喷射混凝土回弹物是在喷射混凝土施工过程中,未能牢固粘附于受喷面而掉落的混凝土混合物。这种混合物通常缺水泥、少砂子、多石子,呈现出松散潮湿的特性。下面将从多个方面对喷射混凝土回弹物进行详细阐述。
1. 定义与特性
喷射混凝土回弹物是在喷射作业中,由于混凝土未能及时凝结或粘附于岩石或结构表面而掉落的松散混合物。这种混合物主要由石子、砂子以及少量水泥组成,其特性是缺水泥、少砂子、多石子,且处于潮湿状态。
2. 产生原因
回弹物的产生与多种因素有关,包括喷射混凝土的组成、骨料的性质、速凝剂的效果以及操作工人的技术水平等。例如,当喷射方向与受喷面夹角不当、喷阻与受喷面距离过远或过近、一次喷射厚度过大时,均可能导致回弹量增加。
3. 对工程质量的影响
回弹物的存在对工程质量有一定影响。若回弹物被卷入下部喷层中,可能形成“蜂窝”,从而降低支护强度。在喷射侧壁下部及仰拱时,需将上半断面的回弹物清理干净。
4. 回收与再利用
回弹物并非完全无用之物。回收后的回弹物,经过适当掺以水泥、砂及速凝剂,并与新鲜混凝土料掺和后,仍可重新用于喷射。但掺量需控制在新鲜骨料总量的30%以内,且不能用于喷射拱顶。
5. 水灰比的影响
水灰比是影响回弹量的重要因素之一。水灰比过小,混凝土表面颜色灰暗,出现干斑,回弹量增大;水灰比过大,混凝土表面起皱、拉毛、滑动,甚至流淌,同样不利于粘附。适当的水灰比可使混凝土粘粘糊糊,表面平整,回弹量小。
6. 喷射方向与受喷面的夹角
喷射方向与受喷面的夹角对回弹量有显著影响。当喷咀垂直于岩面并稍微向刚喷射的部位倾斜时,效果较好。这种喷射方式可使喷出的料束有相当部分直接冲入粘塑状态的混凝土中,减少回弹。
7. 喷阻与受喷面的距离
喷阻与受喷面的距离也是影响回弹量的重要因素。最优距离以能看清喷射情况、料束集中、回弹最小、强度最高为准,一般为1米左右。过远或过近都会增加回弹量。
8. 一次喷射厚度
一次喷射厚度主要由混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与受喷面之间的粘结力决定。在不掺速凝剂的情况下,边墙一次喷射厚度约为7~8厘米,拱顶约为3~4厘米。掺有速凝剂时,一次喷射厚度可增加一倍左右。
9. 分层喷射的间歇时间
分层喷射的间歇时间应使前次喷射的混凝土已产生足够的强度,以保证经受下次喷射流束的冲击而不遭损坏。合理的间歇时间与水泥品种、速凝剂种类和掺量、施工时气温以及水灰比大小等因素有关。
10. 喷射顺序
喷射顺序与隧洞的地质情况、开挖步骤有关。在稳定的围岩中,喷射顺序可以由下而上,先墙后拱;在稳定性较差的围岩中,喷射顺序应从上而下,先拱后墙。
11. 回弹率的测量与应用
喷射混凝土回弹率是表征其硬度和密实度的重要参数。回弹率测量可以使用回弹式硬度计实现。回弹率在建筑质量评估、施工监控以及桥梁维护等方面具有重要应用。
12. 施工方法与回弹量
喷射混凝土按施工方法可分为干法和湿法两类。干法施工粉尘大、污染严重、回弹率大;湿法施工环境良好、喷射效果良好、混凝土质量得到有力保证。在实际施工中,应优先考虑湿法施工以减少回弹量。
13. 骨料与回弹量的关系
骨料的性质对回弹量有显著影响。当砂中含有超量的细料和较少的粗料时,可得到比较平滑的表面,但回弹量可能增加。使用较细砂的喷混凝土需水量较多,干缩也相应增大。在配合比设计中应充分考虑骨料的性质对回弹量的影响。
14. 养护与回弹量的关系
喷射混凝土养护是减少回弹量的重要措施之一。通过喷水养护等方式,可使水泥充分水化,保证喷射混凝土的强度均匀增长,减少或防止混凝土收缩开裂,从而降低回弹量。
喷射混凝土回弹物是在喷射混凝土施工过程中产生的松散潮湿混合物。其产生原因多样,对工程质量有一定影响。通过合理控制施工参数、优化配合比设计以及加强养护等措施,可有效降低回弹量,提高喷射混凝土施工质量和效率。