SEC喷射混凝土实质上是在干喷法工艺基础上的改进,主要有3个组成部分:混合料制备艺加水方式及喷头构造。干喷法工艺制备混合料时,是把按配比设计要求配好的砂石子、水泥等一次全部倒人搅拌机内搅拌亏拌匀即可,无法提高混合料其他方面的质量要求。
简介
喷射混凝土施工工艺水平,影响着喷射混凝土的性能和施工质量,喷射回弹率,施工粉尘浓度及经济效益,较为先进的施工工艺主要有“水泥裹砂法”、“双裹并列法”、“潮料掺浆法”及“全湿喷法”等。但这些施工工艺,需要一定规模的配套设备,在中小型工程有时受到施工场地等的限制因此,仍较普遍地采用传统的干法喷射混凝土施工工艺以下简称“干喷法”。采用干喷法施工,水泥用量大、回弹多,粉尘浓度大、施工质量波动较大。而这些问题,干喷法工艺本身是无法给予克服和解决的。
并列半湿喷法工艺流程及设备
工艺流程
为了更好地对比分析,以干喷法和SEC并列半湿喷法进行对比。两种方法的工艺流程如图1所示。
设备
从图1中可以看出,SEC并列半湿喷法所需的基本设备与干喷法相同,不同的是,并列半湿喷法工艺改用加水器代替干喷法用水环加水的方式,无须增加其他设备。
实施并列半湿喷法工艺所需主要设备有:
强制式搅拌机、
空气压缩机、
混凝土喷射机、加水器、喷头、供水设备、输料、输水管。
SEC并列半湿喷法工艺特点
由图1(b)可以看出,SEC并列半湿喷法工艺实质上是在干喷法工艺基础上的改进,主要有3个组成部分混合料制备艺加水方式及喷头构造。
从图1可以看出,干喷法工艺制备混合料时,是把按配比设计要求配好的砂石子、水泥等一次全部倒入搅拌机内搅拌亏拌匀即可,无法提高混合料其他方面的质量要求。SEC并列半湿喷法工艺则不同,它利用水泥裹砂的机理进行混合料制备,主要有以下几个方面的技术要求:
1.投料程序
并列半湿喷法的投料程序是先倒入配好的砂和石子,随后倒入水(需要时掺入减水剂),最后倒人水泥在有条件时,根据裹砂或裹石最佳参数要求把砂或石子进行分次投料,可取得更好的裹砂裹石“造壳”效果。
2.搅拌时间
各投料程序间的搅拌时间对“造壳”效果是重要的当砂石料倒人搅拌机后,加入一定的水,为了让砂石表面能形成一层均匀的水膜,要求搅拌30s以上之后,再加入全部水泥量,要求继续搅拌90s以上,使砂石表面裹上一层低水灰比的水泥浆壳,即所谓的“ 造壳”作用,搅拌时间过短,无法取得良好的“造壳效果”。
3.裹砂石水灰比
要想取得好的“造壳”效果,“造壳”水灰比是极为重要的一个参数根据有关方面的研究,结合喷射机工作性能要求,不掺加减水剂时,水灰比可适当降低,以利喷射机正常工作。
混合料制备的作用
通过试验研究和实际应用,利用水泥裹砂机理进行混合料制备,具有以下几方面作用:
1.可改善和提高砂子与水泥、石子与水泥颗粒、砂子与石子间的界面强度,从而提高喷射混凝土的强度等性能,有利节约水泥。所有的砂石料一次全部倒人搅拌机内进行“造壳” 处理,虽不一定能取得最佳“造壳”效界,但比干喷法有很好的改进作用。
2.由于砂石料表面提前裹上一层牢固的低水灰比水泥浆壳,改善了砂、石子与水泥三者间的结合条件,可提高混凝土的和易性喷射的混凝土粘聚性好,与受喷面的枯结强度提高,并可有效地减少回弹,提高喷射混凝土的一次喷层厚度,加快施工进度。
3.混合料在二次加水之前已处于半湿状态,混合料中成干粉状的水泥顺粒大大减少,有效减少了混合料经过喷射机时由于机体漏风产生的粉尘,并有利于二次加水的均匀性,进一步降低喷头处的喷射施工粉尘浓度。
加水方式
通过喷射机输混合料,在由喷头喷向受喷面之前,按工艺要求需第二次加水,使混凝土达到设计水灰比的要求。
干喷法工艺是用装在喷头内的水环方式加水,水环圆周壁上钻有10-12个具有一定角度,直径为1.2-1.5mm的圆孔,压力水通过水环上的小孔向混合料喷水。喷射过程中,孔眼易产生堵塞或部分堵塞,造成进水不均匀,混合料忽干忽稀、湿化不均匀另一方面,混合料喷射速度一般高达30-50m/s,混合料经水环瞬间内加水后立即喷出,要使混合料湿化均匀是相当困难的,因此,造成混凝土中水泥水化不充分,不仅降低喷射混凝土的强度等性能而且影响了质量的均匀性,增加喷射回弹率和施工粉尘浓度这是干喷法工艺本身所无法克服和解决的。
SEC并列半湿喷法工艺,用集中加水的加水器代替水环加水的方式,加水器出水孔不易堵塞,人工控制方便更重要的是,当混合料经过加水器处时,加水器加入的水与混合料能较快地进行穿透混合,并继续在输料管内运送一定距离后,才由喷头喷出。混合料在加水器与喷头间的运送过程中,山于压缩空气的裔速输送,加水器喷入水的特定作用,使得混合料有剧烈的再搅拌效果,不仅混合料与水混合、湿化均匀,而且喷出喷头前已不是半湿状态混合料,而是质量合格的混凝土喷射的混凝土,水泥得到充分水化,和易性好,因而,提高了混凝土的强度性能、密实性和质量均质性,而且可有效地减少回弹,降低施工粉尘浓度。加水器在SEC并列半湿法喷射工艺中是一个很关键的组成部分。
喷头
SEC并列半湿喷法喷射工艺的喷头构造与千喷法的基本相同,主要有管接和拢料管两个组成部分不同的是,干喷法工艺的拢料管较多地采用直径为52mm的直膛式管,而并列半湿喷法工艺的拢料管作了辅助性的改革,由直膛管改为锥型管结构。
拢料管进料端到出料端的尺寸由52mm渐变到40mm,混凝土从喷口喷出前有一个拢集过程,并能以密集的料团高速喷向受喷面,克服了喷出料的扩散作用,减少喷射回弹,并使混凝上喷射更为密实。
拢料管可根据工艺及喷射部位的需要,在长度上适当调整而自行工。实施SEC并列半湿喷法喷射工艺,除混合料制备及加水器加水方式外,其他施工技术要求基本上与实施干喷法工艺相同。