试析湿式混凝土喷射机的发展及应用

刘 鹏

（西山煤电集团有限公司 机电处，山西 太原030053）

我国经济正处于快速发展时期，水利水电、道路建设、建筑等行业得到了迅猛发展。施工过程中带来的环境污染容易引起周围居民的不满，提高混凝土施工质量迫在眉睫。湿式混凝土喷射机有着独特的环保优势，代替干式混凝土喷射机已经成为不可阻挡的历史趋势。

1 湿式混凝土喷射机的种类及特点

湿式混凝土喷射机按照不同的分类条件可分为不同的种类，按照其不同的工作原理可分为两种类型，分别是：泵送型和气送型。

1）泵送型湿式混凝土喷射机。具体又可分为三种类型。

柱塞泵式：以瑞士生产的Robojet041型混凝土喷射机为例，它采用柱塞泵作为喷射机的基本机体，混凝土从输送管出口的喷嘴被喷射出去。这种湿喷机比较重，但是它的输送距离远。

螺杆泵式：以德国UELMAT公司的SB－3型湿喷机为例，喷射机的定子套与螺杆相互啮合时，其接触空间容积发生变化，进而输送物料。这种湿喷机的性能更加稳定，输送距离长。不足之处是生产效率低、螺杆和定子套容易损耗。

软管挤压式：以日本生产的PC08－60M型混凝土喷射机为例，这种湿喷机由滚轮、泵送软管、圆筒形泵体、搅拌斗、输料管等组成。滚轮转动，连续挤压泵送软管内的湿料，从而将输料管内的物料挤压出去〔1〕。这种湿喷机与柱塞泵式湿喷机和螺杆泵式湿喷机比较，结构简单、容易加工而且需要的费用也很低；但是它的寿命短、可靠性差。

2）气送型湿式混凝土喷射机。气送型湿式混凝土喷射机由并排的喷射罐和备料罐组成，工作原理是：通过压缩空气，使物料以“稀薄流”的形式被输送至喷嘴，然后直接喷出。喷射罐和备料罐的底部均设置螺旋输送器，可以将压缩空气通入喷射罐内，并将湿拌好的物料送进输料管，在喷嘴处，通过气环引入的压缩空气使拌好的物料喷出去。该机的缺点是加料繁琐且难度大，罐身内壁不易清洗。

2 与干式混凝土喷射机相比，湿式混凝土喷射机的优势

1）生产效率高。湿式混凝土喷射机的生产效率（10～20m3／h）是干式混凝土喷射机（≤5m3／h）的2～4倍。

2）回弹率低。湿式混凝土喷射机将混凝土喷射到受喷面之前经过了如下过程：首先，将加水并搅拌后的混凝土装载到输送管内，通过输送管道输送到喷嘴；然后，掺入速凝剂；最后，通过压缩空气将成品混凝土喷射到受喷面上。因此，喷射混凝土的速度降低，另外，速凝剂可以使混凝土更容易粘到受喷面上，进而减少回弹量。

3）粉尘浓度低。干喷最大的缺点就是粉尘浓度大，据相关专业人士测量，粉尘浓度高达50～100mg／m3，严重超标。这不仅造成了一定程度的环境污染，也会对操作人员以及周围居民的健康造成损害。而湿喷正是在着力弥补干喷不足，并在干喷基本工作原理的基础上加以改造而形成的一种喷射形式〔2〕。湿喷的物料在喷出前已经经过了加湿处理，这在一定程度上遏制了粉尘产生的现实条件。从而降低了粉尘浓度，减少了粉尘带给操作人员的身体伤害。

4）均质性高。干式混凝土喷射机的混凝土的水灰比通常是由操作人员通过肉眼观察或者根据工作经验来进行调节，由于操作人员水平差异及操作环境不同，干喷时存在搅拌不均匀、水量测量不准等问题，导致喷射的均质性差。湿喷时，水、灰比例较易掌控，且混凝土水化程度高，从而提高了混凝土的均质性，大大改善了喷射混凝土的品质。干式混凝土喷射机与湿式混凝土喷射机的性能比较见表2。

表2 干喷机与湿喷机的性能比较

3 湿式混凝土喷射机的应用

由于湿式混凝土喷射机所具有的优势，我国已经有很多企业都对湿式混凝土喷射机在工作中的使用非常重视。

目前我国有山东天河科技有限公司LG670－65型和江苏鼎甲科技有限公司JPS5I－L型以及徐州中部矿山设备有限公司JPSI－L型三种湿式混凝土喷射机，具体的试用如下：山东天河科技有限公司LG670－65型湿式混凝土喷射机（技术参数见表3）可以有效的解决人工搅拌，人工上料的问题，大大提高了工作效率。但是它的操作程序复杂，维护工作量大，并没有完全实现湿式喷射〔3〕。在试用江苏鼎甲科技有限公司JPS5I－L型湿式混凝土喷射机（技术参数见表4）时，发现该款喷射机还需要人工上料，而且它的体积较大，搅拌机料斗清理的工作也比较麻烦，但是喷浆回弹率可降低到5%～10%，这就提高了原材料的使用率，产生的粉尘也较低。徐州中部矿山设备有限公司JPSI－L型湿式混凝土喷射机在工作的过程中，首先利用人力将混合好的干料装入搅拌机的料斗，送风开机后，打开加水装置球阀，物料经搅拌机加湿并搅拌均匀后送入喷射机，再由压缩气体经输料管、喷头把混合好的料喷向受喷面〔4〕。在混合料进入喷头时，经由速凝剂泵压出的液体速凝剂与其混合，达到混凝土速凝的目的。经研究分析，发现这款湿式混凝土喷射机虽然降低了粉尘，但是与LG670－65型和JPS5I－L型喷射机相比，存在很多其它问题，例如，现场的使用效果不能满足需要等，因此，这款喷射机已经被淘汰了。

表3 山东天河科技有限公司LG670－65型湿式混凝土喷射机技术参数

表4 江苏鼎甲科技有限公司JPS5I－L型湿式混凝土喷射机主要技术参数

通过对上述三种湿式混凝土喷射机的试用，可以总结出我国湿式混凝土喷射机在推广和应用的过程中所存在的几个问题。第一，对设备的投资过高，如山东天河科技有限公司LG670－65型湿式混凝土喷射机价格高达95万元；第二，操作程序较为复杂，维护量大；第三，搅拌机料斗清理起来较为困难等等。因此，在对我国湿式混凝土喷射机进行推广的时候，要重视存在的问题，并加以解决。

4 结语

综上所述，湿式混凝土喷射机具有干式混凝土喷射机所不具备的优势，顺应了社会的发展潮流，但从湿式混凝土喷射机在我国的使用现状来看，仍然存在着很多问题。因此，需要相关的人士对其进行深入的研究，以确保湿式混凝土喷射机在我国的顺利推广。

〔1〕王鹏军.混凝土喷射技术在煤矿支护中的应用及发展〔J〕.能源与节能，2014，（8）：162－163.

〔2〕刘生华.新型混凝土喷射机械手在隧道工程中的应用〔J〕.建设机械技术与管理，2011，24（2）：86－89.

〔3〕张华桥.湿式喷射混凝土机施工技术〔J〕.工程机械与维修，2012，（1）：151－153.

〔4〕詹凤涛.煤矿用泵送式混凝土湿喷机的应用研究〔J〕.中国高新技术企业，2014，（1）：96－97.