建筑基坑护坡喷射混凝土降尘降弹技术方法的开发

建筑基坑护坡喷射混凝土降尘降弹技术方法的开发

我国在建筑基坑护坡工程中普遍使用干拌法喷射混凝土,但干拌法喷射混凝土施工工艺存在粉尘浓度大污染环境、危害作业人员健康,回弹率高资源浪费,混凝土质量难以保证等问题,本文旨在基于目前建筑基坑支护工程现有设备,开发一套建筑基坑护坡喷射混凝土降尘降弹的技术方法,以降低粉尘对环境的污染和对作业人员的危害,降低回弹率减少资源浪费,保证喷射混凝土的质量。本文通过现场调研和理论分析,揭示了干拌法喷射混凝土产生粉尘主要是由于水泥颗粒没有被水润湿所至,其中物料拌合处是因水泥颗粒没有被水润湿而被压气吹散到设备系统外产生粉尘,物料喷射处是由于水泥颗粒没有被水充分拌合、润湿而随压缩空气逸出形成粉尘。

干拌法喷射混凝土施工工艺物料回弹的主要原因是粗骨料石子没有被浆体瞬时胶结而回弹掉落所致。本文通过不同配比的喷射混凝土室内模拟喷射实验研究,找出了喷射混凝土的坍落度和砂率与喷射厚度、回弹率和强度的影响关系,从混凝土配合比方面为干拌法降弹和提高喷射混凝土强度提供了依据。

本文通过对干拌法产生粉尘机理与常规喷枪结构的分析研究和室内实验,开发了一种混拌式喷枪,使水与水泥经过混合与搅拌,水泥颗粒充分润湿,达到降低粉尘减少回弹的目的。获得了实用新型专利,设计制作的混拌式喷枪在实际工程中与常规喷枪进行了对比试验,试验表明混拌式喷枪比常规喷枪粉尘浓度下降了77%,回弹率减小了33%,说明混拌式喷枪具有明显的降尘降弹效果。

并针对混拌式喷枪存在的问题提出了改进方案。根据干拌法产生粉尘主要是由于水泥颗粒没有被水充分润湿的机理,结合目前基坑工程中现有设备,提出水泥净浆干拌喷射混凝土工艺方法,即输料管只输送不含水泥的砂石料,供水管输送水泥净浆的工艺方法。

通过现场试验表明,物料搅拌拌合处的粉尘浓度比常规干拌法下降了93%,物料喷出口的粉尘浓度比常规干拌法下降了87%,喷射混凝土强度提高了1.08倍。通过进一步室内喷射实验,确定了C20喷射混凝土的最佳净浆水灰比为0.55。