近年来，随着我国公路铁路工程建设的加快，隧道工程有了较大发展，喷射混凝土具有原料来源广泛、施工便利、对施工现场适应性强、施工速度快等优良性能，得到广泛应用，为我国工程建设贡献了力量。
关键材料助力技术发展
随着喷射混凝土材料制备的关键材料——喷射混凝土用速凝剂的快速发展，无碱液体速凝剂技术逐渐成熟，为喷射混凝土材料的高性能化发展提供了材料基础。
喷射混凝土起始于20世纪的美国，发展至今已有100多年。2020年，全球喷射混凝土市场规模达到了523亿美元，预计2026年将达到715亿美元，年复合增长率（CAGR）为4.5%。行业之所以取得快速发展，离不开关键材料的进步。
近年来，随着喷射混凝土材料制备的关键材料——喷射混凝土用速凝剂的快速发展，无碱液体速凝剂技术逐渐成熟，为喷射混凝土材料的高性能化发展奠定了材料基础；同时，喷射混凝土成型工艺也逐渐由干法喷射向湿法喷射方向转型发展，喷射混凝土设备也正在逐步实现国产化和智能化控制，明显地提高了喷射混凝土作业环境和工程质量。此外，硅灰、钢纤维、有机纤维和其他功能材料在喷射混凝土中应用，显著提高了喷射混凝土的力学性能与耐久性，推动喷射混凝土向高性能化和高耐久方向发展。
国道109高速路中铁总包部二工区、五工区施工现场CCPA喷射混凝土材料与工程技术分会/供图
“目前，喷射混凝土已广泛用于隧道、地下和海洋工程，以提供早期支持和防止渗水。喷射混凝土的关键性能指标是设定时间和强度，这不仅取决于混合物设计，还取决于液体无碱速凝剂的使用。速凝剂改变了胶凝材料的水化机理，影响其强度发展和凝固时间。”CCPA喷射混凝土材料与工程技术分会秘书长尚百雨表示，2017年喷射混凝土速凝剂行业为712.85亿美元，预计到2025年将达到986.62亿美元，2017—2025年的复合年增长率为4.15％。全球采矿活动、隧道建设增加等是推动全球喷射混凝土速凝剂市场的关键因素。
创新让技术、标准持续突破
在标准体系建设方面，当前由于喷射混凝土在配合比、喷射作业及洒水养护等多种因素的影响，使得实体喷射混凝土的强度往往达不到设计要求，导致支护结构的可靠度降低甚至工程事故的发生。因此能否准确有效地评价喷射混凝土的施工质量显得尤为重要。
近年来，随着国民经济的快速发展及喷射混凝土应用领域的不断扩大，喷射混凝土需求量越来越大、质量要求也越来越高，性能要求越来越综合化、多样化，因此对喷射混凝土品种与性能要求越来越高，对喷射混凝土应用技术水平要求也越来越高。
创新是技术进步的关键，在工程建设中同样如此。“在川藏铁路拉萨—林芝试验段的工程实践中，为实现喷射混凝土在到达受喷面时迅速凝结硬化并提供早期强度的目的，采用加入速凝剂的方式加速水泥水化进程，缩短诱导期。速凝剂的使用实现了喷射混凝土的迅速凝结硬化，保证了隧道围岩稳定和施工安全。山西省中部引黄工程是山西省‘十二五’规划大水网建设中一项重要的工程，工程包括水源工程和输水工程。本工程采取了一系列的工程措施进行初期支护，除了锚杆、锚索等措施外，钢纤维喷射混凝土也是其中一项重要的措施。某高铁全线重点控制性工程，隧道地质条件复杂，整体施工风险高。该隧道浅埋段占全隧41%，洞身围岩整体稳定性差，浅埋偏压软弱围岩多，尤其是Ⅳ、Ⅴ级围岩占比高达86%。受地材环境限制与施工成本控制，项目采用机制砂制备喷射混凝土。”谈到在工程中取得的突破，尚百雨如数家珍。
在标准建设方面，同样需要创新。“在标准体系建设方面，当前由于喷射混凝土在配合比、喷射作业及洒水养护等多种因素的影响，使得实体喷射混凝土的强度往往达不到设计要求，导致支护结构的可靠度降低甚至工程事故的发生。因此，能否准确有效地评价喷射混凝土的施工质量显得尤为重要。”尚百雨指出，目前现行的喷射混凝土质量评价指标仍然局限于传统的混凝土抗压强度，但抗压强度指标不能合理地反映喷射混凝土的实际受载作用机理。况且国内现行施工规范和质量检验评定标准中检测喷射混凝土抗压强度的“喷大板”试验方法不仅费时费力，所获取的样本数量有限，强度值有时也不能真正反映实际喷射混凝土的性能。
