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1、20081No11四川水利·59·编译文摘新型喷射混凝土技术的运用王利编译(四川省水利科学研究院,成都,610072)1喷射混凝土技术运用前景如图1所示,干混喷射混凝土是将原材料以罗斯(1985)、莫尔根(1992)和福朗兹(1992)连续搅动的方式喂入漏斗,通过一个旋转的入口总结了喷射混凝土的发展。上世纪30年代由莱加入压缩空气,使原料混合物在传送管中以连续布楚威斯(1969)引进的喷射混凝土技术在隧洞流动的形式输送,至喷嘴位置才被掺入水份。方面得到应用,新奥法在软弱岩石中隧洞掘进方面得到应用,土木工程行业率先将喷射混
2、凝土用于地下工程的支护。近年来,喷射混凝土已在采矿业的地下支护中广泛应用。可以认为,对于喷射混凝土技术的应用,采矿业做出了与它采用其它地下工程支护方式同样的贡献。地下采矿业常常面临诸多特殊的问题,如多个导洞同时作业、交通困难和特殊的图1典型的简化干法喷射混凝土系统荷载条件等等,促使它首先使用新的、有创造性的喷射混凝土技术。喷浆这个专有名词,在20世纪早期用于表达在地下采矿中,应用喷射混凝土技术的一个喷射砂浆,现已不再采用,而更改为通用名称“喷重要方面是对斜坡道、交通巷道、井站和破碎机室料混凝土”。这类永久工程的支护。常规
3、岩石锚杆和挂网支护212湿法喷射混凝土的维护费用非常昂贵,越来越多的类似工程开挖湿法喷射混凝土,是将喷射混凝土送到泵压后立即采用喷射混凝土支护。越来越广泛使用喷设备之前,各种材料已经加水混合(通常是在车射混凝土支护方式的一个重要因素,就是在喷射载搅拌器中),然后用泵压设备将这种液化混合混凝土中加入了钢纤维,由之减少了挂网安装中物输送到喷嘴,再加入空气将它们喷射到岩石表的密集型劳动。面(如图2所示)。最近试验和观察表明,在中等岩爆条件下,喷射混凝土仍可以作为有效的支护手段(克瑞斯和卡瑟尔1992,兰葛理和伯尔特理1992)
4、。然而,这些研究结果仍然十分有限,目前尚无定论。但有迹象表明,将来会有更多的注意力集中到喷射混凝土技术的应用方面。2传统喷射混凝土技术喷射混凝土是采用高压空气喷射,在高速运动情况下的动态水泥、砂和细骨料混凝土的统称。图2典型的湿法喷射混凝土系统211干法喷射混凝土·60·王利:新型喷射混凝土技术的运用20081No11干法与湿法喷射混凝土比较:干法喷射混凝助,有必要对配合比进行调整,以适应施工现场的土和湿法喷射混凝土的最终成品非常相似。干法特殊要求。在许多干法的应用中,购买袋装重在采矿业中使用更为广泛,因为在地下工程中,
5、大1500kg已经混合的喷射混凝土材料是非常便利型运输搅拌车不易通行,而小型简便的设备则移的。动更为方便。对于采矿业和土木工程,大规模使表1典型钢纤维硅粉喷射混凝土混合物设计配合比用湿喷系统是非常理想的,在这些地方,大型竖井干喷混合物湿喷混合物成分3干材料(%)kg/m3湿材料(%)或已经开挖的长隧道、交通洞,允许喷浆设备和运kg/m输卡车以连续的方式工作。所以,决定采用干喷水泥42019104201811硅粉添加剂5021240117法还是湿喷法,通常应视现场情况而定。混合骨料16707515160068193新型喷射
6、混凝土技术钢纤维6021760216311钢纤维硅粉喷射混凝土速凝剂1301613016近些年,喷射混凝土技术已经有了很大的发超级塑性剂--6L013展,最重要的两个标志是,硅粉的应用(作为水泥减水剂--2L011添加剂)和钢纤维加固技术的应用。加气混合物--根据需要硅粉(或微粒硅酸盐)是硅钢金属工业的副水在喷嘴部位控制180717产品,也是一种非常细的火山灰,也是一种粘结材合计221310021231100料,它能与水泥水化过程中产生的氢氧化钙发生图3给出了最近在北美市场上可以买到的钢反应。以水泥重量的8%～13%加入
7、硅粉,可以纤维材料,除了应用于喷射混凝土外,还可广泛应使喷射混凝土的抗压强度达到普通喷射混凝土强用于建筑物的混凝土板、机场跑道以及其他类似度的2～3倍,使之非常坚硬、不透水、耐久。其他工程。优点包括:减少反弹,改善挠曲强度,增强与岩体的胶结,增加喷施厚度等。由于硅粉喷射混凝土具有粘着性,它在单次喷施过程中可以达到200mm厚。不过,当使用湿法时,其粘性使材料的和易性减小,需要添加超级塑性剂来恢复其和易性。自从钢纤维喷射混凝土替代传统的钢筋网加固的普通喷射混凝土以来,现已经被全世界所接受。喷射混凝土加固的主要作用,是增加脆
8、性材图3北美市场可以买到的钢纤维材料(单位:cm)料的延展性。如前所述,一旦在地下开挖过程中出现岩石变形,只有用岩石支护系统来承担巨大新型喷射混凝土与传统喷射混凝土比较:伍的荷载。这意味着,支护系统必须具有足够的延德等人(1993)报道了图3所示钢纤维应用于加展性才能适应这种变形,否则巨大的非均匀分布固喷射混凝土的综
