喷射混凝土材料技术的应用与发展

作者:中国混凝土与水泥制品协会 日期:2021-03-23 浏览:

  喷射混凝土(sprayed concrete or shotcrete)是指借助压缩空气或其他动力输送,将混凝土拌合物或预拌混凝土通过充气管道送入喷射设备,并高速喷射至受喷面后快速凝结硬化所形成的一种混凝土。理论上,喷射混凝土也包括了喷射砂浆(无粗骨料)。fDS华南水泥制品网

  喷射砂浆/混凝土成型施工技术不同于传统浇筑模具成型的混凝土,喷射混凝土成型不需要预先制造和安装模具,可依托于受喷面(包括立面、顶面和地面)直接成型,属于增材制造(AM)技术范畴,也是3D打印成型技术的一种(喷射3D打印技术)。fDS华南水泥制品网

  喷射混凝土技术所具备的简便的工艺、施工高效、独特的效果和造价经济的特点,已经在隧道建设工程中获得了广泛应用。喷射混凝土在隧道支护作业中主要作用包括:(1)通过填充结构表面的裂缝和节理,从而提高结构整体稳定性和强度。(2)能够大面积与围岩牢固接触,从而进行支护。(3)利用接触面的附着力和剪切力,把作用在喷射混凝土上的外力分散在围岩上,防止出现局部掉块,并在隧道壁面附近形成一个承载环,对围岩的应力释放起到控制效果。(4)填平围岩凹面,避免出现应力集中,加强软弱层,把压力传递给钢支撑和锚杆。为了防止围岩被风化,在开挖之后要及时对壁面进行覆盖。除隧道工程之外,喷射混凝土还在水利水电、护坡支护、矿山、地下工程、工程修补等诸多领域得到应用。喷射混凝土成型锚喷支护以及喷射混凝土支护与传统的支护形式相比有着无可比拟的优越性,对被衬物具有支衬、充填、隔绝、转化的作用,一方面节约了钢材和木材,降低了施工成本;另一方面使得施工简单,工作安全,减轻了笨重的体力劳动,有利于一次成型和加快掘进速度,相信今后会获得越来越广泛地应用。混凝土喷射技术fDS华南水泥制品网

  随着现代交通的不断发展,喷射混凝土质量的好坏直接影响着我国众多基础设施工程的建设质量和使用寿命。例如隧道工程是我国铁路运输以及公路运输最为重要的组成部分,这些年随着我国公路铁路工程建设的加快,隧道工程也有了较大发展,在2018年我国隧道工程发展里程已经达到了1735.6万m。隧道施工过程中混凝土喷射技术是开挖初期支护非常关键的部分,其技术水平直接影响着隧道支护质量以及施工的安全。fDS华南水泥制品网

  长期以来,喷射混凝土材料与工程技术没有得到应有的重视,发展水平落后于工程技术发展的需求,特别是传统的模具成型混凝土材料和技术相比,发展明显滞后。近几年,喷射混凝土材料制备的关键材料——喷射混凝土用速凝剂得到了快速发展,无碱液体速凝剂技术逐渐成熟,为喷射混凝土材料的高性能化发展提供了材料基础;同时,喷射混凝土成型工艺也逐渐由干法喷射向湿法喷射方向转型发展,喷射混凝土设备也正在逐步实现国产化和智能化控制,明显地提高了喷射混凝土作业环境和工程质量。fDS华南水泥制品网

  但喷射混凝土产业整体发展还处在比较粗放阶段,喷射混凝土各种原材料、喷射专用设备、喷射工艺、检测标准和设备、标准规范和质量控制与验收等关键材料和技术还待完善,操作施工人员技能尚待系统培训。另外材料、设备、施工、设计、检测和管理部分沟通协作继续改善。fDS华南水泥制品网

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