濕噴混凝土射流密實過程研究進展

寧逢偉　蔡躍波　白銀　張豐　呂樂樂　

摘要：關于濕噴混凝土的密實度研究目前仍停留在配合比優化方面，只是通過噴射大板制取樣品或結構面鉆取芯樣進行密實度比較，而對射流密實過程缺乏認識，施工調控缺少合理依據。為此，在充分調研前人研究成果的基礎上，剖析了射流密實過程的工藝特點，總結出射流密實過程的關鍵組成行為方式，回顧了各關鍵行為方式的研究現狀，并展望了進一步的研究方向。研究建議密實度施工調控必須兼顧混凝土材料和濕噴工藝兩方面，應探明二者耦合作用下的射流密實機理;機理研究應充分考慮混凝土流變特性及其早齡期快速演變進程，對混凝土接觸速凝劑2 min內的“超早齡期”流變特性應予以特別關注。

關鍵詞：濕噴混凝土; 密實過程; 密實度; 混凝土射流; 流變特性

中圖法分類號： TU528

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.10.031

0引 言

噴射混凝土是水工地下洞室支護最重要的建筑材料之一，其施工操作機動、靈活，能夠省去常規澆筑混凝土工藝中搭建和拆除模板的繁冗工序，特別適用于異型斷面[1-3]。尤其是近年來，混凝土濕噴機的研發和生產技術發展迅猛，濕噴混凝土逐漸取代了干噴混凝土和潮噴混凝土[4]。采用預拌混凝土作為濕噴材料，品質更穩定;混凝土拌和物和速凝劑的料流傳輸更均勻;濕噴混凝土回彈少、粉塵濃度低、一次噴射厚度大、強度高，顯著改善了施工人員的作業環境[5]，已獲得工程界的普遍青睞。

長久以來，地下洞室支護所用噴射混凝土的配合比設計主要以強度和回彈率為導向，只要混凝土與所支護巖體的黏附性好、回彈少、固化快、早期強度高，配合比就可滿足工程設計需求，而防滲、抗凍、耐離子侵蝕等其他性能通常不予考慮。因而噴射混凝土襯砌結構常被稱作臨時性支護（即永久性支護結構的第一個分層），一般與二次襯砌混凝土組合應用，構成復合式襯砌，是最常見的永久性支護結構型式。但是，復合式襯砌結構在工程實踐中也表現出一定的不足，如在異型斷面支護時，為滿足特定幾何斷面條件下二次襯砌混凝土的澆筑需要，必須制備特制模板，不僅費時費力，模板也很難重復利用，還延長了建設工期。從結構安全的角度看，洞室開挖后圍巖能否及時恢復穩定，主要取決于初期支護錨噴體系，二次襯砌結構只是發揮安全儲備、防水、美觀等作用，是一種資源浪費。在上述背景下，能否采用錨噴襯砌結構取代復合式襯砌，直接充當永久性支護，已成為當前的重要研究課題之一[6]。利用挪威法[7]設計地下空間支護結構時，就提倡一次性施工“系統錨桿+鋼纖維噴射混凝土”作為永久性支護。事實上，噴射混凝土永久性支護結構已在英國、德國、澳大利亞、比利時、加拿大、挪威、瑞典、丹麥等多個國家應用[8]。理論和實踐都表明[9]，噴射混凝土永久性支護取代復合式襯砌在結構安全方面是可行的。不足之處在于：噴射混凝土永久性支護結構普遍存在滲漏水問題[10]，建設后期往往需要采取防水補救措施。特別是在開挖水工地下洞室時，洞室埋深大，地下水儲量豐富、水頭高、水壓大，防水能力不足的問題更加突出。

噴射混凝土襯砌結構的密實性較差是造成滲漏水現象頻發最重要的原因之一，欲全面解決滲漏水問題必先提升噴射混凝土密實度。顯而易見，密實性差已成為制約噴射混凝土永久性支護推廣應用的關鍵問題，同時也是噴射混凝土領域當前研究和討論的熱點問題。噴射混凝土與常規澆筑混凝土有著顯著差異，它既是一種特殊的建筑材料，也是一種特殊的施工工藝。因此，提升噴射混凝土密實度需要從材料和工藝兩方面同時著手。公認的技術途徑有3個：① 優化混凝土配合比，降低硬化結構孔隙率;② 提升噴射施工設備料流傳輸的穩定性，降低材料離析造成的填充不足;③ 提高噴射施工參數調控水平和設備參數的控制精度。在混凝土配合比優化方面，采用礦物摻合料（如納米SiO2、硅灰、粉煤灰等）進行微細填充可顯著改善噴射混凝土的密實度[11-14]。在料流傳輸穩定性方面，混凝土濕噴機能夠輸送穩定的稀薄流，具有干噴或潮噴設備無法比擬的技術優勢[15-16]。在噴射施工調控和設備參數控制方面，近年來誕生的電腦程控式全自動混凝土濕噴機可明顯提高噴射施工工藝參數的控制精度[17-19]，尤其在粉塵濃度高、能見度低、可視性差等人工噴射手極易出現操作失誤的情況下，全自動混凝土濕噴機仍可憑借激光掃描-反饋機制確保工藝參數準確實施。所謂噴射施工調控旨在確定混凝土性能、噴射風壓、噴射距離、噴射角度和速凝劑摻量之間的最佳匹配關系，傳統施工調控主要依賴噴射手的工作經驗和業界共識，尚無成熟的理論依據。人工噴射手在施工調控時，必然遵循著一定的邏輯思維，系統地統籌、調控混凝土性能和濕噴工藝參數等關鍵要素，潛在的理論本質仍不為人知。然而，一旦采用全自動濕噴施工設備，施工操作只能通過電腦調控，則必須將人工噴射手抽象的感官經驗具體化，形成直接支配機械設備工作的數字信號。概括地說，電腦調控程序就是人工噴射手工作經驗的數據化、理論化和程序化。因此，實現數據化、理論化和程序化必須要精細化研究整個濕噴工藝流程，特別是要理清濕噴混凝土射流密實過程的內在作用機制，為科學開展噴射施工調控提供理論支撐。但是，相關領域的理論和實踐研究報道均較少，可借鑒資料不多，操作難度極大。

密切結合上述問題，本文剖析了射流密實過程的工藝特點，總結了射流密實過程的關鍵組成行為方式，回顧了各關鍵行為的研究現狀，并展望了進一步的研究方向。

1射流密實過程的密實行為組成分析

濕噴工藝流程可概括為圖1所示。按照混凝土射流的運行軌跡特點，濕噴工藝流程分成3個階段：混凝土高速噴出階段（噴嘴處）、自由射流運動階段（噴嘴和結構面之間空氣中）和射流沖擊與反彈階段（結構面處），混凝土的射流密實過程恰恰發生在射流沖擊與反彈階段。

以密實度為導向分析混凝土射流的沖擊與反彈過程發現，噴射混凝土結構的致密性主要通過射流沖擊實現，射流沖擊能夠擠壓結構面混凝土，減少或排除料流內部的裹挾空氣，這類射流沖擊引起的混凝土密實現象統稱為射流沖擊密實行為。射流沖擊后，一旦噴射混凝土附著在結構面上，密實度大小就只取決于結構的孔隙率和空隙率，這與常規澆筑混凝土無異。常規澆筑混凝土過程中，振搗比較充分，空隙率極低;而噴射混凝土是在射流沖擊與反彈過程中逐漸密實的，內部難免因級配不連續、局部漿體缺失等出現空隙，空隙率相對較高。中鐵西南院羅朝廷認為噴射混凝土內部出現空隙主要是因為漿體填充不足，并據此命名這類空隙為“蜂窩孔”。填充空隙是射流密實過程中減少甚至杜絕“蜂窩孔”的主要密實行為方式之一，這種因填充而實現混凝土密實的現象統稱為多尺度填充密實行為。射流密實過程中，還有一種深知其害、卻無法避免的現象就是物料反彈，極易造成局部物料缺失，破壞結構整體性，削弱結構密實度，這種物料反彈形成空隙進而降低密實度的現象統稱為物料反彈削弱密實行為。射流沖擊密實行為、多尺度填充密實行為和物料反彈削弱密實行為三者共同組成了混凝土的射流密實過程。在噴射混凝土的傳統設計理念中，射流密實過程甚至密實度往往可以忽視，因此現有研究中涉及此3種關鍵密實行為的文獻報道很少，需要深入探索和鉆研。

2射流密實過程的研究進展

2.1射流沖擊密實行為的研究進展

噴射混凝土因高速射流沖擊而密實是工程界的普遍共識。然而，如何定量表征高速射流的沖擊密實行為，進而揭示沖擊密實機理一直是研究的熱點和難點。射流沖擊密實過程可概括為兩個階段：高速射流沖擊結構面和結構面混凝土的沖擊響應。

在高速射流沖擊結構面階段，沖擊密實程度主要取決于射流所攜帶的能量。目前關于混凝土射流沖擊能量的報道極少[20]，而且能量不可直接測量，需要根據實測質量和速度間接換算。噴射混凝土的射流沖擊速度遠大于自身黏性系數（雷諾數大），運動形式表現為紊動射流[21]。料束發散是紊動射流的典型特征，直接伴隨著能量分散，并在射流斷面上呈現差異性分布，研究射流沖擊能量必須同時探明質量、速度的大小和空間分布。在速度分布研究方面，以往工作主要集中在濕噴設備改造和噴嘴結構優化方面[22-23]。如今濕噴設備生產與制造工藝日趨成熟，速度分布的主要影響因素逐漸轉向噴射材料性能和濕噴工藝參數。如材料密度越大、直徑越大，射流速度越小[24-25];噴射風壓越大，射流沖擊速度越大;噴射距離越長，射流擴散半徑越大，速度分布越廣[26-27]。濕噴混凝土的速度分布特征與干噴混凝土相似，射流截面軸線的速度最大，物料位置越偏離軸線速度越小，整個射流斷面的速度分布符合高斯分布[28-29]。然而，與干噴混凝土或單粒料黏聚力小、離散物料黏附力低不同，濕噴混凝土黏聚力通常比干噴混凝土大，各組成部分相互黏附、相互聯結，整體性強。射流流態不同于干噴混凝土或單粒料?？梢?，極有必要探明黏聚力（流變特性）不同造成的射流流態差異對擴散半徑發展歷程、速度損失進程等的影響規律和影響機制。質量分布與速度分布同樣發生于高速射流沖擊階段。沖擊射流運動過程中，不斷沿程發散，擴散半徑隨噴射距離變大呈正比增加[28]，混凝土的質量濃度沿程不斷被稀釋。質量濃度的稀釋過程實質是射流不斷“卷吸”空氣（裹挾空氣）的過程。裹挾空氣的運動路徑通常始于混凝土射流邊緣，然后徑直向軸線位置遷移，空氣濃度自射流邊緣到軸線依次降低，空氣濃度分布與質量濃度分布負相關。因而軸線處混凝土質量濃度最大，位置越偏離軸線濃度越低，質量分布總體上也符合高斯分布[27]。顯而易見，射流裹挾空氣量及其分布特征是對質量分布影響最顯著的因素。裹挾空氣的擴散、遷移和分布與射流流態密切相關[30]?；炷琉ぞ哿褪怯绊懮淞髁鲬B最顯著的因素之一，黏聚力（流變特性）水平差異同時也是濕噴混凝土與干噴混凝土的顯著區別之處，它直接影響著質量分布和沖擊動能分布?？v觀質量分布和速度分布的影響因素及其作用機制，沖擊能量研究必須充分考慮混凝土的流變特性。

結構面混凝土的沖擊響應階段歷時極為短暫[31-32]，如射流自噴嘴運動至結構面耗時一般不超過0.2 s，1 m2基面上噴射施工20 cm厚混凝土僅需2 min。而在這較短時間內，即使采用速凝劑激發，混凝土拌和物也僅能轉化成一種介于液體與固體之間的狀態，即軟固體狀態。軟固體狀態混凝土已經具備一定的剛度（彈性模量），能夠抵抗一定程度的射流沖擊和吸收沖擊能量。軟固體狀態形成過程中混凝土彈性模量快速演變（2 min內），可壓縮性很可能也在急劇演變，直接影響沖擊射流的壓縮效率。如速凝劑超過適宜摻量時，混凝土不易被壓縮，物料反彈量大幅增加[33]，反彈量甚至與軟固體彈性模量正相關[34]。探明射流密實過程需要充分考慮2 min內軟固體彈性模量的快速演變過程，彈性模量通常用流變學指標進行表征[35]。因此，定量評價結構面混凝土的沖擊響應特征應重點研究“超早齡期”（2 min內）混凝土流變性能的時變規律。

2.2多尺度填充密實行為的研究進展

混凝土組成可近似看成兩相結構，即漿體相和骨料相[36]。漿體和骨料按照不同組合方式構成了多層次的填充單元，如小顆粒粗骨料填充較大顆粒粗骨料之間的空隙、細骨料填充粗骨料之間的空隙、漿體填充細骨料之間的空隙，層層包裹、級級填充[37-38]。

在骨料填充研究方面，改變骨料粗細程度就可調節混凝土孔隙率，優化密實度[39]。特別是基于緊密堆積密度設計骨料級配時，可顯著縮小噴射前后混凝土的骨料組成差異，甚至將骨料優化級配落實到結構面[40]，充分發揮級配優化的填充功能。如果在保持骨料優化級配的前提下，改善骨料粒形還可進一步提高填充密實性[41]。上述研究成果雖都源于干噴試驗，但在濕噴混凝土領域仍有較大借鑒價值。濕噴混凝土黏聚力大，骨料與漿體的黏附性好，骨料的射流沖擊與反彈特征不同于干噴混凝土。因此，要研究骨料級配或骨料粒形優化對射流填充密實過程的影響，就必須先研究流變特性與射流發散、物料遷移的關聯性。在漿體填充研究方面，Ginouse等[27，31]發現在混凝土射流運動過程中，料流卷吸空氣，料束發散，原本均勻分布的漿體逐漸向射流邊緣遷移和聚集。漿體積聚形成富漿層，厚度隨噴射距離的延長而增加。內部漿體向外遷移容易導致局部填充不足，留下空隙。增加漿體量是解決此問題的直接措施，方法簡單有效。Jolin等[42-43]就曾大幅度提高砂率，增加漿體量，不僅改善了噴射混凝土的密實性，而且還實現了對鋼筋預埋件的良好包裹。但是盲目增加漿體量存在較大的開裂風險，不利于結構的安全和耐久性[44]。提高漿體黏度、增加骨料對漿體的吸附性或許是一個阻礙漿體遷移的有效措施[45]。例如摻入粉煤灰、礦粉、硅灰、偏高嶺土等都可增加漿體黏度[46]，改善噴射混凝土的射流進程[47-48]。然而，漿體黏度變化對射流運動過程中漿體遷移規律有何影響，如何影響射流填充密實過程，均是亟待回答的問題?？梢?，無論是漿體優化還是骨料優化，都需要考慮流變特性。

2.3物料反彈削弱密實行為的研究進展

物料反彈是噴射混凝土的典型特征，也是與常規澆筑混凝土的最大區別[49]。它極易引起局部填充不足，形成空隙從而削弱密實度。在噴射混凝土的組成物料中，粗骨料反彈比例最高，細骨料次之，漿體最少[50]。因此減小物料反彈對密實度不利影響的核心工作是降低粗骨料回彈。粗骨料初始射流動能大，沖擊過程能量損失小，反彈能量高，因而容易發生回彈。提高砂漿與粗骨料的黏附水平，聯結和束縛粗骨料，是降低粗骨料回彈的重要技術措施，也是制備超低彈噴射混凝土的主要技術途徑[51-52]，如摻入硅灰、提高硅灰摻量、增加膠材體系總比表面積[49，53-54]等。黏附力水平通常用流變學指標進行表征和評價[55]，如塑性黏度、剪切應力、扭轉力矩等[35，47]。然而，物料反彈的現有研究主要是基于回彈率對不同配合比或不同濕噴工藝參數進行橫向比較，簡單實現參數優選，很少關注結構面混凝土在物料反彈過程中的變化特征，即提高砂漿與粗骨料黏附力究竟如何降低物料反彈的定量機制并不清楚，特別是物料反彈與射流密實過程的關聯性研究更是少之又少。少量物料反彈行為的定量研究報道都是基于單粒料或干噴混凝土開展的[56-58]，黏聚力體系、黏附力水平均與濕噴混凝土不同，即使同種黏聚力或黏附力也可能存在多種配合比組成差異，所得結論在濕噴混凝土領域不具備普適性。況且上述報道僅是研究了物料沖擊與反彈的動力學特征，未能探明物料反彈特性在射流密實過程中的削弱密實作用規律。因此，揭示濕噴混凝土射流密實機理必須定量研究物料反彈行為，探明黏附力（流變特性）水平差異下噴射混凝土各物料組分（粗骨料、細骨料、漿體）的反彈特性，包括回彈物料的組成分布、質量分布和速度分布。此外，還要深入研究物料反彈所形成缺陷的形貌和數量，分析不同物料組分反彈所形成空隙的特征（缺陷形貌與數量），構建流變特性、配合比組成-物料各組分反彈特征-空隙形貌、數量及空間分布等鏈式關聯機制。

綜上所述，射流密實過程發生于結構面的射流沖擊與反彈階段，耗時一般不超過2 min。而速凝體系下混凝土流變性能在2 min內急劇演變，并影響著整個射流密實過程。因此揭示射流密實機理必須考慮“超早齡期”（2 min內）流變特性。射流密實機理研究就是要探明混凝土流變特性，特別是超早齡期流變特性與噴射風壓、噴射距離、速凝劑摻量等在射流密實過程中的共同作用機制。

3結 論

（1） 沖擊、填充、反彈是射流密實過程的主要行為方式，影響密實過程的關鍵行為可概括為射流沖擊密實行為、多尺度填充密實行為和物料反彈削弱密實行為共3種。

（2） 建議密實度施工調控必須兼顧混凝土性能和濕噴工藝兩方面特性，進一步加強射流密實機理研究。射流密實機理研究應重在探明混凝土性能與噴射風壓、噴射距離、速凝劑摻量等的共同作用機制。

（3） 混凝土流變特性及其“超早齡期”（2 min內）的快速演變進程是沖擊、填充和反彈行為過程的重要影響因素，應予重點關注。

參考文獻：

[1]楊曌，劉勇，李佳佳.噴射纖維增強復合材料加固鋼筋混凝土梁柱節點抗震性能試驗[J].工業建筑，2018，48（9）：187-192，168.

[2]謝紹英，馬保松，孔海潮，等.砂巖區水封洞庫高性能鋼纖維噴射混凝土試驗研究[J].混凝土與水泥制品，2018（10）：58-63.

[3]JEON S，YOU K，PARK B，et al.Evaluation of support characteristics of wet-mixed shotcrete with powder type cement mineral accelerator[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2006，21（3）：425-426.

[4]KNIGHT B W，RISPIN M，CLEGG I.Wet-mix shotcrete as a material，process，and ground control component of a 21st Century underground mining operation[C]∥Proceedings of 10th international conference on shotcrete for underground support，Whistler，2006：298-306.

[5]ONO K.Health and safety in shotcreting：ITA working group on shotcrete use in tunnelling[J].Tunnelling and Underground Space Technology，1996，11（11）：391-409.

[6]FRANZEN T，GARSHOL K F，TOMISAWA N.Sprayed concrete for final linings：ITA working group report[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2001，16（4）：295-309.

[7]關寶樹.隧道及地下工程噴混凝土支護技術[M].北京：人民交通出版社，2009.

[8]THOMAS A.Sprayed concrete lined tunnels[M].London and New York：Taylor & Francis，2009.

[9]周瑞峰.公路隧道單層襯砌結構設計方法研究[D].重慶：重慶交通大學，2011.

[10]張俊儒，仇文革.隧道單層襯砌研究現狀及評述[J].地下空間與工程學報，2006，2（4）：693-699.

[11]YUNO K，ISHII M，HASHIMOTO C，et al.Construction placement and hardened properties of shotcrete with high functional fly ash[J].International Journal of Modern Physics B，2010，24（15-16）：2472-2477.

[12]PAIK S W，CHUNG D C，KIM E S.An experimental study on the effect of mineral admixtures for the durability of shotcrete[J].Structural Safety，2004，19（2）：275-283.

[13]KHOOSHECHIN M，TANZADEH J.Experimental and mechanical performance of shotcrete made with nanomaterials and fiber reinforcement[J].Construction and Building Materials，2018，165：199-205.

[14]PICKELMANN J，PLANK J.A mechanistic study explaining the synergistic viscosity increase obtained from polyethylene oxide（PEO）andβ-naphthalene sulfonate（BNS）in shotcrete[J].Cement and Concrete Research，2012，42（11）：1409-1416.

[15]賀超.SPL-4型濕式混凝土噴射機的研究分析[J].煤礦開采，2010，15（1）：83-84.

[16]蘇暢.濕噴機噴嘴關鍵參數分析與噴射混凝土質量控制研究[D].淮南：安徽理工大學，2018.

[17]CHENG M Y，LIANG Y，WEY C M，et al.Technological enhancement and creation of a computer-aided construction system for the shotcreting robot[J].Automation in Construction，2001，10（4）：517-526.

[18]GARSHOL K F，ZIEGLER C.Computer controlled application of shotcrete：a status report[C]∥Proceedings of 10th international conference on shotcrete for underground support，Whistler，2006.

[19]NEUDECKER S，BRUNS C，GERBERS R，et al.A new robotic spray technology for generative manufacturing of complex concrete structures without formwork[J].Procedia CIRP，2016，43：333-338.

[20]BANTHIA N.Advances in sprayed concrete（shotcrete）[J].Civil and Structural Engineering，2019（1）：1-18.

[21]董志勇.射流力學[M].北京：科學出版社，2018.

[22]GINOUSE N，JOLIN M，BISSONNETTE B.Effect of equipment on spray velocity distribution in shotcrete applications[J].Construction and Building Materials，2014，70：362-369.

[23]程奎峰，李鵬程，蔣學凱，等.礦用濕噴混凝土噴頭結構優化研究[J].礦業研究與開發，2018，38（9）：81-85.

[24]BINDIGANAVILE V，BANTHIA N.Effect of particle density on its rebound in dry-mix shotcrete[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2009，21（2）：58-64.

[25]ARMELIN H S，BANTHIA N，MINDESS S.Kinematics of dry-mix shotcrete[J].ACI Materials Journal，1999，96（3）：283-290.

[26]GINOUSE N，JOLIN M.Experimental and numerical investigation of particle kinematics in shotcrete[J].Journal of Materials in Civil Engineering，2014，26（11）：1-5.

[27]GINOUSE N，JOLIN M.Investigation of spray pattern in shotcrete applications[J].Construction and Building Materials，2015，93：966-972.

[28]顏永弟.噴射混凝土最佳噴速及一次噴層厚度理論解[J].巖土工程學報，1998，20（4）：104-108.

[29]張明，陳慶壽.濕噴混凝土噴射速度特性解析[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2000（3）：12-14.

[30]許鑫鑫.水墊塘水流結構相互作用下氣體遷移擴散特性研究[D].昆明：昆明理工大學，2016.

[31]GINOUSE N，JOLIN M.Mechanisms of placement in sprayed concrete[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2016，58：177-185.

[32]GINOUSE N，JOLIN M.Characterization of placement phenomenon in wet sprayed concrete[C]∥Proceedings of 7th international symposium on sprayed concrete，Sandefjord，2014.

[33]MALMGREN L，NORDLUND E，ROLUND S.Adhesion strength and shrinkage of shotcrete[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2005，20（20）：33-48.

[34]JULIE A，GéRALDINE C G，MARTIN C，et al.Characterization of fresh dry-mix shotcrete and correlation to rebound[J].Construction and Building Materials，2017，135：225-232.

[35]YUN K K，CHOI P，YEON J H.Correlating rheological properties to the pumpability and shootability of wet-mix shotcrete mixtures[J].Construction and Building Materials，2015，98：884-891.

[36]蔣林華.混凝土材料學[M].南京：河海大學出版社，2006.

[37]王哲，肖勛光，水中和，等.基于最緊密堆積理論合理選擇UHPC的減水劑摻量[J].硅酸鹽通報，2019，38（5）：1503-1509.

[38]田爾布.嵌鎖密實型水泥混凝土配合比設計方法研究[D].西安：長安大學，2008.

[39]ARMENGAUD J，JOLIN M，GAGNON A，et al.Influence of aggregate size distribution on silica fume efficiency in dry-mix shotcrete[C]∥Proceedings of 11th FIB international PhD Symposium in Civil engineering，Tokyo，2016.

[40]JOLIN M，BEAUPRé D.Effects of particle-size distribution in dry process shotcrete[J].ACI Materials Journal，2004，101（2）：131-135.

[41]周翔.骨料的特性對濕噴法噴射混凝土回彈率和抗壓強度的影響[J].福建建設科技，2018（2）：17-20.

[42]JOLIN M，BISSONNETTE B.A decade of shotcrete research at laval university[C]∥Proceedings of 10th international conference on shotcrete for underground support，Whistler，2006.

[43]TRUJILLO P B，JOLIN M.Encapsulation quality of reinforcement from laboratory tests to structural design guidelines[C]∥ Proceedings of 8th international symposium on sprayed concrete，Trondheim，2018.

[44]ANSELL A.Investigation of shrinkage cracking in shotcrete on tunnel drains[J].Tunnelling and Underground Space Technology，2010，25（5）：607-613.

[45]王云鵬，隗海林，佟金，等.水泥混凝土黏附界面的影響因素[J].吉林大學學報（工學版），2003，33（1）：56-59.

[46]劉慧嫻，詹鎮峰，曾俊杰，等.摻合料對水泥漿體流變性能的影響[J].廣州大學學報（自然科學版），2018，17（4）：66-72.

[47]BEAUPRé D.Rheology of high performance shotcrete[D].Vancouver：University of British Columbia，1994.

[48]GHIO V A.The rheology of fresh concrete and its effect on the shotcrete process[D].Berkeley：University of California，1993.

[49]BANTHIA N，MINDESS S.Bringing science to an art：a decade of shotcrete research at the University of British Columbia[C]∥Proceedings of 10th International Conference on Shotcrete for Underground Support，Whistler，2006.

[50]PAN G，LI P C，CHEN J J，et al.A study of the effect of rheological properties of fresh concrete on shotcrete-rebound based on different additive components[J].Construction and Building Materials，2019，224：1069-1080.

[51]YUN K K，CHOI S Y，YEON J H.Effects of admixtures on the rheological properties of high-performance wet-mix shotcrete mixtures[J].Construction and Building Materials，2015，78：194-202.

[52]BALLOU M.Shotcrete rebound-how much is enough[J].Shotcrete Magazine，2009：44-45.

[53]BINDIGANAVILE V，BANTHIA N.Rebound in dry-mix shotcrete：influence of type of mineral admixture[J].ACI Materials Journal，2000，97（2）：115-119.

[54]BINDIGANAVILE V，BANTHIA N.Fiber reinforced dry-mix shotcrete with metakaolin[J].Cement and Concrete Composites，2001，23（6）：503-514.

[55]寧逢偉，丁建彤，白銀，等.濕噴混凝土回彈率影響因素的研究進展[J].水利水電技術，2018，49（1）：149-155.

[56]ARMELIN H S.Rebound and toughening mechanisms in steel fiber reinforced dry-mix shotcrete[D].Vancouver：University of British Columbia，1997.

[57]ARMELIN H S，BANTHIA N.Mechanics of aggregate rebound in shotcrete-（Part I）[J].Materials and Structures，1998，31（2）：91-98.

[58]ARMELIN H S，BANTHIA N.Development of a general model of aggregate rebound for dry-mix shotcrete-（Part II）[J].Materials and Structures，1998，31（3）：195-202.

（編輯：胡旭東）

Abstract：Nowadays，the study on wet-spray shotcrete compactness focuses on concrete proportion optimization，whose main content are comparing specimen compactness byspraying samples or boring samples.However，research on compaction process of wet-spray shotcrete jet flow is ignored，and how to adjust compactness lacks of reasonable support.On the basis of full investigation of previous research results，this paper analyzed the technological characteristics of compaction process，summarized the key compaction behaviors，reviewed the research progress of each key behavior，and proposedfurther research direction.It was suggested that adjusting compactness need to take into account concrete material and wet-spray techniques，their coupling mechanism should be explored.During the mechanism study，the rheological performance of concrete and its rapid evolution process should be fully considered.Especially，the “super early age” rheological characteristics within 2 minutes after accelerator is added to concrete needmore attentions.

Key words：wet-spray shotcrete;compaction process;compactness;concrete jet flow;rheological property;review