丁 忠1 郑国强2
（1.舟山市毅正建筑工程检测有限公司，浙江，舟山，316000）
（2.舟山市质量技术监督检测研究院，浙江，舟山，316000）
【摘 要】喷射混凝土是利用压缩空气把一定配比的混凝土由喷射机的喷口以高速高压喷出，从而在被喷面（岩石或结构物表面）形成混凝土层，常用于边坡的综合治理。本文结合工程实例，对所采用的干喷法C20喷射混凝土配合比进行设计。通过配合比的初步选定以及现场试喷，验证（调整）并确定了配合比的三个参数，从而确定了最佳施工计划配合比。
【关键词】喷射混凝土；干喷法；配合比
1．前言
喷射混凝土是利用压缩空气把一定配比的混凝土由喷射机的喷口以高速高压喷出，从而在被喷面（岩石或结构物表面）形成混凝土层，使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土又分为干喷法和湿喷法两种喷射方式。
由于喷射混凝土施工工艺的特殊性，喷射混凝土，特别是干喷法喷射混凝土的配合比设计步骤不同于普通混凝土配合比设计。本文结合舟山某石油公司边坡综合治理工程实例，对所采用的干喷法C20喷射混凝土配合比进行设计。
2．原材料
2.1 水泥
安徽金刀水尼有限公司生产的矿渣硅酸盐32.2级水泥，合项指标见表1。
表1 水泥技术指标
2.2 粗骨料
碎石，由舟山市普陀区恒龙石料厂轧制.。最大粒径15mm，含泥量0.6%，针片状颗料含量13%，表观密度2620kg/m3。
2.3 细骨料
淡化海砂,经舟山市普陀区蛟头大岙沙场淡化。细度模数2.6，含泥量0.2%，氯离子含量0.016%，贝壳含量4.8%，表观密度2600kg/m3。
2.4 速凝剂
由于该工程边坡比较平缓，施工单位、监理单位、设计单位讨论决定不掺速凝剂。
3．配合比的初步选定
喷射混凝土配合比的初步选定可根据经验、参考以往试验数据和套用规范限定值来进行。
3.1 砂率的初步选定
砂率影响喷射混凝土的许多工作性能（如回弹量、混凝土强度、管路堵塞等），根据规范初步选定45%、50%和55%。
3.2 用水量的初步选定
根据经验，参考经往试验数据，先估算用水量为180kg/m3和185kg/m3。
3.3 水灰比及水泥用量的初步选定
水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素，按规范要求干喷法喷射混凝土水灰宜为0.40～0.45，以喷射物不出现干斑、不流淌、色泽均匀为宜，所以选定水灰比为0.45、0.43和0.40。再根据估算用水量，可初步计算出水泥用量（满足规范要求：宜在400～500 kg/m3）。
3.4 砂、石用量的初步选定
砂、石用量由已初步选定的用水量、砂率、水灰比和水泥用量，根据体积法来计算。
4．配制强度的确定
根据《水工混凝土配合比设计规程》DL/T 5330-2005；混凝土配制强度按下式计算：
fcu，o=fcu，k+tσ
fcu，o=20+1.645×4.0
=26.6（MPa）
式中：fcu，o—混凝土配制强度（MPa）；
fcu，k—混凝土设计龄期立方体抗强度标准值；
t—概率度系数，由给定的保证率选定，本例选保证率P为95%，对应的概率度系数1.645；
σ—混凝土立方体抗强度标准差（MPa），本例应选4.0MPa。
5．现场试喷
首先，指定有经验的喷嘴操作者一名，固定喷射距离为70cm，喷头与受喷面保持垂直。其次，在施工现场选一处有代表性的岩壁现场试喷。试喷所需材料（砂、石）提前风干。
6．验证（调整）初选配合比，确定最佳配合比
通过试喷，验证（调整）初步选定的配合比，主要验证（调整）、确定配合比的三个参数：用水量、砂率、水灰比，从而确定保证喷射混凝土的工作性能要求及便于施工的最佳配合比。
6.1 验证（调整）、确定用水量
按表2中M01～M14的干混合料配合比进行拌制，喷嘴操作者在喷嘴处调节用水量，开始试喷，当喷射混凝土表面平整、呈水亮光泽且粉尘和回弹均较小时，固定水阀；待用水量稳定后，在埋设好厚度标志的试喷区喷射，小型水表计量用水量，抹平该试喷区，测量混凝土方量，可计算出用水量，确定用水量约为185kg/m3。
6.2 验证（调整）、确定砂率
根据试喷情况，选择回弹率较小时的砂率，确定砂率为50%。
6.3 验证（调整）、确定水灰比
由于已确定了用水量和砂率，所以验证（调整）水灰比，只要验证（调整）表2中编号为M09、M11、M13的三个初步选定的配合比即可。按喷大板切割法制作试件，标养一定龄期，检测其抗压强度。检测结果见表3。
表3 抗压强度检测结果
确定水灰比为0.45。
6.4 确定最佳配合比
综合以上，确定表2中编号M09配合比为最佳配合比。
7．结语
（1）干喷法喷射混凝土配合比设计，区别于普通混凝土配合比设计。必须在配合比初步选定的基础上，通过现场试喷来进行验证（调整），最终才能确定最佳配合比。
（2）《水工混凝土配合比设计规程》DL/T 5330-2005中关于干喷法喷射混凝土配合比设计，其配合比调整的步骤显得比较简单。编委应把现场试喷，验证（调整）初步选定的配合比以及确定最佳配合比，这一重要步骤编入规程。
（3）由于喷射混凝土施工中存在着回弹现象，而其回弹量又无法具体控制。所以，本文确定的干喷法C20喷射混凝土配合比，仅指施工计划配合比，而并非在被喷面形成的喷射混凝土中各材料的配合比。
参考文献：
[1]赵志缙.新型混凝土及其施工工艺.第二版.中国北京：中国建筑工业出版社，1996：317—332.
[2]杨伯科.混凝土实用新技术手册.第1版.中国吉林：吉林科学技术出版社，1998：815—824.
论文作者:丁忠1,郑国强2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期
论文发表时间:2016/6/13
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