[发明专利]一种干法喷射混凝土的方法及所用喷枪

说明书

本发明涉及一种喷射混凝土的方法及喷枪，特别是用于干法喷射混凝土涂层的方法及所使用的喷枪。

现有的混凝土喷射施工中，有干法和湿法两种。湿法是将混凝土干料、粘接剂、凝固剂事先掺水搅拌均匀成浆后，用灌浆泵送至喷枪。其缺点是使用的设备昂贵，且为了防止料浆在送料机构内凝固，操作与设备维护都十分复杂。干法是将混凝土干料加入粘接剂、凝固剂后用气动装置送至喷枪，与注入喷枪中的高压水接触混合喷至施工表面。干法与湿法相比具有施工设备简单、可靠性好、维护方便等优点，因此也是最常用的喷射方法。但用于法喷射得到的涂层往往不如湿法的质量好，这主要是由于水与混凝土干料在喷枪中接触时间短，得不到充分均匀的混合所至。现有技术中喷枪的供水系统设计也只是在枪内干料输送管的管壁上开有一至两组注水孔或环缝，将高压水流直接压入管道中与干料混合。为了得到较好的掺混效果，孔和缝都应开得尽量小，一般在2mm左右。由于这种供水方式与设计方法，使注水孔很容易被物料堵塞，出现干料与水混合不匀，甚至水、料分离的现象，尤其当干料较细(如干料为耐火混凝土)时，干料细粉还会包裹水滴，使干料不能湿润，造成物料回弹率高于60％，不仅浪费原料，同时产生大量粉尘；若过量供水，虽减少了粉尘，又会导致涂层流动。这些都是现有干法喷射施工中存在并一直未能得到根本解决的问题。

本发明的目的是提供一种能从根本上解决混凝土干法喷射施工中所遇各种问题的方法和所使用的喷枪。

为完成上述发明目的，本发明采用了以雾化后的水替代高压水流与干料进行混合的方法。该方法包括以下步骤：

1)将水与压缩空气通过一套水雾化装置将水雾化；

2)将雾化后的水与混凝土干料通过喷嘴在喷枪中进行掺混；

3)干料与水雾的混合物通过一个或多个混合腔后从喷枪中喷出。

本发明还涉及采用上述方法所使用的喷枪，它包括进料口、外壳、进水口、延长管和喷枪头，其特征在于它增设了至少一套由进气口、水喷嘴、气喷嘴、水雾化喷嘴、水雾化腔组成的水雾化装置，以及干料喷嘴、水雾喷嘴、料-雾喷嘴和混合腔。干料喷嘴置于进料口的前端，并套装在外壳内的后端，干料喷嘴的前端置于外壳内的一个腔中并形成水雾化腔，水雾化腔的内壁上设有水雾化喷嘴，在外壳上、与水雾喷嘴同轴开有一个与外部相通的腔室，用于联接进水口和安置水喷嘴，在外壳的另一侧开有与腔室垂直相通的孔，用以联接进气口，腔室与水雾化喷嘴间设有气喷嘴和水喷嘴，水雾化腔的前端设有水雾喷嘴，其前端接有料-雾喷嘴，料-雾喷嘴的前端可以连接一个或多个大体积的混合腔，也可直接与延长管相接，喷枪的最终出口设有带一个以上喷口的喷枪头。

由于本发明采用了雾化水的供水方式，使干料能得到充分均匀的湿润，不但能得到接近湿法喷射的高质量的涂层，还能使喷涂过程中的物料回弹率由原来的60％下降至接近零，从而节约了大量原料，同时也大大降低了粉尘污染，从根本上解决了现有干法施工中的各种问题。另外还有结构简单、操作、维修方便，成本低等特点。

本发明有如下附图：

图1为本发明的喷枪结构示意图。

图2为图1的A—A向剖示图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

现有干法施工中的主要问题大都是由于水的粒度太大不易被干料很好地吸收所致，而解决这一问题的最好方法就是将水滴进一步打碎成更细的颗粒。为此本发明采用了水雾化处理方法，先将水用压缩空气雾化处理后再与干料混合。由于水被雾化后所得颗粒极小，固不易被干料细粉包裹，且与干料的接触面积加大，更易被干料吸收。为实现该方法，本发明还根据流体力学理论专门设计了新的喷枪。

如图1所示，混凝土干料进口17通过法兰密封联接在喷枪后部的外壳1上，其前端设有一干料喷嘴2，喷嘴2的前端置于外壳1内的一个柱面腔室中并形成环形水雾化腔9。在水雾化腔9的内壁上开有一孔作水雾化喷嘴8(如图2所示)，喷嘴8的另一端通过与其同轴的腔室6与外界相通，用于连接进水口3，在进水口3的前端装有水喷嘴4，水喷嘴4的前端部分置于比其直径略大的水雾化喷嘴8内，并由此形成一个环形的气喷嘴7。在外壳1的另一侧开有与腔室6垂直相通的孔，用于连接进气口5。压缩空气通过进气口5和腔室6被压入环形的气喷嘴7。在水雾化喷嘴8内，压缩空气与从水喷嘴4内喷出的水流相遇完成了水的初步雾化，继而被喷入水雾化腔9中加强雾化。为了得到更好的雾化效果，使进入雾化腔9的水雾产生旋流，设计时将水雾化喷嘴8的轴线垂直偏置于水雾化腔9的轴线一侧，让水-气混合物沿水雾化腔9的切线方向进入。