喷射混凝土强度试验离散性分析与对策

2020-01-11欧阳俊勇

黑龙江交通科技 2020年10期

欧阳俊勇

(贵州省交通建设咨询监理有限公司,贵州贵阳 550000)

1 检测方法

1.1 成型大板试件切割检测法

工地试验室检验混喷射混凝土强度一般根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB 50086-2015规范要求，用不小于450 mm×450 mm×120 mm的模具置于喷射作业面附近，成型大板试件，待达到规定要求后用切割机将大板试件加工成边长100 mm的立方体试件做28 d龄期的抗压强度试验。

2 抗压强度试验结果离散性大的原因分析

2.1 原材料影响

原材料的组成和质量对混凝土强度有着不可忽视的影响，原材料的质量波动，尤其是水泥富余系数的变化对喷射混凝土强度的影响较大。

2.2 外加剂影响

喷射混凝土为达到减少回弹量，往往掺加速凝剂，而速凝剂对混凝土会一定程度上降低混凝土强度，而且随着掺量不同，强度降低的程度不同。

根据以往施工经验和大部分速凝剂厂家的推荐，速凝剂掺量一般在水泥用量的5%～8%之间。

撇开已经淘汰的干喷和潮喷两种方法不说，现今施工作业所用湿喷机普通存在液体速凝剂掺量控制精度不够的情况，造成喷射混凝土强度波动，试验结果离散性自然也就偏大。

2.3 大板试件成型方法不规范

根据《公路隧道施工技术细则》JTG/T F60-2009规定，喷射混凝土作业时喷枪头距离喷射面0.6～1.2 m，喷射机工作压力应控制在0.1～0.15 MPa，而成型大板试件的时喷枪头和喷射机的要求等同于实际工作面喷射作业。

通过比对试验发现，在规范范围内，喷枪头距离大板试模越近，喷射机工作压力越大，所成型的大板试件切割后打磨后抗压强度值越高，甚至在喷枪头距离大板试模1.2 m，喷射机工作压力0.15 MPa和喷枪头距离大板试模0.6 m，喷射机工作压力0.10 MPa两种极端情况下，前者比后者抗压强度平均值高出12.4 MPa。

由此可见，大板试件成型时，喷枪头跟大板试模的距离，和喷射机工作压力都会影响混凝土强度。

2.4 大板试件割切与打磨的影响

工地试验室所用大板试件尺寸一般为450 mm×450 mm×120 mm，混凝土抗压试验前，必须先用切割机将大板试件加工成边长100 mm的立方体试件，由于试验人员操作不够规范，或者割切时未夹紧，若后续打磨不仔细，极易造成加工成的标准试件尺寸存在偏差。

但根据《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB 50086-2015规范要求，立方体试块的边长允许偏差为±10 mm，直角允许偏差为±2°，此偏差允许范围较大，造成喷射混凝土标准试件立方体抗压强度结果离散性大。

3 喷射混凝土立方体抗压强度结果离散性大的对策

3.1 严格控制原材料

原材料是确保混凝土质量的关键因素，砂石材料和水泥在确保各项指标合格的情况下要尽量稳定，尤其是水泥，在寻找富余系数稳定的厂家，避免因原材的波动影响混凝土强度的波动。

3.2 速凝剂掺量控制

目前喷射混凝土施工普遍采用液体无碱速凝剂，所用湿喷机控制速凝剂掺量的精度不一，为了确保喷射混凝土强度稳定，要选取速凝剂计量精度高的湿喷机进行施工，同时要经常对湿喷机的计量精度进行校核，在发现计量精度出现较大变化时要及时处理，避免因速凝剂掺量不稳定造成的混凝土强度离散性过大。

3.3 规范混凝土大板试件成型方法

喷射混凝土成型大板试件往往由现场施工工人操作，而且操作手还经常出现不是同一人的情况，这就要求试验人员在成型大板试件时，一定要在现场给操作手交技术交底，统一按照固定的喷射距离，喷射压力成型大板试件，尽量保证所成型的大板试件密实度基本一致，避免出现因成型方法带来的混凝土强度离散偏大的问题。

3.4 规范切割仔细打磨

大板试件在标准养护室养护7 d后需要用切割机进行切割，在切割时首先要有熟练的试验人员操作切割机，过程中一定要用夹具将大板试件固定牢靠确保切割时刀具将大板试件挤偏，以致于切出平行四边形的情况，切割完成后，为确保立方体试件平整度达到规范要求，还需用磨平机仔细打磨。大板试件的切割和打磨都是精度除满足规范边长允许偏差为±10 mm，直角允许偏差为±2°的要求外，要尽量减少边长尺寸和直角允许偏差，只有这样才能降低因切割和打磨因素造成的混凝土立方体抗压强度试验结果离散性大的问题。

3.5 试验人员的要求

喷射混凝土从试件成型至立方体抗压完成，所经历的程序和复杂程度无非普通混凝土可比。无论是找工人喷射成型大板试件，还是大板试件的切割打磨都要求试件人员有极高的责任心，因此要想降低喷身混凝土立方体抗压强度离散性，负责此项工作的试验人员一定要责任心强，熟悉现场喷射作业方式，熟练掌握大板试件样品流转过程中抹面、养护、切割打磨等各环节的技术要求。