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【摘 要】用细河砂和粗机制砂组成级配不同的混合砂配制湿喷混凝土,当混合砂级配分布均匀时54～55%的砂率可配制可喷性良好的湿喷混凝土.
【关键词】混合砂；湿喷混凝土
1.喷浆料工作性对湿喷混凝土的影响
湿喷混凝土的主要性能指标为湿喷料的可喷性、湿喷混凝土的早期强度、湿喷混凝土的28天强度.其中早期强度和28天强度主要受水泥、速凝剂的种类和它们的适应性影响,可喷性主要受湿喷料拌和物性能影响,主要表现指标为喷射混凝土的材料损耗.
降低喷射混凝土材料损耗,提高喷射混凝土质量主要从以下因素入手：（1）喷浆料黏聚性和易性良好,（2）混凝土在管道内的流动均匀,（3）速凝剂适应性好,计量准确,掺量恰当,和喷浆料混合均匀,（4）喷射手喷射时喷嘴距离喷射面距离恰当,角度正确,风压（泵压）适中.从喷射混凝土配合比角度讲,主要提高喷浆料的工作性,喷浆料工作性对喷射效果的影响见表1喷浆料工作性对喷射效果的影响.
2.混合砂所用材料及试验结果
本文采用水洗卵石破碎后的粗机制砂和细河砂配制混合砂,进行混合砂湿配制湿喷混凝土研究.水洗卵石生产的机制砂检测结果见表2机制砂粗砂检验结果,颗粒级配卵石机制砂粗砂颗粒级配；细河砂检测结果,颗粒级配见表3细河砂检测结果见表3细河砂颗粒级配.
由表4可以看出,机制砂粗砂和细河砂按5：5,6：4和7：3掺配均可得到级配合格的混合砂,4：6和8：2掺配的混合砂不满足Ⅱ区砂级配,细度模数也刚刚满足一般意义上喷射混凝土用砂细度模数不小于2.5的要求,本应淘汰,作为试验对比需要保留.
3.湿喷混凝土配合比及试验结果分析
骨料级配对喷射混凝土的可喷性、通过输送软管的流动性、对受喷面的黏附能力、喷浆料回弹率以及最终混凝土的强度、密实程度和经济性都有重要的影响.为了获得最佳的混凝土性能,特把粗骨料引入级配计算中.混合砂和5～10碎石按不同比例混合后的级配见表5各种骨料混合后的综合级配表表.
用表5中的粗细骨料配制C25湿喷混凝土,为方便对比,配合比每方原材料用量确定为水泥480kg,骨料1703kg,水192kg,减水剂4.80kg,速凝剂19.20kg；湿喷混凝土容重2380kg/m3,含氣量2.5%,坍落度140mm～180mm.根据试拌结果,对个别配合比用水量进行了微量调整,主要是砂率60%时用水量大约增加4-7kg/m3（例外,3号配合比增加12kg/m3）,砂率40%时减少用水量3-4kg/m3,为了保持配合比的一致性,期间未调整胶凝材料用量等其它配合比用料的用量.用各配合比进行实际试喷,喷射效果见表6各配合比喷射效果统计（按实际砂率从大到小排列）.
对于喷射混凝土,大量研究资料表明,砂率对喷射混凝土的施工性能和力学性能均有较大的影响,当砂率小于45%时,管路易堵塞,回弹率高；当砂率大于60%时,则明显降低混凝土强度,加大混凝土收缩.本试验采用混合砂,和正常的纯河砂喷射混凝土有差异,下面就混凝土湿喷混凝土喷射效果分析发下：
（1）名义砂率40%混凝土,实际砂率46%-47%,混凝土性能主要受骨料不同级配构成影响.由表8可以看出,实际骨料级配组成,4.75mm筛、0.16mm筛的累计均无明显变化,变化主要为1.18mm筛、0.63mm筛、0.315mm筛,且变化趋势和变化幅度均相当.在喷射效果上,均出现和易性较差、泵送压力大、回弹大等现象,不过随着组成份中细颗粒含量的增加（混合砂中细河砂比例增加）,和易性一定程度变好,泵送压力明显降低.
（2）名义砂率50%混凝土,实际砂率54%-55%,混凝土性能主要受骨料不同级配构成影响.由表8可以看出,本组混凝土配比,除14号配合比外,喷射效果基本良好,特别是5、8号配合比,参和的试验人员和机械手操作人员都非常满意.本组配合比的变化实际骨料级配组成,4.75mm筛、0.16mm筛的累计均无明显变化,变化主要为1.18mm筛、0.63mm筛、0.315mm筛,且变化趋势和变化幅度均相当.在喷射效果上,随着组成份中细颗粒含量的增加（混合砂中细河砂比例增加）,喷浆料的黏聚逐渐由较差变得适中,再变得偏黏.粗细骨料综合最佳级配曲线应该以5、8号配合比的骨料级配曲线为中心.
（3）名义砂率60%混凝土,实际砂率63%-64%,混凝土性能主要受骨料不同级配构成影响.由表8可以看出,本组混凝土配比,除12号配合比勉强能用外,其余配合比喷射效果均不太使人满意,15号.从混凝土状态看,15号配合比包裹性较差,虽然本配合比总胶凝材料用量达480kg/m3,在C25湿喷混凝土中已较高,但是混凝土严重处于缺浆状态,实际喷射时一度发生堵管,脉冲严重,回弹大.可见在喷射混凝土中,当砂较粗时,不宜盲目提高砂率,不然随砂率的提高,骨料空隙率也逐渐增加,水泥浆不能填满和有效润滑骨料,混凝土和易性反而大幅度变差.随着混合砂中细河砂比例的逐渐增加,喷浆料黏聚性快速增加,并开始变得偏黏乃至黏稠.砂率的提高,不仅仅是使混凝土强度降低,还增加收缩,增加用水量,甚至降低混凝土的和易性,增加砂率应谨慎.
结语：
混合砂配制湿喷混凝土,级配良好的混合砂在54%～55%砂率时可获得良好的可喷性.用混合砂配制湿喷混凝土,混合砂颗粒分布宜均匀,不可用单纯的细度模数来简单定性砂的粗细.当混合砂中0.16～1.18mm颗粒分布偏多或偏少时,可通过适量调低或调高砂率来改善湿喷料可喷性,但是当砂较粗时,不宜盲目提高砂率,不然随砂率的提高,骨料空隙率也逐渐增加,当水泥浆不能产满和有效润滑骨料时,混凝土和易性反而大幅度变差.
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