開，又進(jìn)入下一個裝料循環(huán)，如此重復(fù)動作以達(dá)到連續(xù)供料目的。水在噴頭處經(jīng)由水環(huán)噴入。此類噴射機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，性能良好，易于維護(hù)，在五十到六十年代應(yīng)用較廣。但是與后來出現(xiàn)的新型噴射機(jī)相比則較為笨重、高大、操作費力，故近年逐漸為新型噴射機(jī)所取代。螺旋式噴射機(jī)的工作機(jī)構(gòu)主要特點為有一個直立于料斗中央的螺旋輸料器，瑞士阿里瓦公司制造的BS-12型噴射機(jī)屬此類。螺旋式噴射機(jī)在使用時首先將干拌和料裝入料斗，直立螺旋不停地旋轉(zhuǎn)，拌合料即被提升到螺旋的頂部，在螺旋頂部，由加壓風(fēng)直接將拌和料吹入料管，達(dá)到噴射目的。此類噴射機(jī)的優(yōu)點是體積小、上料高度低、連續(xù)出料、易于操作、生產(chǎn)能力大。缺點是因為螺旋輸料一部分必須密封致使螺旋與筒體易于磨損；消耗功率大、輸料距離短；當(dāng)料斗中存料不多及螺旋磨損太大時還可能造成反噴。此類噴射機(jī)的應(yīng)用較少。
　　2.干噴法材料配合比及參數(shù)選擇
　　干噴法拌合料的配合比及施工技術(shù)參數(shù)：水灰比一般0.4~0.5，并輔以現(xiàn)場調(diào)節(jié)；砂率一般45%-55%，低于或高于此范圍時回彈均增大，輸料管易堵塞；干拌和料水泥與砂、石的質(zhì)量比一般為1：4-1：4.5；水泥用量一般400kg加3。研究表明，更多的水泥用量并不能增大噴射混凝土的強(qiáng)度，反而會因為骨料減少，水泥過多，拌合料與水在噴嘴處瞬間混合、水與水泥混合不易均勻，導(dǎo)致水化作用不充分而降低噴射混凝土的強(qiáng)度。噴射輸送距離較遠(yuǎn)，是干噴法的優(yōu)點之一，水平距離不小于100m，垂直距離不小于30m，一般最大水平輸距300m，最大垂直輸距100m。噴射生產(chǎn)能力一般可達(dá)到3-5m3爪。一次噴射厚度：頂面可達(dá)5-6cm，邊墻可達(dá)7-10cm。正確控制風(fēng)壓對噴射混凝土施工質(zhì)量非常重要，風(fēng)壓一般控制在0.1~0.2M批a。風(fēng)壓過大，則回彈損失增大，粉塵濃度提高，水泥損失增多，施工環(huán)境惡化，噴射混凝土強(qiáng)度降低；風(fēng)壓過小，輸運能力減弱，易產(chǎn)生堵管，混凝土密實度降低，附著力減小，回彈損失也增大。
　　二、濕法噴射混凝土
　　濕法噴射是針對干法噴射存在著的粉塵大、回彈率大、水化程度不足等問題而發(fā)展起來的噴射混凝土新工藝。濕式噴射混凝土的明顯特點是，混凝土混合料在進(jìn)入噴射機(jī)前或在噴射機(jī)中加入足夠的拌和水，拌和均勻，然后再通過送料軟管送至噴嘴噴射到受噴面上。所以，混凝土的水灰比能夠準(zhǔn)確控制，有利于水和水泥的水化，因而粉塵較小，回彈較少，混凝土均質(zhì)性好，強(qiáng)度易于保證，但用水量大于干噴法，噴射設(shè)備較干噴機(jī)復(fù)雜，成本較高。
　　1.濕法噴射混凝土噴射設(shè)備
　　濕法混凝土噴射機(jī)(簡稱濕噴機(jī))是進(jìn)行濕法噴射的主要設(shè)備。1950年美國首先研制出TRUE型噴射機(jī)(即現(xiàn)在艾姆科噴射機(jī)的雛型)，采用濕法噴射水泥砂漿并發(fā)展到濕法噴射混凝土；之后，德國、日本、澳大利亞、瑞士、法國等也相繼進(jìn)行了濕法噴射及濕噴機(jī)械的研究。艾姆科濕噴機(jī)是美國艾姆科公司生產(chǎn)的風(fēng)動濕噴機(jī)。其操作方法是將稱量和配好的水泥、砂子、石子，由進(jìn)料口裝入有攪拌葉片的罐體內(nèi)，經(jīng)水表計量過的水由進(jìn)水管進(jìn)入罐體，經(jīng)過拌和葉片不停地攪拌使拌和料達(dá)到均勻后由加壓風(fēng)送吹到下部出料口，以間斷的風(fēng)一料一風(fēng)狀態(tài)通過料管送出。在料臂末端噴嘴處經(jīng)風(fēng)環(huán)再加入輔助風(fēng)，使噴出之料流達(dá)到均勻、松散。艾姆科濕噴機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可噴坍落度為零的混凝土。不須另考慮拌和問題，有定量料斗及上料機(jī)構(gòu)，料量及水量均能控制因而易于保證質(zhì)量。并列雙罐噴射機(jī)是由德國康伯納斯通用噴射混凝土公司研制成功。所謂并列雙罐結(jié)構(gòu)，即兩罐間設(shè)有轉(zhuǎn)換器，使兩罐可以交替工作，達(dá)到連續(xù)噴射的目的。罐體下部的撥料棍將料撥送到螺旋輸送器處后，由環(huán)形風(fēng)噴嘴送出的壓風(fēng)將物料吹入料管。這種濕噴機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，可送大骨料(最大粒徑30fnm)低坍落度混凝土，生產(chǎn)率較高，送距較大。但機(jī)體笨重、高大。濕法噴射與干法噴射的主要區(qū)別在于拌和水加入時間和加入方式的不同。干法噴射是在干拌料輸送到料管終端的噴嘴處加水；而濕法噴射則是在拌和料進(jìn)入輸料管之前，或在噴射機(jī)中，或在加入噴射機(jī)之前加水。干噴法中，由于拌和料與水的混合時間極短(噴射速度為76-152耐s)，雖然水是以一定壓力噴射到料流中，但仍不可能在如此短時間內(nèi)使水泥粉體與水充分拌和，因而粉塵是不可避免的。再之，加水量完全靠操縱者憑經(jīng)驗掌握，有較大的離散性，使這個問題更為突出。濕法因拌和時間長，所以比千法有較大的改善，日本青函隧道施工中對干、濕噴做了比較。研究表明，濕法噴射的平均粉塵濃度僅為干法的44%，如果采用噴射式噴射機(jī)情況還會更好一些。
　　2.濕法噴射混凝土噴射工藝特征
　　采用濕噴法，混凝土拌合料可充分拌和，有利水泥充分水化，因而混凝土強(qiáng)度較高；水灰比控制較為準(zhǔn)確，但用水量、水泥用量大于干噴法，水泥用量一般達(dá)50ok咖，；速凝劑一般不能提前加入，應(yīng)在噴射機(jī)之后方可加入；粉塵、回彈量均較低，生產(chǎn)環(huán)境狀況較好。因為濕法噴射水化作用好，混凝土塑性較好，所以強(qiáng)度指標(biāo)也有所改善。日本青函隧道和美國赫克拉(HEcLA)采礦公司的試驗與實測結(jié)果說明，濕法噴射混凝土28d強(qiáng)度比干法可增加約25%~60%。實踐表明，濕法噴射的粉塵、回彈量均較低，生產(chǎn)環(huán)境狀況較好。據(jù)澳大利亞和德國的部分資料介紹濕法噴射可使回彈率降至10%以下(所用骨料均在10mm以下)。但采用濕法噴射亦存在如下缺點：工藝、設(shè)備比較復(fù)雜，因拌和料需先加水拌和，速凝劑的添加需另配專用設(shè)備，因此在噴頭處需另加輔助風(fēng)等；噴射機(jī)本身要考慮到防止粘料和使其易于清理，由于混合料事前加水，故施工中途不得停機(jī)，停噴后要盡快將設(shè)備沖洗干凈；送料距離短，噴射系統(tǒng)布置需靠近工作面；耗風(fēng)量大。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]GeofPaerse.ShotereteMaehines.MiningMagazine，1993，(4)：201-206.
　　[2]王柱年.鋼纖維噴射混凝土在大型地下洞室施工中的應(yīng)用.混凝土.2004，(12)：72-74.
　　[3]陳文耀，李文偉.濕噴混凝土速凝劑選擇及配合比設(shè)計方法探討.水利水電技術(shù)，2006(12)：33-36.
　　[4]孫凱，陶麗，李莉，劉智.用于噴射混凝土的低堿性速凝劑研究.混凝土，2005(2)：34-35.
　　[5]重慶建筑工程學(xué)院，南京工學(xué)院.混凝土學(xué).北京：中國建筑工業(yè)出版社，1981：53.