用压缩空气将水、水泥、骨料和外加剂等混合料喷向支护表面,使之胶结并凝固。喷射混凝土的施工方法有干喷法、湿喷法和水泥裹砂喷射法(Sand Enveloped with Cement.)又称水泥裹砂。干喷法是沙石料、水泥和速凝剂干拌后,用压缩空气输送到喷嘴,加水混合后喷出。
用压缩空气将水、水泥、骨料和外加剂等混合料喷向支护表面,使之胶结并凝固。喷射混凝土的施工方法有干喷法、湿喷法和水泥裹砂喷射法(Sand Enveloped with Cement.)又称水泥裹砂。干喷法是沙石料、水泥和速凝剂干拌后,用压缩空气输送到喷嘴,加水混合后喷出。其优点是喷射机结构简单,使用方便,出料性能好,输送距离远;缺点是混凝土质量不易控制,粉尘大,回弹率高,干拌和料与输送管壁摩擦产生的静电作用对人体有害。湿喷法是把砂石料、水泥和水拌和后用压缩空气或泵通过输料管送到喷嘴,在喷嘴处加速凝剂并用压缩空气补给能量后喷出。
湿喷法又分稀流输送与密流输送。前者以压缩空气为动力,水灰比0.39~0.42;后者以泵输送,水灰比0.55~0.60。湿喷法的优点是粉尘少,回弹率低,混凝土质量好,克服了静电作用对人体的危害;缺点是工艺设备比较复杂,输送距离较短,输送管易堵塞。
水泥裹沙喷射法是利用水泥裹砂砂浆与骨料在喷嘴混合后进行喷射。水泥裹沙喷射法有二个装置,一是砂浆装置,另一是干骨料装置。在砂浆装置中,先加一次水,调整沙的含水率至4~6%,然后与水泥拌和,再加二次水,形成水泥裹砂砂浆。用泵将水泥裹砂砂浆送到混合管,与来自喷射机的干骨料相混合后,由机械手进行喷射。水泥裹砂砂浆的基本原理是将水泥与表面含水率一定的砂拌和,通过粘附作用,在砂粒表面形成水灰比小的外壳。由于这种造壳作用,使水泥裹砂砂浆具有泌水小、强度高的特性。水泥裹砂喷射法属半湿喷法,它在一定程度上兼有干、湿两种喷射法的优点。
在比较稳定的干燥岩层表面,喷层厚度不大于3厘米时,可采用普通水泥。在不稳定、松软或含水层中掘进,需用喷层作临时高强度支护或支护需紧跟掘进工作面时,应采用快凝水泥或普通水泥加速凝剂。速凝剂初凝时间不大于5分钟,终凝时间不大于10分钟。混凝土配合比一般为:水泥和砂石的重量比1∶4~1.4.5,砂率45~55%,小石粒径5~15毫米,水灰比0.4~0.5,速凝剂掺量为水泥用量的2~4%。喷射机型式有罐式、转子式和螺旋式等。采用遥控喷嘴(机械手)可提高喷射效率,改善劳动条件。喷射混凝土的质量检验有:喷层的平整度和厚度,水灰比,级配和容重,抗压、抗拉、抗剪(或抗冲切)强度以及抗渗、抗冻和抗冲刷等。
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