喷射流的变化对喷丸强度的影响
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2015, 4, 93-100
Published Online June 2015 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/0512731488.html,/journal/met
https://www.sodocs.net/doc/0512731488.html,/10.12677/met.2015.42008
Influence of Shot Stream Change on Shot
Peening Intensity
Li Zhang, Zailiang Chen
Soochow University, Suzhou Jiangsu
Email: 947230200@https://www.sodocs.net/doc/0512731488.html,
Received: May 24th, 2015; accepted: Jun. 11th, 2015; published: Jun. 15th, 2015
Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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Abstract
Intensity is playing a key role in shot peening process, and the change of shot stream is the deci-sive factor for intensity change. Different shot stream causes the different value of average peen-ing intensity. The main reason for this difference is very easy to understand, depends on: the shot size, shot speed and shot density. Increasing any single value of these parameters will lead to the increase of the average peening intensity. This increase is well understood for a single shot stream on every independent time, but as a variable, this variability is difficult to understand when have the continuous shot peening. Actually, this variability derived from the saturation curve, it de-pends on three factors: position, angle and time. Strictly control this three factors is necessary for any shot peeing process.
Keywords
Shot Peening, Shot Stream, Intensity, Position, Angle, Time
喷射流的变化对喷丸强度的影响
张立，陈再良
苏州大学，江苏苏州
Email: 947230200@https://www.sodocs.net/doc/0512731488.html,
收稿日期：2015年5月24日；录用日期：2015年6月11日；发布日期：2015年6月15日
喷射流的变化对喷丸强度的影响
摘
要
强度是影响喷丸效果的一个重要因素，而喷射流的改变是强度变化的决定因素。喷射流的不同导致了丸粒平均喷射强度的不同。造成这种差异的主要原因很容易理解，取决于：丸粒型号，速度和密度。这些参数中任何一个值的独立增加都将会使平均喷射强度增加。这种强度的增加对于一个单独的某一时间的喷射流是很好理解的，然而在不断的，持续喷射的情况下，作为一个变量时这种可变性会让人觉得难以理解。通过研究分析得出结论，这种喷射强度的可变性源于饱和曲线,它取决于三大因素：位置，角度和时间。在任何喷丸强化处理的过程中必需对每股喷射流，从位置，角度，和时间上进行严格控制。
关键词
喷丸，喷射流，强度，位置，角度，时间
1. 引言
随着制造技术的飞速发展，国防军工、航空航天、汽车制造、风电能源、交通运输、工程机械和医疗等工业领域对零件使用寿命的要求越来越高，喷丸因其能低成本的提高零件表面性能,增加零件抗疲劳能力而被广泛运用于这些行业中[1] [2]。
强度是影响喷丸效果的一个重要因素，而喷射流的改变是强度变化的决定因素。喷射流的不同导致了丸粒平均喷射强度的不同[3]。造成这种差异的主要原因很容易理解，取决于：丸粒型号，速度和密度。这些参数中任何一个值的独立增加都将会使平均喷射强度增加。这种强度的增加对于一个单独的某一时间的喷射流是很好理解的，然而在不断的，持续喷射的情况下，作为一个变量时这种可变性会让人觉得很难理解。
通过研究分析得出结论，这种喷射强度的可变性源于饱和曲线，它取决于三大因素：位置，角度和时间。在任何喷丸强化处理的过程中必需对每股喷射流，从位置，角度，和时间上进行严格控制。
2. 喷射流的要素
喷射流基于两种要素，一种快速流动着的流体和其夹带的喷射丸粒。 两者的结合可以像图1所示。
Figure 1. Fluid and shot constituents of a shot stream
图1. 流体加上丸粒形成喷射流
流体+ 丸粒= 喷射流
喷射流的变化对喷丸强度的影响
图1中所描绘的是流体的理想化状态，真实流体的形状取决于推进器类型(例如“抛转式”，“空气喷吹式”等)和推进装置的自身变化。“抛转式”设备不采用压缩空气，所以气流的形状很大程度上取决于叶片设计，而对于“空气喷吹式”设备来说，主要因素就是喷嘴的形状。
那么是流体本身移动的更迅速还是丸粒移动的更迅速？事实上，丸粒从喷嘴喷射而出和从叶片尖部抛离出去会有不同的答案。对于“吸入供给”的空气喷射装置来说，因作用力来自于喷嘴，所以流体(空气)移动速度远大于丸粒的移动速度；对于“空气直喷式”装置来说，空气就是推动力，流体速度会快于丸粒移动速度；对于“抛转式”设备来说，则丸粒速度快于流体速度[4]。
3. 位置带来的变化
在喷射流确定的情况下，喷丸强度随给定的喷射流位置的不同而改变，这种变化对应了丸粒在喷射中位置的不同而造成其速度变化的说法。这种控制支配方式可以称为“喷射流粒子加速法”[3]。即：如果丸粒所处的环境气流速度快于其本身的速度，那么丸粒将被加速，反之亦然。
设定流体作用于既定的丸粒，用一个方程式来阐述这个加速度F ，则：
()F P F K V V =? (1)
K 是常数，V F 是流体速度，V P 是丸粒速度。
如果V F 大于V P ，()F P V V ?为正数，则F 为正数——丸粒因此被加速；如果V F 小于V P ，()F P V V ?为负数，丸粒因此被减速。设想以5千米/时的速度在笔直的道路上行进，有10千米/时的强风在身后。那么，一股(10-5)的力量将你加速向前运动——加速。如果风速下降到5千米/小时，就无法产生加速度，如果将风速降到2千米/小时，将会产生一股(2-5)的力量，一个负数，抵制向前移动并降低速度——减速。喷丸相当于这个比喻，气流速率和丸粒速率两者代表矢量，速率大小以各自箭头的长度来表示(图2)。
考虑到气流速度迅速从喷嘴递减，假设一颗丸粒在位置1，此位置气流速度远大于丸粒速度，因此，给于丸粒一个纯粹的加速度；当粒子达到位置2时，空气和丸粒的速度一致，因此在这个点既不加速也不减速；在位置3处气流速度放缓，此时丸粒的速度大于气流速度，这种减速导致丸粒速度减慢。
一股喷射流包含了大量若干个个体丸粒，每个粒子会有不同的相对速度[5]——这取决于它在喷射流中的位置，自身大小和形状。同时，由于周围静态空气包围着喷射流，喷射流周围的气流速度会显著降低。我们可以这样想象：成千上万的塑料鸭子被丢进湍急的水中，中心的水流速度最快，靠岸边的就很缓慢，因此水面变宽就使平均水流速度变缓，继而所有鸭子移动的整体情况就可以被描画出来。这种模式可以来解释标准喷丸强度模式，如图3所示(“吸供式”喷丸)，丸粒最大极限速度/喷丸强度发在喷射流正中，距离喷嘴D 的特定位置处。
围绕距离D ，在不同位置测量喷丸强度，规律就可以看出来，几个距离的尝试就可以产生一个完整的饱和曲线(阿尔门试块可以放置在距喷嘴/叶尖不同位置处，应注意确保喷射流轴线总是通过阿尔门试片的主轴)。观察喷丸强度随位置变化曲线图(S170丸粒，5毫米直径喷嘴，2 KG/分钟的流量，“吸供式”，10~12 A 的强度)，其中最重要的特征就是最大喷射强度h max 发生在可定义的标准距离——245毫米(图4)，当然，当丸粒及相关参数改变时，最大喷射强度h max 也会发生变化。
另外，到喷嘴的距离一定时，丸粒速度/喷丸强度也随其在喷射流里位置的变化而变化。喷丸强度的测量值也会随着阿尔门试片的位置而变化，当试片主轴与中心最大喷射流方位一致时，就能获得一个“高”数值，“低”数值将发生在其他相对位置。
其次，强度分布也随喷丸加速种类变化而变化，“直供式”在空气/喷射速度上的不同远小于“吸供式”。“抛转式”的情况不同：丸粒离开叶尖时速度快于气流移动(离心速度增加了叶尖切线速度)，这意味着丸粒速度在离开叶尖后不断减慢。
喷射流的变化对喷丸强度的影响
Figure 2. Vector diagram showing change of relative airshot ve-locities with position
图2. 丸粒速度随位置变化矢量图
Figure 3. Schematic intensity diagram for suction-fed shot par-ticles
图3. 吸供方式下喷射强度分布示意图
加速
减速
气流速度
丸粒速度
1
2
3
MIN MIN
D
MAX
喷射流的变化对喷丸强度的影响
Figure 4. Measurements of peening intensity variation with stand-off distance 图4. 改变标准距离，测量喷丸强度
实验室方法很难精确测量喷丸强度的变化。但可以通过测量凹坑尺寸的变化来做间接估算(凹坑状况直接联系着喷丸强度)。做法是将一个滑块置于固定好的阿尔门试片和空气喷嘴之间进行测量。经测量，喷丸区外围边缘数据较中心区域数值下降约30% [6]。
4. 角度带来的变化
实践证明，喷嘴用垂直角度“90度”击打零件时可以得到最大强度值，并且强度随角度变小而变小。不考虑其他因素，下图(图5)展示110钢丸，N 试片下，角度对强度影响的示例，供大家参考。
5. 时间带来的变化
测量丸粒喷射强度取决于三个依赖于时间的因素[7]，每种都可以具有长期，短期或立即的影响力。这些可以被分类为：丸粒特性；速度控制和强度测量系统。
5.1. 丸粒特性
丸粒特性包含——随时间不断变化而变化的丸粒的平均尺寸，分布和形状[8]。
图6概括了几点因素，这些因素可以对喷射流强度诱发长期(迟缓的)，短期(迅速的)或瞬间的变化。丸粒的磨损就是导致喷丸强度在丸粒长时间内使用发生变化的一个例子。丸粒在使用过程中的逐渐磨损，经过长期使用丸粒将超出规范的要求。图7示例，展示了丸粒长期磨损导致平均喷丸强度发生变化的情况(假定所有其他参数保持稳定不变)。新的110丸粒可以得到大约11 A 的强度，在长时间使用后，丸粒不断的磨损，可以变成70大小的丸粒，在其他因素不变的情况下，喷射强度只能近似达到7 A 。所以，在实际操作中调整其他参数，就是考虑到丸粒尺寸的变小。
丸粒的相互分离引起喷丸强度在短期的改变。喷射粒子利用一切机会尊奉这一相互分离的物理定律。在完成每一个循环时尤为明显。图6中展示了一个正常分离过程。补充新丸粒促使强制隔离。
图8展示了丸粒尺寸的短期改变怎样影响饱和曲线的测量值。基于目前的工业经验，“细小”粒总是在装料斗进给口区域先被聚积，然后“比较粗大的”丸粒再被送入喷枪。这一情况下，弧高变化路径是由0-A-B-C 。整个喷丸强度范围可以根据选择不同的喷丸时间被推断出来。如果是“粗大”的先行，那路径应该就是0-D-B-E 。事实证明，新丸粒的补充几乎可以瞬间增加强度，相当于从“细小”到“粗大”的曲线。
距离mm 强度A
0 100 200 300 400 500 600
1211109876
h max
喷射流的变化对喷丸强度的影响
Figure 5. Effect of angle on Almen saturation intensity, N strip, S110 shot
图
5. 角度对饱和强度的影响，N 试片，S110丸粒
Figure 6. Time-dependant factors affecting shot stream characteristics 图6. 随时间改变的多种因素对喷射流特性的影响
Figure 7. Effect of long-time wear on shot size and induced intensity 图7. 丸粒长期磨损导致强度降低
03060709010040508090
102075
30
60
45
15
对应强度值%
角度-θ
30
60
7090100405080
10201101200
367
910458
121112S110, 11A
S70, 7A
强度丸
粒平均
尺寸
喷射流的变化对喷丸强度的影响
Figure 8. Schematic representation of shot characteristic effect on shot stream intensity 图8. 丸粒本身特性对喷射流强度的影响示意图
Figure 9. Almen intensity versus shot velocity
图9. 不同尺寸丸粒的喷射强度随速度改变的示意图
5.2. 速度控制
喷射流的喷射强度与平均喷射速度，丸粒质量和直径有直接的关系。方程式(2)和(3)是实验所得公式[9]：喷射速度v ，喷丸强度上I ，铸钢丸S ：
()()0.00366591exp 0.010482 I S v =×??× (2) ()()0.0001443210.0031949I s sep v =×??× (3)
用170丸粒，速率300 ft/s (V = 300)，套公式(3)，得出强度0.015”。速度降低10% (v = 270)，强度减少到0.014”，利用公式(2)画出规律图形(图9)。
丸粒速度又与所给压力，抛传速度及供给流量有关。这三个因素是不断的变化着的，或大或小，或短或长。另外，供气装置，电压的不稳定，丸粒管，及叶片的损坏，喷嘴的磨损等等不可控因素，都使
B
A
D
C
E
O
丸粒速度m/s 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
强度mm 1.00.90.80.70.60.5
0.40.30.20.10
喷射流的变化对喷丸强度的影响
丸粒的速度难以控制[5] [6]。
5.3. 强度测量系统
测量系统的长期因素包括球面磨损和百分表精度的变差。短期因素包括试片本身的变化和试片的放置情况。不过，如果整个测量系统可以被及时的校准，这些时间依赖性因素是可以被监控的。
6. 结论
很多因素都会影响到喷射流，从而影响到喷丸强度及赋予被喷丸零件的残余压应力值及压应力层深。
任何喷丸强化处理必需对每股喷射流从位置，角度，和时间上进行严格的控制。喷丸机器的不断改进，测量系统的规范，喷丸人员的经验的提高，是可以将强度控制变得更加有效的。
参考文献(References)
[1]杨永红, 乔明杰, 张卫红(2009) 条件对残余应力场的影响规律. 中国表面工程, 02, 28-33.
[2]张平, 严瑞林(2002) 喷丸强化中的制造控制. 航空与航天, 01, 1-5.
[3]Relation, M.G. (2011) Almen intensity to residual stresses induced by shot peening: A numerical Approach. Journal of
Materials Processing Technology, 110, 277-286.
[4]王仁智(2012) 金属材料的喷丸强化与表面完整性论文集. 中国宇航出版社, 12, 16-40.
[5]曾元松, 黄遐, 李志强(2006) 先进喷丸成形技术及其应用与发展. 塑性工程学报, 13, 24-29.
[6]Kirk, D. (2013) Shot stream power and force. Shot Peener, Summer, 24-32.
[7]Kirk, D. (2011) Key terms in intensity control. Shot Peener, Fall, 12-16.
[8]Higounenc, O. (2005) Correlation of shot peening parameters to surface characteristic. Shot Peeing Application, 4, 28-
35.
[9]Petit-Renaud, F. (2002) Optimization of the shot peening parameters. Shot Peeing Application, 1, 119-129.
喷射混凝土检测取样方法
喷射混凝土质量检测方法 （一）抗压强度试验 1．检查试块的制作方法 （1）喷大板切割法 在施工的同时，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验（精确到0.1MPa) (2)凿方切割淡 在具有一定强度的支护上，用凿岩机打密徘钻孔，，取出长约35cm、宽约15cm 的混凝上块，加工成10cmxl0cmxl0cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d,进行试验（精确到0.1MPa）。 2．检查试块的数量 隧道（两车道隧道）每10延米，至少在拱部和边墙各取、组试样“，材料或配合比变更时另取一组，每组至少取3个试块进行抗压强度试验。 3．满足以下条件者为合格，否则为不合格。 （1）同批（指同一配合比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度或C20。（2）任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度的80％。 （3）同批试块为3～5组时，低于设计强度的试块组数不得多于1组；试块为（一16组时，不得多于两组；17组以上，不得多于总组数的15％。 （二）喷射混凝土厚度的检测 1.喷层厚度可用凿孔或激光断面仪、光带摄影等方法检查。 （2）检查断面数量。每口延米至少检查一个断面）再从拱顶中线起每隔2m凿孔检查一个点。 (3)每个断面拱、墙分别统计，全部检查孔处喷层厚度应有60％以上不小于设计厚度，平均厚度不得小于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的1/2。在软弱破碎围岩地段，喷层厚度不应小于设计规定的最小厚度，钢筋网喷射混凝土的厚度不应小于6cm。 （三）喷射混凝土与园岩粘结强度试验 1.检查试块的制作方法 (1)成型试验法 在模型内放置面积为10cmX10cmx厚5cm且表面粗糙度近似于实际情况的岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成10cmxl0cmX10cm的立方体试块,在标准条件下养护至28d，用劈裂法进行试验。 （2）直接拉拔法 在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用喷射混凝土将加力板埋人，喷层厚度约10cm，试件面积约30cmX30cm（周围多余的部分应予清除）。经28d 养护，进行拉拔试验。 （四）喷射混凝上粉尘、回弹检查 按《公路隧道施工技术规范>>(JTJ042—94）规定。 (五)其它试验 当有特殊要求时,对喷射混凝土的抗拉强度、弹性模量等项目应进行试验。 喷射混凝土施工质量评判
喷射混凝土设计
喷射混凝土设计 喷射混凝土的配比与强度 喷射混凝土的常用配比 在锚喷支护巷道中，喷射混凝土的主要目的是封闭围岩，防止围岩风化和裂隙的演化。为确保质量，必须使喷层密实、均匀，达到设计强度。煤矿中常用喷射混凝土的强度为25~33MPa，常用的配比为水泥：砂：石子=1：2：2，优选配比为水泥：砂：石子=1：1.8：2.2，或1：2.25:2.75，或1:2.3:2.7。 影响喷射混凝土强度质量的因素很多，除了水泥、石子、砂的配比外，还有水泥种类与标号、品质，砂与石子的粒度、品质和级配，养护条件、温度与喷射厚度，速凝剂质量与掺量等。要得到具体的水泥、砂、石子和速凝剂条件下强度指标，需要经过大量的试验才能取得，并且试验结果具有较大的离散性。 喷射混凝土配比与强度指标 影响喷射混凝土强度的因素分析 （1）水泥 喷射混凝土常用的是普通硅酸盐水泥，这种水泥来源广，又能满足普通喷射混凝土的大部分要求，而且同速凝剂有较好的相容性。水
泥标号不低于325号。当岩石、地下水或配制用水含有可溶性硫酸盐时，应使用抗硫酸盐水泥。当要求喷射混凝土具有较高早期强度时，可以使用硫铝酸盐水泥或其他早强水泥。 （2）水灰比 水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素。在混凝土中，水的作用主要是与水泥发生化学反应，使混凝土产生强度。但这种起作用的水仅占水泥重量约15~25%，而多余的水份只是在混凝土内起润滑作用，使所喷的混凝土在喷射过程中具有足够的和易性，不满足施工要求。 喷射混凝土喷射到岩石后,在硬化过程中，多余的水份逐渐蒸发，使混凝土产生微细的孔隙，造成喷射混凝土的密实性和强度降低。因此，在满足施工条件的情况下.应将水灰比控制在较低范围。煤矿井下喷射混凝土的水灰比应控制在0.4~0.45范围内。如水泥用量过多，将导致喷射混凝土产生收缩裂缝的可能性加大。增大水灰比则又降低了混凝土的强度。另外，喷射混凝土施工时，水灰比的控制完全是由喷射手的感觉和经验来判断的。因此，提高喷射手的喷射理论水平和施工操作技术是保证喷射强度稳定的重要环节。 （3）速凝剂掺量 速凝剂掺量直接影响喷射混凝土早期及后期强度。速凝剂能加快喷射混凝土早期强度的增长，但后期强度也相应的有所损失。一般来说，混凝土早期强度增长愈快，其后期强度损失也愈大。因此，速凝剂的掺量要严格控制在正确范围，速凝剂掺量应以水泥初凝时间为3~5min.，终凝10min.以内。一般速凝剂掺入量为水泥的2.5%~4%。 （4）砂、石质量及级配 砂、石质量的好坏，对喷射混凝土强度有着很大的影响。 ①砂：砂子级配不良或砂子太细，都要增加水泥用量或加大水灰比。喷射混凝土应用质地坚硬、洁净，级配良好的中砂，细度模量应大于2.5。其中，直径小于0.075mm的颗粒应少于20%。为取得最大
用拉拔仪检测喷射混凝土强度的技术要求
用拉拔仪检测喷射混凝土强度的技术要求 根据拉拔仪检测喷射商品混凝土强度的使用情况，介绍了检测时的技术要求、注意事项，对提高试验数据的准确性和增加该检测方法的可靠性具有指导意义。 针对煤矿井下喷射商品混凝土，拉拔仪因其使用快速、简便、有效而得到了广泛的应用，并在原煤炭部颁发的《锚喷支护工程质量检测规程》中被确定为优选机具。拔出法检测根据锚固件置人商品混凝土的方式不同，而分为预装法和后装法两种;对喷射商品混凝土采用后装法比较科学。后装拔出法的操作过程大致分四个步骤:(1)在被测商品混凝土中钻孔;(2)在钻孔内切槽;(3)安装锚固件;(4)拉拔锚固件。 然后将混凝土被破坏时的极限拔出力代人相关公式，即可求出喷射商品混凝土的强度。结合111正侣型拉拔仪的特点及其使用情况，本文探讨了其操作时的技术要求，以提高喷射商品混凝土强度检测的准确性和可靠性。 1 检测过程的技术要求 1.1钻孔和切槽 用配套的钻孔机在测试点处钻一个中18mm ，深度不小于45mm 的孔;孔的轴线必须与棍凝土表面垂直，孔壁要求光滑。当喷射商品混凝土表面不平整时，在钻孔前需用器械将孔位周围约80mm范围内的表面处理平整，但应注意不能伤
及商品混凝土。在孔内离商品混凝土表面25mm处，用切槽机切出一环形沟槽，孔和槽的尺寸要符合要求。另外，对检测点的选取要求等方面，也有具体的规定。 1.2 安装扩拔器(锚固件) 用小锤将胀簧式扩拔器轻轻敲人上述钻孔中，然后把胀杆慢慢打人胀簧式扩拔器的空腔中，使扩拔器顶端扩张并嵌人环形沟槽;将拉杆一端旋人胀簧扩拔器，另一端通过联接板与拉拔试验仪连接。在上述操作中同样要求动作要轻、慢，不能伤及商品混凝土。 1.3拉拔扩拔器(锚固件) 调节可调式承力环的高度，使拉拔仪的加载器通过承力环均匀地压紧在棍凝土表面;同时，承力环应与扩拔器处于同一轴线。然后，来回扳动手压泵手柄，对扩拔器施加拔出力，应保证施加的拔出力缓慢、均匀、连续的增长。拔出试验进行到承力环内的商品混凝土刚开始破坏，表头读数不再增加为止;记录极限拔出力读数，然后回油卸载，退出扩拔器。 1.4 检查商品混凝土破损情况 拔出试验后，要检查测试点商品混凝土的破损情况;拔出力施加合适时，商品混凝土破损极小，只在承力环内的商品混凝土表面出现环形凸痕，进一步施力拔出后商品混凝土内部呈基本规则的锥形破坏面。 1.5 喷射商品混凝土杭压强度的计算
喷射混凝土配合比设计说明
喷射混凝土配合比说明和设计 一、喷射混凝土的概念 喷射混凝土是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土有干混合料喷射与湿混合料喷射两种施工方法，我国井下巷道目前广泛采用的是干混合料喷射施工法。 二、喷射混凝土配合比设计的基本要求 喷射混凝土配合比具有自身的工艺特点,要根据多种因素来综合选定。在保证原材料合格的前提下,配合比设计既要兼顾对强度等主要指标的要求,又要兼顾到施工工艺的要求。一般应满足如下几方面: (1)应满足设计强度等级要求,如有抗渗要求,还应达到抗渗等级。 (2)回弹量少。 (3)粉尘少。 (4)粘附性好,能获得密实的喷射混凝土。 (5)能满足施工要求,输料顺畅,不发生堵管等。 三、原材料选择与质量要求 1、水泥 ⑴ 应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，必要时采用特种水泥，水泥强度等级不应低于32.5MPa。 ⑵当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不宜低于42.5MPa。 2、粗骨料 ⑴应采用坚硬耐久的碎石或卵石或两者混合物，粒径不宜大于16mm. ⑵严禁选用具有潜在碱活性骨料。当使用碱性速凝剂时，不得使用含有二氧化硅的石料。 3、细骨料 应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于 2.5。 4、减水剂 对混凝土和钢材无锈蚀作用，对凝结时间影响不大，干法喷射混凝土不适合添加减水剂。5、速凝剂 掺量为水泥用量的3% ～5%。在使用速凝剂前，应做与水泥的适应性试验，初凝不大于5min，终凝不应大于10min 。在采用其他类型外加剂时或几种外加剂复合使用时也应做相应的性能试验和使用效果试验。 6、水 喷射混凝土用水不应含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质，不应使用污水、海水、PH值小
喷射混凝土所用的各种外加剂都是用以提高喷射混凝土的强度
喷射混凝土所用的各种外加剂都是用以提高喷射混凝土的强度、粘接性、粘聚性、抗冻融性和耐磨损性，减少回弹率。由于喷射混凝土的发展速凝剂的应用不断增加。喷射混凝土有两种不同类型：干拌混合物和湿拌混合物。在干拌混合物中，除了水以外，将所有其他组份混合，干拌混合物通过输料管在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出。在湿喷工艺中除了速凝剂外，其他所有组分包括水在搅拌机中混合，制备的混凝土被输送到喷口，在喷口处加入液体速凝剂由压缩空气喷射到接受面上。由于这两种方法在用水量上的差异，湿喷工艺的水灰比(W/C)一般高于干喷的喷射混凝土，这就会产生较高的孔隙率和渗透性以及较低的强度。湿喷混凝土的耐久性相当于相应的干喷混凝土。最近，由于复合使用超塑化剂和硅灰，开发了具有优质粘结性能的湿拌喷射混凝土。采用湿拌工艺，使喷射混凝土能很好地适用混凝土建筑物的修复。 一.前言 喷射混凝土用于地下施工时，其性能应满足工程的一些基本要求，如具有早期强度，厚层施工时不产生位移等。为满足这些要求，干混或湿混喷射混凝土都应加入速凝剂。目前，市场有不同种类的速凝剂，这些速凝剂具有各自不同的化学组成，对混凝土的凝结时间和早期强度具有不同的作用。不考虑其他的应用，对于如何评价速凝剂的作用目前还没有一致的意见。水泥浆试验方法(维卡仪和Gillmone针仪)被用来研究水泥与速凝剂之间的相容性。但是，这些方法的效果目前还存在争议。 使用速凝剂掺入干混或湿混喷射混凝土中进行厚的衬板,特别是顶板施工，其目的是提高混凝土的早期强度以满足设计要求。但是，也会间接影响混凝土的其他性能，如： (1)直接参与水泥凝结的反应，防止产生稠度的突然变化。 (2)直接与拌合水反应,促使拌合物变稠。 (3)增加拌合物的触变性。 (4)在新拌浆体中没有流变反应，但使硬化相会有所改变。 (5)影响回弹和起灰量(干混)，及最终强度。 (6)在干混施工中选择特殊的速凝剂间接影响回弹和起灰量,速凝剂增加了拌合物触变性。例如提高了混凝土的塑性，减少了回弹,增加喷射颗粒的附着力。 速凝剂对混凝土的早期强度的影响主要取决于其本身的化学组分、使用剂量、胶凝材料的化学成分、所含的矿物添加剂和使用温度。由于它们是在水泥化学组分的一定范围内发生作用，为了检验速凝剂的适应性和确定合理掺量，在每种情况下确定水泥与速凝剂的相容性是必要的。 传统速凝剂的副作用是降低水泥的最终强度,与空白混凝土(不加速凝剂)相比较，28天强度明显下降(下降幅度是20%～50%)。掺量越大，副作用越大。但是，新一代的速凝剂(无碱型)能够克服这一缺点，也减轻了碱的危害。因此，了解喷射混凝土速凝剂的性能和评价其性能最合理的试验方法是非常重要的。 二. 速凝剂的主要种类 国内外地下工程中最常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐{或其氢氧化物, 粉状)，但是，目前市也有一些新的速凝剂。所有这些外加剂的特征和性能将在后面介绍。 1.碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物 粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。现在，它们成为这类混凝土最常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2,5％至6％，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是，只有当大剂量掺入时，其影
浅析喷射混凝土配合比对施工质量的影响及控制措施
浅析喷射混凝土配合比对施工质量的影响 及控制措施 四川都汶高速公路I合同段皂角湾隧道长700m, 初期支护形式主要采用锚喷混凝土支护(见图1 ) 。喷射混凝土强度C20, 设计厚度为15cm和24cm ( Ⅰ类围岩) 。在施工过程中, 影响喷射混凝土质量的因素很多, 而配合比设计在其中尤显重要, 对质量的影响更为突出, 直接关系到喷射混凝土强度、施工性、耐久性以及经济性。因此, 为了确保喷射混凝土的施工质量, 在配合比设计阶段, 必须对原材料特性及主要参数进行分析,了解和掌握其对施工质量的影响, 从而采取相应控制措施, 使配合比设计更合理, 喷射混凝土质量更能满足设计要求。 2喷射混凝土配合比设计对原材料的要求 喷射混凝土原材料主要包括水泥、砂、石子、速凝剂等, 提供满足质量要求的原材料是进行配合比设计的基础, 也是保证喷射混凝土质量的前提。 2.1水泥 喷射混凝土所用水泥强度等级不应低于32.5MPa。因为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥具有与速凝剂相容性好、能速凝、早强、快硬、后期强度较高等特性, 应优先选用。本项目使用水泥为拉法基牌普通硅酸盐水泥( P.O42.5R ) 。 2.2骨料 (1) 砂: 应采用坚硬耐久的中砂或粗砂, 细度模数宜大于2.5, 含水率宜控制在5% ～7%, 含泥量不得大于3%。细砂会增加喷射混凝土干缩变形, 易产生粉尘, 恶化施工环境。本项目使用的中砂细度模数为2.90。 (2) 石子: 应采用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于15mm。卵石光滑干净, 对喷射机和输料管路磨损小, 有利于远距离输料和减少堵管;碎石混凝土比卵石混凝土强度高, 回弹也较少, 但对喷射机和输料管路磨损大; 当使用碱性速凝剂时, 不得使用含有活性二氧化硅的石材。本项目采用碎石, 粒径范围5～10mm。 (3) 级配: 宜采用连续级配。若采用缺失中间颗粒的间断级配, 则混凝土拌和物易产生分离,粘滞性差, 回弹率较高, 抗压强度也会下降。 2.3速凝剂 速凝剂种类较多, 无论选用哪种, 都应在使用前与所用水泥进行相容性试验和水泥净浆凝结效果试验, 掺有速凝剂的水泥净浆必须满足: (1) 具有良好的流动性, 不得出现急凝; (2) 初凝时间不大于5min, 终凝时间不大于10min。应根据水泥品种、水灰比等, 通过试验确定速凝剂的最佳掺量, 使用时准确计量。本项目速凝剂掺量为水泥用量的3%。 2.4水 应使用无杂质的洁净水, 不得使用污水及HP值小于4的酸性水。 2.5外掺料 外掺料能够改善喷射混凝土的工作性能, 降低水化温度, 增进后期强度, 提高耐久性等。如工程需要掺加外掺料时, 掺量应根据试验来确定。常用的外掺料有粉煤灰和硅灰。 3喷射混凝土配合比设计的基本要求 喷射混凝土配合比的确定具有自身工艺特点,要根据多种因素来综合选定。
喷砼检测项目
喷砼检测项目 1.抗压强度试验； 2.喷射混凝土厚度； 3.喷射混凝土与围岩粘结强度； 4.喷射混凝上粉尘、回弹检查； 5.其它试验。 当有特殊要求时,对喷射混凝土的抗拉强度、弹性模量等项目应进行试验。 一，1、面板护壁厚度检测可用凿孔法或钻孔法，孔数量为每100m2抽检一组。芯样直径为100mm时，每组不应少于3个点；芯样直径为50mm时，每组不应少于6个点； 2、厚度平均值应大于设计厚度，最小值应不小于设计厚度的90％； 3、直径100mm芯样经加工后，其抗压强度试验值可用作混凝土强度等级评定；直径为50mm，芯样经加工后，其抗压强度试验结果的统计值，可供混凝土强度等级评定参考。 二，①取芯法测厚 取芯法测厚指用ZQH6混凝土取样钻机在喷层上钻取直径为Ф25mm或Ф30mm的芯样, 直接量取芯样长度, 依此作为检查喷射混凝土厚度的依据. 一, 取芯法测厚具有下列优点; （1）取芯法测厚可以在进行点荷载法检测喷射混凝土强度的同时获得厚度数据 , 不需要其他专门机具. （2）ZQH6混凝土取样钻机具有防爆, 重量轻, 手持操作等特点, 取芯快速, 完整 ②针深法测厚 针深法测厚是在喷射混凝土凝结前将一金属探针打至混凝土喷层与岩石界面, 量测探针打入深度以确定喷层厚度的方法. 由于喷射混凝土初凝和终凝时间短, 混凝土一旦凝固后, 探针很难打入喷层中, 所以, 针探法时间性很强, 只能作为班组对喷厚现场自检的一种方法, 不能作于喷射混凝土工程中间验收和竣工验收时的厚度检测. ③打孔尺量法测厚 打孔尺量法测厚是先用凿岩机向喷层打眼, 估计透至岩层即止, 然后用尺子量取其深度, 作为喷层厚度.这种测量喷层厚度的方法显然是不科学的, 也难保证检测结果的准确性. ④对比法测厚 在喷射混凝土前, 用GCL-1超声波断面量测仪器量测工程断面尺寸, 并绘出荒断面图.喷射混凝土后, 在相应断面处, 用上述仪器量测断面尺寸, 并在原荒断面图上绘出喷射混凝土后的断面轮廓, 将两个不同的断面尺寸, 进行比较, 或进行定点比效, 即可知道喷射混凝土厚度状况. 三，1.检查试块的制作方法 (1)成型试验法 在模型内放置面积为10cmX10cmx厚5cm且表面粗糙度近似于实际情况的岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成10cmxl0cmX10cm的立方体试块,在标准条件下养护至28d，用劈裂法进行试验。 （2）直接拉拔法 在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用喷射混凝土将加力板埋入，喷层厚度约10cm，试件面积约30cmX30cm（周围多余的部分应予清除）。经28d养护，进行拉拔试验。 （3）强度标准喷射混凝土与岩石的粘结力，Ⅳ类及以上不低于0.8MPa,Ⅲ类不低
喷射混凝土质量控制
浅谈喷射混凝土质量控制 摘要：喷射混凝土技术具有采用速度较快，支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好；省工、操作较简单，支护工作量减少；施工灵活性大，可以根据需要分次喷射混凝土追加厚度等优点，本文着重于喷射混凝土质量控制，包括喷射混凝土的强度，喷射混凝土与岩层的粘结力以及喷射混凝土的厚度等。因此，对这些因素的质量控制相当重要。 关键词：喷射混凝土；质量控制；混凝土强度；喷层厚度 前言 喷射混凝土是借助喷射机械，采用压缩空气为动力，将细骨料混凝土湿拌料采用喷射的方法覆盖到需要维护的岩层表面，从而形成混凝土结构的支护方式。喷射混凝土不仅可以单独使用，也可以和锚杆、土钉、预应力锚杆联合使用，目前国内，国内很多高质量工程中均有见到喷射混凝土技术的应用，并且表现良好。强度是一个反应喷射混凝土支护质量全貌的指标，实际施工中也往往是以混凝土的强度（主要是抗压强度）来作为控制喷射混凝土支护质量的主要指标。而喷射混凝土强度，既受到之辈材料质量的额影响，也会受到喷射施工工艺的影响，所以，质量控制是一个复杂的综合性问题，我在此仅以部分的原材料选择和部分施工工艺的应用等来浅谈喷射混凝土质量的控制。 1.喷射混凝土强度的控制 喷射混凝土的强度基本来源于砂浆的强度、砂浆和骨料的粘结力、骨料的颗粒强度等，因此，在此，分别对相关涉及到的材料质量加以控制与讨论。 1.1 水泥
它取决于水泥的品种和标号。水泥除了应该满足设计所需要的强度外，主要应该满足喷射混凝土施工以后凝结硬化快、保水性好、早期强度增长快、后期强度随龄期的增长而提高以及收缩小等要求。所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用普通硅酸盐水泥，硬化开始时间为1.52～4.0h,比表面积应该是2500～4500cm2/g;其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。普通硅酸盐混凝土满足这些要求，因此，喷射混凝土应该优先选择使用这类混凝土。并且使用前应做强度鉴定实验，水泥存放时严禁受潮和结块，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。 1.2 骨料 骨料的选择考虑因素众多，因为混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度，同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高，因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径地减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且骨料周围有害气体减少，水膜减薄，容易拌和均匀，从而提高了混凝土的强度。另外，喷射混凝土所用的沙子，一般应以洁净的中砂或者粗中混合砂较好。细度模数适宜大于2.5，含水率一般应该控制在5%～7%，密度大于2.5，吸水率应该小于3%，粘土含量要小于0.25%。细沙不宜使用，使用的话会造成混凝土收缩，并且可能会出现裂缝，造成喷射混凝土发黏，不利于喷射和泵送。 1.3 拌合用水 工程中应多以饮用水作为拌合用水，而PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量（SO4，一）超过水量1%的水，含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。 1.4活性掺和料 水泥水化是一个复杂与逐步发展的过程，在28D的龄期内，水泥的实际利用率仅仅占60%～70%，其他的未水化的的水泥中的Ca(OH)2，将会产生体积膨胀，给混凝土后期强度带来不利影响，利用活性掺和料代替部分未水化的水泥，不仅可以降低成本，最关键的是可以利用活性材料中的活性成分(主要是SiO2和A4O3)与水泥水化产物Ca(OH),并进行二次反应，将会生成含水硅酸钙与含水铝酸钙，新生成的水化产物不仅提高了喷射混凝土的强度和致密性，而且提高了混凝土的抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性等性能，这一类活性掺和料主要是粉煤灰和沸石粉，掺量约为水泥重量的10%～20%。 1.5外加剂 为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，必须使用一些外加剂。外加剂应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂，在掺加
喷射混凝土抗压强度取样与评定
附录U 喷射混凝土抗压强度取样与评定 U．1 喷射混凝土抗压强度取样规定 U．1.1喷射混凝土抗压强度评定用试件。指喷射在混凝土板件(450mm×350mm×120mm)上，在喷射砼板件上用钻芯机钻取标准尺寸为西1 00×100芯样，应在温度为2 0±2℃、相对湿度不低于9 5%、养护龄期为28d的标准养护条件测得的极限抗压强度为准。试件3个为1组。试件的制取和数量应符合下列规定： 1不同强度等级及不同配合比的混凝土应在喷射地点或接收地点分别随机制取，每组试件应在同一盘或同一车中取样制作。 2边坡工程，每喷射50m3或～100m3混合料或小于50m3的独立工程，不得少于1组。 U．2 喷射混凝土抗压强度评定规定 U．2.1喷射混凝土抗压强度评定用试件应按检验批进行评定，检验批应符合以下条件： 1应以强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的喷射混凝土组成同一检验批，同一检验批的喷射混凝土强度应以同批内全部强度测定值为代表值； 2全部边坡工程喷射混凝土可作为一检验批。 U．2.2喷射混凝土抗压强度评定的合格标准 1同一检验批试件数量不少于10组时，应按下列要求评定： Rn≥R (U．2.2-1) Rm-n≥0. 85R (U.2.2-2) 2同一检验批试件少于1 0组时，应按下列要求评定： Rn≥l. 05R (U. 2. 2-3) Rmin≥0. 9R (U.2.2-4) 式中：R——喷射混凝土抗压强度标准值( N/mm2)； R n——同一检验批n组喷射混凝土抗压强度的平均值( N/mm2)，精确至0.1(N/mm2)； R min——同一检验批n组喷射混凝土抗压强度的最小值(N/mm2)，精确至0.1(N/mm2)。
喷射混凝土早期强度检测中标准贯入法的应用
喷射混凝土早期强度检测中标准贯入法的应用 本文介绍标准贯入法在检测喷射混凝土后早期强度中的應用，根据贯入法检测原理及方法，得出了标准贯入法适合现场施工检验的结论，其具有对结构破坏性小、操作简便、安全快捷等优势，必将在未来得到广泛推广。 标签：混凝土早期强度检测标准贯入法应用 0 引言 喷射混凝土（spray concrete）用压力喷枪喷涂灌注细石混凝土的施工法，能有效起到保护结构面的作用，防止结构因变形破坏，防止隧道坍塌。对喷射混凝土早期强度检测为检验喷射效果好坏的重要指标之一，并在评定隧道工程支护体系前期质量中发挥重要作用。《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》中提出了混凝土早期强度（1d）检测的具体要求：每一轮混凝土喷射后，监理单位需进行严格检查。检测方法通常为贯入法或拔出法。贯入法较拔出法在工程中应用较少，检测误差较大，贯入法检验作为新的检测方法，在我国工程应用中还不成熟，且有关研究贯入法的资料较少，试验检测标准和规范都较模糊，但贯入法相较拔出法更有利于现场施工，在未来喷射混凝土试验中的检测，将有更为广阔的应用前景。主要在检测过程中，能够减少对土体、岩体的破坏。 1 标准贯入法检测原理 贯入法属于无损检测方法，其检测后仅表层产生不超过10mm 的小坑，适用于喷射混凝土早期强度的现场测定。其工作原理是依据标准贯入阻力原理，采用压缩弹簧加载，把一钢制测钉贯入混凝土中，因其贯入深度与混凝土的强度成反比，即可根据测钉的贯入深度来推定喷射混凝土的强度。通过在试验室对大量混凝土试件进行实测，取得大量数据，并以此数据来建立喷射混凝土早期强度与贯入深度的关系曲线。 2 标准贯入法检测过程 2.1 检测设备。采用专门的测强仪，该设备配件有测试仪、测钉和测深表三部分组成。其主要技术性能指标为：贯入力限定值、工作冲程限定值、测钉直径限定值；测钉长度限定值；钉尖锥角45°。测钉系由高强度特殊钢材特制而成，测深表系为一特制百分表，通过初始测量值与贯入后测量值之差，计算出测点的贯入深度值。 2.2 检测步骤。①喷射混凝土工作完后立即对测区进行合适的选址，一般选在测区较平整处，并避开其他因素的干扰。然后先将测区选址内的喷射混凝土表面处用钢刷磨平，并于次日进行贯入试验。②随机选取五个测区作为每一喷射循环测区，控制每一测区面积大致900cm2。相邻两测区的间距不宜小于0.5m。③每个测区选取七个测点，测点应在测区范围内均匀分布，相邻测点之间不少于
喷射混凝土回弹率控制
目录 工程概况 (2) 武罐QC18小组简介 (2) 选题理由及课题现状 (3) 原材料控制 (7) 配合比控制 (9) 施工工艺控制 (10) 试验总结 (16)
喷射混凝土回弹率控制 1、工程概况 我单位中交一公局第一工程有限公司，承建武罐高速公土建18标，武罐高速公路WG18合同段路线起点YK105+490（ZK105+497），位于陇南市武都区枫相乡枫相院村，终点YK110+685（ZK110+680），位于武都区枫相乡强家湾村，WG18合同段路线全长5.190051km。共设特大桥2600.394m/2座，大桥236m/2座，中桥319.75m/2座，隧道7222.38m/8座。开工日期为2009年6月，合同工期为40个月，合同总价422412813元。 2、武罐18QC小组简介 武罐18标QC小组成立于2009年12月，主要由项目领导和工程技术骨干人员组成。组员素质较高，技术实力雄厚，在施工生产中，对于发现的问题，并能运用有效的方法解决问题等特点。我们成立小组的目的在于通过学习和实践，总结一些工程方面的经验，为将来的施工打下良好的基础。 小组成员：
3、选题理由及课题现状 （1）课题名称 （2）选题背景 中交一公局一公司承建武罐高速18标工程项目，在本标段内有四座隧道，单洞共计7222.38m。初期支护C25喷射混凝土共计29951.8m3。如果混凝土的回弹在40%以上将浪费1198 m3混凝土，造成巨大的材料浪费与资金浪费，因此如何减小喷射混凝土的回弹量是很重要的一项工作。
我标段喷射混凝土方量大，可以进行长期性研究；喷射混凝土回弹量容易测定，回弹量指的是在进行喷射混凝土过程中，集料、水或已经拌好的混凝土喷射到围岩上，由于不能及时凝结，部分掉落的混凝土就是喷射混凝土的回弹量。回弹量的测定是在工地中找一块侧墙或顶面，在地下铺上防水板，然后喷射一定体积或重量的混凝土，将落到地面的混凝土收集并称重，落到地面混凝土重量占总喷射混凝土重量的比例就是喷射混凝土回弹率。 （3）目标及可行性研究 喷射混凝土主要有干喷和湿喷两种形式，干喷以使用方便、机动灵活、操作方便、机器投入成本低等因素在我隧道施工中被广泛应用。但因回弹量、粉尘多而限制了发展。干法喷射混凝土的回弹率较高，可能达到40～50％。控制目标边墙不大于20%，拱部、拱顶不大于25%。
喷射混凝土检查项目内容&取件组数
喷射混凝土检查项目内容项目检查内容 喷射混凝土拌和站1、喷射混凝土校秤记录。 2、喷射混凝土称量误差。 3、材料情况（材料标识、储存、质量、检验、报验）。 4、场地文明施工。 5、设备维修保养记录。 6、操作人员上岗证件。 7、管理制度及管理制度上墙。 8、其他。 喷射混凝土内业质 量1、喷射混凝土取样台账及施工配料单与标养室混凝土试件（是否相对应）。 2、喷射混凝土试验报告及记录。 3、喷射混凝土抗压强度试验仪器设备运行记录（是否对应）。 4、施工配料单及砂石含水率与施工日志对应检查。 5、喷射混凝土大板试模是否满足。 现场质量 检测 1、喷射混凝土现场取样及抗压强度试验。 混凝土试件取样及留置数量要求混凝土试件必须在混凝土浇注现场随机取样制作。 主要有4种检测的取样： A、标准混凝土强度试件。 B、同条件混凝土强度试件。 C、弹性模量混凝土强度试件（预应力混凝土梁）。
D、抗渗混凝土试件（主要在隧道）。 1、混凝土的强度等级必须符合设计要求。预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土的力学性能标准条件养护试件的试验龄期为28d，其它混凝土力学性能标准条件养护试件的试验龄期为56d。 2、力学性能标准条件养护试件应在混凝土的浇筑地点随机抽样制作，其试件的取样与留置频率应符合下列规定： a 每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。 b 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。 c 现浇混凝土的每一结构部位，取样不得少于一次。 d 每次取样应至少留置一组试件。 检验数量：施工单位按规定的取样与留置频率所需数量制作试件。 检验方法：施工单位进行混凝土抗压强度试验；监理单位检查试验报告。 3、混凝土同条件养护法试件的抗压强度必须符合设计要求。混凝土抗压强度同条件养护法试件的留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。桥梁的梁体、墩台身，隧道的衬砌、仰拱、底板等重要部位应制作抗压强度同条件养护试件，其取样、养护方式和试件留置数量应符合铁道部现行《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB10426）的规定。对于标准条件养护法试件试验龄期为56d的，同条件养护法试件的逐日累积温度为 1200℃?d，但养护龄期不宜超过120d。 检验数量：施工单位按设计要求、相关标准规定和实际需要数量进行检验。对桥梁每片（孔）梁、每墩台，隧道每200m衬砌、每500m仰拱、底板应按不同强度等级检验各不少于一次；监理单位按施工单位检验次数的10%
喷射混凝土初期支护方案
A-05 进场设备报验单 项目名称：韶关市曲江至南雄公路承包单位：中铁十二局集团公司合同段：梅关隧道合同段监理单位：北京华宏工程咨询有限公司编号： 致（驻地监理工程师）高德军 : 下列施工设备已按合同规定进场，请查验签证，准予使用。 承包人日期 序号设备名称规格型号 数 量 进场 日期 技术 状况 拟用何 处 备注 1喷浆机TK961、 7.5KW 2 2006. 7良好 喷砼支 护 2搅拌机JS50022006.7良好喷砼支 护 3发电机250GF2912006. 2良好喷砼支护 4空压机SA-5150W22006. 2良好 喷砼支 护 5自卸式汽车解放12006. 2良好 喷砼支 护
A-10 分项工程开工申请批复单 项目名称：韶关市曲江至南雄公路承包单位：中铁十二局集团公司
喷射混凝土支护施工方案 一、工程概况 梅关隧道全长2375m，施工里程GK55+405～GK57+780，为保证施工过程中的安全性，设计采用C20喷射砼对其进行支护。具体工程数量见表1.1。 喷射混凝土工程数量统计表
二、工艺原理及设计要求 1、工艺原理 为了能够立即封闭新开挖暴露出的岩石，使之有较高的强度，洞身采用喷射混凝土支护，喷敷在岩石表面的混凝土具有与岩石固结并加固表面的性能，它可将单个松散岩块胶结在一起，填充岩石的裂隙和凹陷，从而减少隧道周边应力集中，喷射混凝土层与所支护的岩面共同承受着压力或由局部荷载引起的剪应力，因此可以改善围岩条件。 2、设计要求 1)混凝土强度：C20喷射混凝土。 2)不同喷射混凝土类型设计统计见表1.2。 喷射混凝土支护设计数据统计表
锚杆喷射混凝土抗压强度的检查数量和检验方法之令狐文艳创作
附录F 煤矿井巷支护工程锚杆喷射混 凝土抗压强度的检查数量和检 验方法 令狐文艳 F.1锚杆抗拔力试验取样数量：巷道每30～50m，锚杆在300根以下，取样不少于1组；300根以上，每增加1～300根，相应多取样1组。设计或材料变更，应另取样1组。每组不得少于3根。 F.2喷射混凝土试块（芯样）数量应符合表F.2的规定。 表F.2喷射混凝土试块（芯样）数量 F.3喷射混凝土试件的制作方法： F.3.1钻取法 用钻取机在已喷好的经28天养护的实际结构物上，直接钻取直径50mm，长度大于50mm的芯样，用切割机加工成两端面平行的圆柱体试块进行试验。 F.3.2喷大板试验法 标准试块应按以下方法进行制作： 一、标准试块应采用从现场施工的喷射混凝土板件上切割成要求尺寸的方法制作，模具尺寸为450mm×350mm×120mm （长×宽×高）其尺寸较小的一边为敞开状。
二、标准试块制作应符合以下步骤： （一）喷射作业面附近，将模具敞开一侧，以80°（与水平面的夹角）左右置于墙脚。 （二）先在模具外的边墙上喷射，待喷射操作正常后，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。 （三）将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。 （四）在巷道内潮湿环境中养护1天后脱模。将混凝土大板移至试验室，在标准条件下养护7天，用切割机去掉周边和上表面（底面不可切割）后，加工成边长100mm的立方体试块。立方体试块的允许偏差，边长±1mm；直角≤2°。 三、加工后的边长为100mm的立方体试块继续在标准条件下养护28天，进行抗压强度试验。 F.3.3点荷载或拔出试验法应符合《锚喷支护工程质量检测规程》MT/T5015-96第2章的规定。 F.4 喷射混凝土抗压强度的验收应符合下列规定: 1、同批喷射混凝土抗压强度应以同批内标准试块的抗压强度代表值来评定。 2、同组试块应在同块板件上切割制取，对有明显缺陷的试块应予舍弃。 f’ck-K1S n≥0.9f c f’ckmin≥K2f c F.5一般工程的合格条件： f’ck≥f c f’ckmin≥0.85f c 式中f’ck—施工阶段同批n组喷射混凝土试块抗压强度的平均值(Mpa)； f c—喷射混凝土立方体抗压强度设计值(Mpa)； f’ckmin—施工阶段同批n组喷射混凝土试块抗压强度的最小值(Mpa)； K1、K2—合格判断系数，按表G.4取值； n—施工阶段每批喷射混凝土试块的取样组数；
喷射混凝土
承包单位：合同号：ZB1 监理单位：编号：工程开工申请单(分项工程开工) Ａ—08—1
承包单位：合同号：ZB1 监理单位：编号： 技术交底记录表Ａ—32
喷射混凝土施工方案 一、编制依据及编制原则 （1）编制依据 ①XX高速公路路基、桥隧工程路基合同文件及两阶段施工图设计文件及隧道专项施工方案。 ②《公路工程技术标准》JTG B01-2003。 ③《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004。 ④《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94。 ⑤官地角隧道出口段人员、机械配备及现场施工情况。 （2）编制原则 ①遵循两阶段施工图纸设计文件要求，确保工期、质量、安全、文明施工。 ②严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。 ③贯彻执行国家和地方政府的方针政策，遵循法律、法规，尊重当地的民风民俗。 ④重视生态环境，保证不发生水土流失，不破坏当地环境。 ⑤坚持施工过程严格管理，严把各工序施工质量关，在施工过程中严格执行业主及监理工程师的指令。 二、工程概况 K7+645～K7+689XX隧道喷射砼C25喷射砼420.2m3。 三、现场人员、材料、机械配置一览表
喷射砼工程数量表 现场机械设备一览表 现场人员情况一览表 1、相关参数 喷射混凝土为C25早强混凝土，厚26cm。 2、施工方法 在开挖后，先初喷砼4cm封闭围岩，以缩短围岩暴露时间，控制围岩变形，防止围岩在短期内松驰剥落。在锚杆、挂网、钢架支撑安设完成后复喷砼到设计厚度。喷料在砼拌和站搅拌，砼搅拌输送车运输到喷射作业点。
喷射砼施工工艺流程图 3、喷射混凝土材料及配合比 水泥选用42.5普通硅酸盐水泥；细骨料采用中粗砂，细度模数大于2.5，含水率控制在5%～7%，粗骨料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于15mm，使用前筛洗干净，含水率控制在5%右右；粗骨料粒径不大于15mm；速凝剂种类和掺量通过试验确定，一般要求速凝剂掺量为水泥重量的2%～4%，初凝时间不小于5min，终凝时间不大于10min，对速凝剂的运输、存放保持干燥，防止受潮。
C20喷射混凝土配合比2
C20喷射砼配合比设计记录 一、材料： 1、水泥：泾阳声威水泥P.O42.5R 2、粗集料：东岭碎石场（5-10mm连续级配） 3、细集料：银花河河砂场（中砂） 4、水：饮用水 5、外加剂：山西凯迪KD-4型速凝剂，掺量3% 以上材料，经试验，各项指标均符合技术规范要求。 二、设计依据 1、交通出版社《水泥混凝土配合比设计与试验技术》 2、GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 3、JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥砼试验规程》 4、GB50119-2003《砼外加剂应用技术规范》 三、配合比设计过程 （一）喷射混凝土的配合比设计方法和技术要求不同于普通混凝土，它具有自身的工艺特点，其方法和步骤如下： 1、选择粗集料的最大粒径： Dmax=16㎜ 2、确定砂率 砂率按下式计算： Sp=140.63Dmax-0.3447=54% 3、选择水泥用量
（1）Rs=A（1.44Rb-2.04）>Rye=0.41×（1.44×42.5－2.04）>20=24.26>20 式中：Rs—喷射混凝土实际达到的强度等级（MPa） A--取0.41 Rb—水泥标号（MPa） Rye—喷射混凝土设计强度等级（MPa） （2）计算水泥用量 Co=782.4 Dmax-0.2377·B=782.4×16-0.2377×1=404 Kg/m3 B—调整系数，当用425号水泥，则B=1。 4、选择速凝剂及其用量 Qo=△g·Co=404×3%=12 Kg/m3 5、确定水灰比及其用水量 W/C=0.45 Sp+0.2475=0.45×0.54+0.2475=0.49 W=0.49×404=198 Kg/m3 6、计算砂石用量 Vs+G=1000-[（Wo/ρw+ Co/ρc+ Qo/ρq）+10·a] =1000-[（198/1+404/3.15+12/3.05）+10×1] =1000-[330.2+10] =1000-340.2 =660L So= Vs+G·Sp·ρs=660×0.54×2.6=927 Kg/m3 Go= Vs+G·（1- Sp）ρq=660×（1-54%）·2.61=793 Kg/m3
喷射混凝土
高活性细掺料对喷射混凝土强度的影响 摘要喷射混凝土的强度,起关键作用的是C-S-H凝胶的数量。加入速凝剂之后，喷射混凝土的强度会降低20%左右。由于过高的水泥用量无助于提高强度,甚至会损害后期强度。因为水泥用量过多,其中未水化部分中的CaO,后期遇水后生成Ca(OH)2,体积膨胀,产生内应力,从而降低强度。因此,考虑在喷射混凝土中掺入一些高活性细掺料,以促进水泥水化产物的转化,提高喷射混凝土的强度,同时掺入一些遇水后呈现粘性的物质,有助于降低回弹率.在高性能混凝土中,细掺料与水泥共同构成胶凝材料,由于掺和料的形态效应、活性效应、微集料效应以及复合叠加效应可使混凝土的强度、耐久性和其他相关性能大幅度提高,因此混凝土中掺和料的研制和使用近年来一直是混凝土界研究和讨论的热点。 关键词：喷射混凝土速凝剂高活性细掺料强度回弹率 1 喷射混凝土技术 喷射混凝土是用于加固和保护结构或岩石表面的一种具有速凝性质的混凝土.该技术是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定配合比的水泥，砂，石子及外加剂等拌合料，通过喷管喷射到受喷面上，在很短的数分钟之内凝结硬化而成型的混凝土补强加固材料。喷射混凝土主要用于煤矿井巷，隧道，高速公路边坡经锚杆加固后表面喷射加固。 喷射混凝土是由喷射水泥砂浆发展而来的1914 年，美国首先采用了喷射水泥砂浆技术进行施工，到了20世纪30年代，由于喷射机具的改进，人们开始试图采用喷射混凝土来衬砌支护隧道，但因为水泥凝结慢，喷射出的混凝土不能与岩石很好的黏结，容易发生坍落现象，致使喷射混凝土这种新工艺遇到了困难#解决问题的办法就是使用速凝剂，它能使喷射出的混凝土迅速凝结硬化，增强了混凝土与岩层的黏结力。20世纪40年代，瑞士、原西德、日本等国生产出了可以喷射含有粗骨料的喷射机械，同时还成功研制了喷射混凝土用的速凝剂，这样就大大提高了喷射的速度和厚度，同时增加了强度并减少了回弹，此后世界各国相继在土木建筑工程中采用喷射混凝土技术。[1]以后，瑞士、德国、法国、瑞典、美国、英国、加拿大、日本等国家，相继在土木建筑工程中采用和发展了喷
喷射混凝土施工作业
西成客专XCZQ-8标段十一工区隧道工程 编号：喷射混凝土施工作业指导书 单位： 编制： 审核： 批准：
喷射混凝土施工作业指导书 一、适用范围 适用于西成客专XCZQ-8标段十一工区房家湾隧道湿喷混凝土的施工。 二、作业准备 （一）内业技术准备 作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 （二）外业技术准备 施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。 三、技术要求 （一）喷射混凝土配合比通过实验选定，满足设计强度和喷射设工艺的要求，并通过试喷确定。喷射混凝土的性能（强度、密实度、粘结力）回弹率、粉尘浓度等应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）的规定。 （二）喷混凝土采用湿喷工艺。 （三）为保证喷射质量，尽快完成喷射作业，宜选用大容量的喷射机和喷射机械手。喷射混凝土厚度、强度应满足设计要求。 四、施工程序与工艺流程 （一）施工程序
施工准备→混凝土搅拌和运输→喷射作业→养生→检验验收 （二）工艺流程 隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌合站集中拌制，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射不小于4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。喷射混凝土工艺流程见下图。 五、施工要求 （一）施工准备 1、喷射前应对受喷岩面进行处理，检查开挖断面净空尺寸，危石、浮渣和岩粉是否清除干净。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，