噴射混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)離散性分析與對(duì)策

歐陽(yáng)俊勇

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 檢測(cè)方法

1.1 成型大板試件切割檢測(cè)法

工地試驗(yàn)室檢驗(yàn)混噴射混凝土強(qiáng)度一般根據(jù)《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB 50086-2015規(guī)范要求，用不小于450 mm×450 mm×120 mm的模具置于噴射作業(yè)面附近，成型大板試件，待達(dá)到規(guī)定要求后用切割機(jī)將大板試件加工成邊長(zhǎng)100 mm的立方體試件做28 d齡期的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

2 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果離散性大的原因分析

2.1 原材料影響

原材料的組成和質(zhì)量對(duì)混凝土強(qiáng)度有著不可忽視的影響，原材料的質(zhì)量波動(dòng)，尤其是水泥富余系數(shù)的變化對(duì)噴射混凝土強(qiáng)度的影響較大。

2.2 外加劑影響

噴射混凝土為達(dá)到減少回彈量，往往摻加速凝劑，而速凝劑對(duì)混凝土?xí)欢ǔ潭壬辖档突炷翉?qiáng)度，而且隨著摻量不同，強(qiáng)度降低的程度不同。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和大部分速凝劑廠家的推薦，速凝劑摻量一般在水泥用量的5%～8%之間。

撇開(kāi)已經(jīng)淘汰的干噴和潮噴兩種方法不說(shuō)，現(xiàn)今施工作業(yè)所用濕噴機(jī)普通存在液體速凝劑摻量控制精度不夠的情況，造成噴射混凝土強(qiáng)度波動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果離散性自然也就偏大。

2.3 大板試件成型方法不規(guī)范

根據(jù)《公路隧道施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F60-2009規(guī)定，噴射混凝土作業(yè)時(shí)噴槍頭距離噴射面0.6～1.2 m，噴射機(jī)工作壓力應(yīng)控制在0.1～0.15 MPa，而成型大板試件的時(shí)噴槍頭和噴射機(jī)的要求等同于實(shí)際工作面噴射作業(yè)。

通過(guò)比對(duì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在規(guī)范范圍內(nèi)，噴槍頭距離大板試模越近，噴射機(jī)工作壓力越大，所成型的大板試件切割后打磨后抗壓強(qiáng)度值越高，甚至在噴槍頭距離大板試模1.2 m，噴射機(jī)工作壓力0.15 MPa和噴槍頭距離大板試模0.6 m，噴射機(jī)工作壓力0.10 MPa兩種極端情況下，前者比后者抗壓強(qiáng)度平均值高出12.4 MPa。

由此可見(jiàn)，大板試件成型時(shí)，噴槍頭跟大板試模的距離，和噴射機(jī)工作壓力都會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。

2.4 大板試件割切與打磨的影響

工地試驗(yàn)室所用大板試件尺寸一般為450 mm×450 mm×120 mm，混凝土抗壓試驗(yàn)前，必須先用切割機(jī)將大板試件加工成邊長(zhǎng)100 mm的立方體試件，由于試驗(yàn)人員操作不夠規(guī)范，或者割切時(shí)未夾緊，若后續(xù)打磨不仔細(xì)，極易造成加工成的標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸存在偏差。

但根據(jù)《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》GB 50086-2015規(guī)范要求，立方體試塊的邊長(zhǎng)允許偏差為±10 mm，直角允許偏差為±2°，此偏差允許范圍較大，造成噴射混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件立方體抗壓強(qiáng)度結(jié)果離散性大。

3 噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度結(jié)果離散性大的對(duì)策

3.1 嚴(yán)格控制原材料

原材料是確保混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵因素，砂石材料和水泥在確保各項(xiàng)指標(biāo)合格的情況下要盡量穩(wěn)定，尤其是水泥，在尋找富余系數(shù)穩(wěn)定的廠家，避免因原材的波動(dòng)影響混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。

3.2 速凝劑摻量控制

目前噴射混凝土施工普遍采用液體無(wú)堿速凝劑，所用濕噴機(jī)控制速凝劑摻量的精度不一，為了確保噴射混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定，要選取速凝劑計(jì)量精度高的濕噴機(jī)進(jìn)行施工，同時(shí)要經(jīng)常對(duì)濕噴機(jī)的計(jì)量精度進(jìn)行校核，在發(fā)現(xiàn)計(jì)量精度出現(xiàn)較大變化時(shí)要及時(shí)處理，避免因速凝劑摻量不穩(wěn)定造成的混凝土強(qiáng)度離散性過(guò)大。

3.3 規(guī)范混凝土大板試件成型方法

噴射混凝土成型大板試件往往由現(xiàn)場(chǎng)施工工人操作，而且操作手還經(jīng)常出現(xiàn)不是同一人的情況，這就要求試驗(yàn)人員在成型大板試件時(shí)，一定要在現(xiàn)場(chǎng)給操作手交技術(shù)交底，統(tǒng)一按照固定的噴射距離，噴射壓力成型大板試件，盡量保證所成型的大板試件密實(shí)度基本一致，避免出現(xiàn)因成型方法帶來(lái)的混凝土強(qiáng)度離散偏大的問(wèn)題。

3.4 規(guī)范切割仔細(xì)打磨

大板試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)7 d后需要用切割機(jī)進(jìn)行切割，在切割時(shí)首先要有熟練的試驗(yàn)人員操作切割機(jī)，過(guò)程中一定要用夾具將大板試件固定牢靠確保切割時(shí)刀具將大板試件擠偏，以致于切出平行四邊形的情況，切割完成后，為確保立方體試件平整度達(dá)到規(guī)范要求，還需用磨平機(jī)仔細(xì)打磨。大板試件的切割和打磨都是精度除滿足規(guī)范邊長(zhǎng)允許偏差為±10 mm，直角允許偏差為±2°的要求外，要盡量減少邊長(zhǎng)尺寸和直角允許偏差，只有這樣才能降低因切割和打磨因素造成的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果離散性大的問(wèn)題。

3.5 試驗(yàn)人員的要求

噴射混凝土從試件成型至立方體抗壓完成，所經(jīng)歷的程序和復(fù)雜程度無(wú)非普通混凝土可比。無(wú)論是找工人噴射成型大板試件，還是大板試件的切割打磨都要求試件人員有極高的責(zé)任心，因此要想降低噴身混凝土立方體抗壓強(qiáng)度離散性，負(fù)責(zé)此項(xiàng)工作的試驗(yàn)人員一定要責(zé)任心強(qiáng)，熟悉現(xiàn)場(chǎng)噴射作業(yè)方式，熟練掌握大板試件樣品流轉(zhuǎn)過(guò)程中抹面、養(yǎng)護(hù)、切割打磨等各環(huán)節(jié)的技術(shù)要求。

3.6 采用鉆芯取樣的方法驗(yàn)證

當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴射混凝土大板試件標(biāo)準(zhǔn)試件試驗(yàn)結(jié)果偏大而又無(wú)多余試件重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 384-2016的規(guī)范規(guī)定，采用現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣的方法，對(duì)已施工完成相應(yīng)部位的初期支護(hù)鉆芯取樣，用鉆取的芯樣切割打磨后按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3.7 合理使用試驗(yàn)結(jié)果

噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度離散性大，在評(píng)定噴射混凝土強(qiáng)度時(shí)一定要采用合理科學(xué)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)評(píng)定方法，盡量確保噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度評(píng)價(jià)的客觀性，合理使用噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

終上所述，噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度離散性偏大有多方面的原因，這對(duì)施工質(zhì)量控制和試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性均存在不利影響，為了降低這些影響，試驗(yàn)人員需要從多方面進(jìn)行控制，同時(shí)試驗(yàn)人員要對(duì)噴射混凝土立方體抗壓強(qiáng)度離散性有客觀的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)，為工程施工提供可靠數(shù)據(jù)支撐。