談鋼纖維噴射混凝土的施工質(zhì)量控制

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摘要:就如何進(jìn)行鋼纖維噴射混凝土的施工質(zhì)量控制,從鋼纖維噴射混凝土的組成材料、施工設(shè)備與施工工藝、施工人員及管理三個(gè)方面進(jìn)行了分析,并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),提出了保證鋼纖維噴射混凝土施工質(zhì)量的控制途徑。
    關(guān)鍵詞:鋼纖維噴射混凝土;施工質(zhì)量;控制
    鋼纖維噴射混凝土是在空氣壓力作用下,高速噴射至受噴面上而形成的分布有不連續(xù)鋼纖維的混凝土,具有鋼纖維混凝土的良好性質(zhì),與素噴混凝土相比,提高了彎拉強(qiáng)度、韌性、延性和阻裂能力,可以有效減少|(zhì)考試大|混凝土的收縮裂縫,增強(qiáng)混凝土的耐久性和密實(shí)性,施工時(shí),避免了掛網(wǎng)操作,可以實(shí)現(xiàn)無?;焖偈┕?。因此,這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展以來,在隧道和地下工程中的襯砌支護(hù)、礦山巷道的軟巖支護(hù)、建筑物與橋梁的修補(bǔ)加固、水工建筑的面板防滲加固處理等很多工程項(xiàng)目上得到應(yīng)用。
    鋼纖維噴射混凝土不能人工振搗,只是依靠噴射時(shí)高速氣流的作用,對(duì)混凝土的不斷沖擊達(dá)到振實(shí)的目的。鋼纖維噴射混凝土施工作業(yè)要保證施工效率,而且通過材料措施和技術(shù)措施降低回彈率、節(jié)約材料、增強(qiáng)施工質(zhì)量。因此需研究如何通過控制材料質(zhì)量和配合比、改進(jìn)施工技術(shù)來提高鋼纖維噴射混凝土的施工質(zhì)量。
    1.鋼纖維噴射混凝土施工質(zhì)量控制的目標(biāo)
    鋼纖維噴射混凝土在素噴混凝土中摻加了一定比例的鋼纖維,改進(jìn)了錨噴工藝,在施工時(shí)可以快速有效地進(jìn)行。同素噴混凝土施工工藝相比,鋼纖維噴射混凝土由于纖維的加入更需要控制施工材料質(zhì)量和性能,混凝土拌和物的流動(dòng)性、粘聚性、體積穩(wěn)定性、低回彈率,施工技術(shù)人員的培訓(xùn)。因此,鋼纖維噴射混凝土施工質(zhì)量控制的主要目標(biāo)是有較好的工作性、耐久性、強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)性。
    2.鋼纖維噴射混凝土施工質(zhì)量控制的影響因素
    鋼纖維噴射混凝土施工技術(shù)發(fā)展至今,其施工工藝以干噴法和濕噴法為主,通常根據(jù)不同的施工條件來選用合適的施工工藝。濕噴法施工時(shí)水灰比易控制、回彈率低、粉塵少,但是施工距離短;干噴法施工操作方便,施工距離長(zhǎng),但水灰比不易控制、回彈率高、粉塵多,改進(jìn)后的潮噴工藝效果好一些。但不論哪種施工工藝,鋼纖維噴射混凝土的施工控制目標(biāo)是一樣的。影響施工質(zhì)量控制的主要因素有組成材料、施工設(shè)備和施工工藝、施工人員和現(xiàn)場(chǎng)管理等?!  ?BR>    2.1.組成材料
    (1)水泥和水灰比:鋼纖維噴射混凝土施工的首要要求是有良好的工作性,即混凝土拌和物有較好的流動(dòng)性、保水性、粘聚性。水泥水化之后,膠合料覆蓋在集料和鋼纖維表面,減少了摩擦阻力,形成良好的流動(dòng)性,促使鋼纖維混凝土與受噴面粘結(jié);水泥的強(qiáng)度與鋼纖維噴射混凝土的強(qiáng)度基本上成正比例關(guān)系,但是高標(biāo)號(hào)的水泥增加施工成本,水化熱大,不利于混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。
    一般混凝土的抗壓強(qiáng)度與灰水比成正比例的關(guān)系,但對(duì)于鋼纖維噴身混凝土,其噴射時(shí)的水灰比與到達(dá)受噴面的混凝土的水灰比有一定的差異。而且水灰比過大,水泥的水化反應(yīng)充分,但是混凝土拌和物易離析、泌水,混凝土硬化后收縮變形大;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,且鋼纖維噴射混凝土是噴敷成層狀的,粘結(jié)不好。因此,水灰比既要使鋼纖維噴射混凝土有良好的流動(dòng)性和強(qiáng)度,又不能使鋼纖維噴射混凝土離析、泌水,增加回彈率,造成浪費(fèi)。
    (2)集料:鋼纖維噴射混凝土所用集料包括粗集料和細(xì)集料兩種。粗集料為鋼纖維噴射混凝土提供支架作用,對(duì)于混凝土的強(qiáng)度起主要作用,卵石表面光滑,與水泥膠合料的粘結(jié)不如碎石,但相對(duì)碎石來說可以減少對(duì)噴射設(shè)備的損傷。同時(shí)水泥漿體與單個(gè)石子之間界面的過渡層周長(zhǎng)和厚度都很小,不容易形成大的缺陷,有利于界面強(qiáng)度的提高,有利于混凝土彈性模量的增長(zhǎng)和耐久性的提高。細(xì)集料起填充空隙作用,其細(xì)度模數(shù)和砂率影響混凝土的粘聚性和流動(dòng)性。砂子的比表面積大于同等質(zhì)量的石子的比表面積,|考試大|需要水泥漿的數(shù)量多,流動(dòng)性隨著砂率的增大越來越好。
    (3)鋼纖維:鋼纖維在噴射混凝土中的不均勻分布提高了混凝土的彎拉強(qiáng)度、韌性和阻裂能力。實(shí)驗(yàn)證明,鋼纖維噴射混凝土開裂后仍具有一定的負(fù)荷能力。常用鋼纖維的彈性模量為200GPa ,抗拉強(qiáng)度為380~1300MPa ,極限延伸率3 %~30 %.不均勻分布在噴射混凝土中的鋼纖維由于自身的高強(qiáng)度以及與集料的粘結(jié),提高了混凝土的整體密實(shí)程度和耐久性。鋼纖維的長(zhǎng)徑比是影響鋼纖維增強(qiáng)增韌效果的重要參數(shù),也影響噴射混凝土的工作性。這兩方面有時(shí)是相互矛盾的,因?yàn)橥ǔJ褂玫谋砻娲植?、兩端帶鉤的鋼纖維增強(qiáng)、增韌效果好,但施工時(shí),分散較為困難,容易結(jié)團(tuán),影響施工效率。鋼纖維在混凝土中的分布有一定的比例限制,鋼纖維太少,增強(qiáng)增韌效果不明顯;太多,不經(jīng)濟(jì),且易絞結(jié)成團(tuán),影響混凝土的流動(dòng)性和施工效率。
    (4)外加劑和摻和料:干噴法和濕噴法施工,都要求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后,在很短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)。施工時(shí),常用速凝劑或高效減水劑等縮短噴射混凝土的凝結(jié)時(shí)間,尤其是初凝時(shí)間。如達(dá)不到要求,則混凝土與受噴面粘結(jié)不夠,回彈率增加,鋼纖維混凝土密實(shí)程度不高,混凝土的強(qiáng)度和耐久性無法保證,經(jīng)濟(jì)性也不好。