噴射混凝土

一、原材料的選定
　　 根據(jù)工地現(xiàn)有的施工設備，采用濕法噴射混凝土。各種原材料的選定是嚴格按照規(guī)范要求并結合本地原材料情況而定。

1 、水泥
　　 本地區(qū)內有三家市級以上水泥廠。通過質量穩(wěn)定性、產量和價格綜合評價，確定產品質量穩(wěn)定好，產量有保證的 P.O32.5 水泥，各項技術指標見表 1 。品質指標符合 GBl7 5 － 1999 國家標準。

表 1 P.O32.5 水泥技術指標

2 、砂
　　 由于本工程附近有兩條河，河砂比較豐富，試驗結果表明，富家橋砂屬石英河砂，品質堅硬耐久，屬中砂。其物理、化學指標均符合規(guī)范要求，并且運距較近，相對成本較低。故綜合考慮，采用富家橋砂場的河砂，各項技術指標見表 2 。品質指標符合 GB/T1468 5 — 2001 標準要求。

表 2 河砂的技術指標

3 、粗骨料
　　 根據(jù)噴射機輸送管道最小直徑的大小，選用白云山石料場生產的最大粒徑小于 1 5 ㎜ 的人工碎石， 5 ㎜ ～ 1 0 ㎜ 連續(xù)粒級碎石，其品質指標符合 GB/T1468 5 — 2001 標準要求。

4 、拌合用水
　　 采用可以飲用的嵐江水。

5 、速凝劑
　　 對速凝劑，經相容試驗 ( 水灰比 0.45) ，考慮工程實際，洞內分為滴水和潮濕兩種情況考慮，滴水的工作面，初凝時間定為 2min ，潮濕面定為 3min ，經比較選用速凝劑，工程實際中摻量隨部位及巖石狀態(tài)，施工現(xiàn)場溫度，圍巖的動態(tài)性質綜合考慮，調整為 3 ％～ 5 ％。

二、配合比的初步擬定

1 、配制強度的確定
　　 混凝土配制強度必須超過設計強度標準值，以滿足強度保證率的需要，我國現(xiàn)行行業(yè)標準 JGJ5 5 — 2000 普通混凝土配合比設計規(guī)程中規(guī)定了普通混凝土強度保證率為 95 ％，即：

式中： ? cu,o ——混凝土的配制強度， MPa ；

? cu,k ——混凝土設計強度標準值， MPa ；

σ ——混凝土強度標準差，經驗選定為 4.5MPa 。

所以， C20 噴射混凝土配制強度等級 ? cu,o =20+1.64 5 × 4.5= 27.4MPa 。

2 、水灰比的確定

由公式計算：

而規(guī)范規(guī)定宜為 0.42 ～ 0.50 ，取 W/C=0.48 。

3 、用水量的確定
　　 根據(jù)坍落度宜為 80 ㎜ ～ 120 mm 要求，選定單位用水量為 235 kg 。

4 、砂率的確定
　　 噴射混凝土是依賴噴射過程中水泥與骨料的連續(xù)撞擊、壓密而形成的一種混凝土，為了能夠最大限度地吸收二次噴射時的沖擊能量，所以砂率應較普通混凝土的高，它對噴射混凝土的稠度和粘滯性影響很大。洞挖工程的錨噴支護，側墻和拱頂部位應采用較大的砂率，根據(jù)經驗，初擬選 48 ％， 50 ％， 52 ％三種砂率。

5 、水泥用量、砂石用量的確定
　　 根據(jù)規(guī)范，濕法噴射水泥與砂石之重量比宜為 1 ： 3.5 ，水灰比宜為 0.48 ，根據(jù)水灰比為 0.48 ，計算單位水泥用量為 490 ㎏ 。依砂率以 50 ％為例計算砂、石用量。單位砂用量為 49 0 × 3. 5 × 50%=85 8 ㎏ ，單位碎石用量為 49 0 × 3.5 － 858= 859kg 。

6 、基準配合比
　　 基準配合比各材料用量見表 3 。

表 3 基準配合比各材料用量

三、配合比的調整
　　 噴射混凝土配合比設計區(qū)別于常規(guī)混凝土配合比設計最大的特點是其配合比要經過實際試噴確定。

1 、試拌測量坍落度值
　　 經過試驗試拌基 1 的坍落度值為 100 ㎜ ，基 2 的坍落度值為 11 0 ㎜ ，基 3 的坍落度值為 12 5 ㎜ ，均在 8 0 ㎜ ～ 12 0 ㎜ 范圍之內?？梢赃M行現(xiàn)場試噴。

2 、噴射混凝土試噴調整的目的
噴射混凝土試噴、調整應滿足以下要求：
　　1) 強度要求。滿足工程噴射混凝土配制強度。
　　2) 可噴性要求。使現(xiàn)場噴射混凝土，有好的附著性，較好的密實性，回彈量少；不發(fā)生管道堵塞。
　　 3) 環(huán)保要求。使現(xiàn)場噴射混凝土施工作業(yè)面粉塵少，粉塵濃度降低。

3 、噴射混凝土配合比參數(shù)調整、確定
　　 1) 單位用水量的調整、選定。在試噴時，判定噴射混凝土用水量是否適當，是通過操作手調整水閥實現(xiàn)的，當噴射混凝土表面干濕不一，出現(xiàn)干斑，噴射物附著性差，施工工作面粉塵多，回彈量大時，應調大水閥，增加單位用水量；當噴射混凝土表面出現(xiàn)流淌，滑移，成塊拉裂時，應調小單位用水量；配合比用水量適宜時，混凝土表面平整，濕潤均勻，有光澤，無干斑或滑移流動現(xiàn)象，用水量適宜穩(wěn)定后，在受噴測試區(qū)內做好厚度標志，水表計量用水量，噴射施工完成后，抹平該區(qū)區(qū)域，結合各材料自然含水率，折算成混凝土立方體用水量，即得單位用水量。實際試噴的最佳單位用水量恰好為 235 ㎏ 。
　　 2) 砂率的調整與確定。試噴時，回彈率的大小是一個重要的指標，回彈率大，主要是砂率不合適，應增大砂率，在幾種設定的砂率下，通過測定每一種砂率下的回彈率，經比較，最小的回彈率對應的砂率即為最佳砂率，實際試噴時，側立受噴面最小的回彈率為 12 ％，其對應的最佳砂率為 50 ％，倒立受噴面最小的回彈率為 22 ％，其對應的最佳砂率為 50 ％?；貜椔示∮谝?guī)范關于邊墻受噴面回彈率應不大于 15% ，頂拱受噴面回彈率應不大于 25 ％的規(guī)定。 　　3) 水灰比的確定 ( 水泥用量的調整 ) 。試噴時，按照規(guī)范成大板，做強度試驗，能滿足配制強度的水灰比，最小的水泥用水量的配比即是要確定的最佳配合比。經過以上步驟，洞內開挖初期支護用噴射混凝土最佳配合比見表 4 。

表 4 洞內錨噴支護混噴射混凝土配合比

4 、結語
　　 噴射混凝土在工程中被廣泛應用，其配合比的設計既與普通混凝土的有相似之處，又有其特殊性，其配合比的選定，在遵守規(guī)范規(guī)定下，應特別重視試噴調整這一過程，這是噴射混凝土配合比設計的重點和難點，在試噴中，噴射面混凝土能滿足噴射要求，低的回彈率，最低的水泥用量和噴射混凝土強度滿足要求的配合比即為最佳配合比。