文档介绍:1 概述
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近年来,喷射混凝土技术以它简便的工艺,独特的效应,经济的造价,广阔的用途,在土木建筑工程领域内展示出旺盛生命力。
混凝土是以水泥为胶结料,把水泥和砂、石等骨料按一定比例配合、搅拌而成。刚搅拌成的混凝土(称做“混凝土拌合料”),在一定时间内呈流塑状态,可以制成任意大小和形状的结构或构件。在成型以后经过一段时间,水泥与水进行水化反应,使混凝土硬化。硬化后的混凝土具有一般石料的性质。混凝土容易制成任意形状的构件,抗压强度大,与少量钢筋配合能制成抗弯、抗拉的构件,造价低、耐火,所以它是目前建筑工程中应用最为广泛的一种材料,在国民经济中占有很重要的地位。
正是因为混凝土是一种优良的建筑材料,在世界范围内得到了广泛的推广和使用。随着我国国民经济的发展,工业及民用建筑迅速增长,混凝土产量也逐年增加,这就刺激了混凝土机械的研发和生产。目前主要的混凝土机械有混凝土搅拌机、混凝土搅拌楼(站)、混凝土搅拌输送车、混凝土泵和混凝土泵车、混凝土喷射机、混凝土振动器等等。其中混凝土喷射机是地下工程、岩土工程、市政工程、水利、国防、煤炭、土木建筑等领域内广泛使用的一种施工设备。它是利用压缩空气或其它动力,将按一定比例配合的拌合料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化,从而形成混凝土支护层。近年来,喷射混凝土技术以其简便的工艺、独特的效应、经济的造价和广泛的用途,在各种建筑领域内显示出旺盛的生命力。
喷射混凝土是由喷射水泥砂浆发展起来的。1914年美国在矿山和土木建筑工程中首先使用了喷射水泥砂浆。1942年瑞士阿利瓦(Aliva)公司研制成转子式混凝土喷射机,能喷射含最大粒径为25mm骨料的混凝土;1947年德国BSM公司研制成双罐式混凝上喷射机。到了20世纪50年代,美国Eimco公司首先研制成功风送罐式湿喷机,掀开了混凝土喷射机发展的崭新一页。1948年至1953年间兴建的奥地利卡普隆水力发电站的米尔隧洞最早使用了喷时混凝土支护。以后,瑞士、德国、法国、瑞典、英国、加拿大、日本等国相继在土木建筑工程中采用了喷射混凝土技术。
我国冶金、水电部门于60年代初期,即着手研究混凝土喷射机械及喷时混凝土技术。先后研制出冶建-65型(冶金工业部建筑研究院),PH30-74型(扬州机械厂),HLP-701型(煤炭科学研究院)等各种干式混凝土喷射机。随后我国相继研制成功了PS型、ZSP-1型、LHP-78型、JSP-5/10型湿式混凝土喷射机,这些机型相对于干式喷射机有一定优势,但也存在一些不足之处。1965年11月,冶金部建筑研究院与第三冶金建设公司合作,成功地在鞍钢弓长岭铁矿建成了一条用喷射混凝土支护的矿山运输巷道。1966年初,冶金部建筑研究总院用喷射混凝土修补北京地下铁道古城段因火灾烧伤的钢筋混凝土衬砌,获得良好的效果。同年,我国成昆铁路的部分隧道,攀钢大断面运输隧洞和本钢南芬泄洪洞采用了喷射混凝土支护。1968年,我国回龙山水电站主厂房及梅山铁矿竖井工程采用了喷射混凝土与瞄杆相结合的支护。上述这些都为我国早期喷射混凝土技术的开发奠定了基础。
70年代以来,国内外加强了对喷射混凝土技术的研究开发工作,技术上取得了许多突破,使之在地下工程、薄壁结构工程、维修加固工程、岩土工程、耐火工程和防护工程等土木建筑领域获得了广泛的应用。
近十年来,喷射混凝土技术的主要成就和最新发展集中地表现在以下几方面:
,已成为世界各国喷射技术的发展趋向
与干法喷射相比,湿法喷射时的明显优点是生产率高、粉尘含量小。特别是包括混凝土泵、活塞式混凝土计量泵和喷射臂在内的稠流湿喷法技术的出现,使湿喷法的应用大大拓宽。
据报道,在意大利湿喷占主导地位,总计每年160000m的喷射混凝土,湿喷占90%。挪威以湿喷法为主,年生产湿喷射混凝土30000至40000m。瑞典每年大约生产55000m喷射混凝土,大部分为湿喷,其中大约一半用于矿山工程。日本每年平均生产喷射混凝土约1000000
至2000000m,其中65%为湿喷混凝土。加拿大也已形成湿拌,掺硅粉和加钢纤维的一套湿喷方法,已在多数场合广泛应用。
我国由铁道科学研究院西南分院研制生产的湿喷机已在几座铁路隧道中用于湿喷混凝土施工,但总的来看,我国仍应加大发展湿喷工艺的力度。
,外掺料的开发,改善了喷射混凝土的性能
近年来,我国冶金部建筑研究总院研制成的8604型速凝剂是一种近于中性(ph=7至8)的综合性能良好的速凝剂。这主要表现在掺入后喷射混凝土28d龄期抗压强度保持率高、无毒性、粘聚性好,有利于减少回弹和抑制粉尘。
美国也已研制成新型非碱性速凝剂,(而普通