2.5　水泥裹砂喷射混凝土

2.5.1　水泥裹砂喷射混凝土特点

水泥裹砂喷射混凝土所用原材料成为两部分，第一部分是将50%～70%的总砂量与90%的总水泥量和水搅拌后，使砂表面包上一层水泥浆，形成一种皮壳状态，以提高混凝土的性能；第二部分是将剩余的水泥、砂、全部中石和速凝剂拌和制成干混合料。喷射作业时，水泥裹砂砂浆由砂浆泵输送至混合管，同时干混合料由干喷机输送至混合管，两者汇合后经喷头喷出。水泥裹砂喷射混凝土施工时，在相同时间内，砂浆泵输送的砂浆重量与干喷机输送的混合料的重量基本相同，当干喷机输送混合料的量发生变化时，砂浆泵输送砂浆的量相应变化，从而保证喷出的混凝土有适宜的稠度和水灰比。同时，达到提高喷层质量、降低水泥用量、减少粉尘和回弹的效果。

2.5.2　水泥裹砂喷射混凝土施工

（1）工艺流程。水泥裹砂喷射混凝土施工是将掺有速凝剂的混合料和掺有减水剂的水泥裹砂砂浆分别搅拌，分别通过干式喷射机和砂浆泵输送到喷嘴附近的混合管内，混合料与水泥裹砂砂浆经过长约5m的高压胶管充分混合后，再由喷嘴喷到受喷面上，其工艺流程见图2-4。

（2）工艺特点。

1）水泥裹砂砂浆泌水性小，和易性与流动性好，减少“沉底”现象发生，提高喷射效果。同时，砂浆在压送过程中极少出现管路堵塞，喷射混凝土时的“脉冲”和“离析”现象也有较大的改善。

2）拌制砂浆时，已全部加入设计用水，喷嘴处不需再加水，水灰比稳定。

3）减水剂是在砂浆调制过程中加入，通过搅拌，能充分发挥减水剂的作用，从而改善砂浆和易性，提高喷混凝土强度。

4）速凝剂均匀地掺拌在喷射机中，输送过程中不与水泥接触，到混合管以后，水泥与速凝剂才起速凝作用，避免了混合料中掺入速凝剂后由于停放时间过长造成水泥预水化，从而造成喷混凝土强度的降低。

5）水泥裹砂采用双管输料方式，其喷射能力比干喷法提高1倍多。

6）水泥裹砂喷混凝土采用DCJ-2型轨道式搅拌运输车运送砂浆，搅拌车的“造壳效应”比强制式搅拌机好，并能把强度提高5%。拌料后，可直接送到作业面，向输送泵上的料斗喂料，减少了设置砂浆池，简化了工序，节省人力和减少了砂浆损失。

7）在混合料中掺入全部水泥用量的10%，改善小石表面粗糙度，以减小混合料在输送过程中对输料管壁磨损。

（3）施工机具。砂浆输送泵宜采用液压双缸式、螺旋式或挤压式，也可采用单缸式。其输送能力应不小于4m3/h，砂浆输出压力不小于0.3MPa。

（4）拌制程序。

1）将总砂量50%～70%的砂和部分水（按水灰比为0.25～0.30计量）加入搅拌机内，搅拌时间为20～40s，使砂粒表面完全湿润。

2）加入90%的水泥，使用掺合料时应与水泥同时加入，再搅拌60～150s，这个过程称为造壳。

3）加入剩余的用水量及减水剂，再搅拌30～90s，制成水泥裹砂砂浆。

4）将小石与剩余的砂和水泥拌和后再加入速凝剂搅拌，制成干混合料。

（5）喷护程序。

1）喷射前，先用砂浆泵输送裹砂砂浆，同时送风，待裹砂砂浆在喷头喷出后，再由喷射机输送混合料，在5m长的高压胶管内与裹砂砂浆混合。

2）注意调整砂浆泵压力，使喷出的混凝土稠度适宜，喷嘴处不再加水。

3）喷射结束时，先停止向喷射机输送混合料，再停止砂浆泵输送裹砂砂浆，待喷头处没有物料喷出时，停止送风。

4）一次喷射厚度可比干喷法适当增加，但不宜超过120mm。

5）喷枪头与受喷面基本垂直，螺旋式轨迹运动，以使受喷面平整无砂包。

6）水泥裹砂喷射混凝土初凝后，及时喷水养护，保持受喷面湿润，防止干裂。

2.5.3　水泥裹砂喷射混凝土性能

水泥裹砂喷射混凝土与干喷法喷射混凝土相比，其力学性能和耐久性指标均有不同程度地提高。水泥裹砂喷射混凝土与干喷法喷射混凝土各项性能比较见表2-24。