泵送混凝土的基本性能要求與質(zhì)量通病防治措施

陳 浩 王彩萍

(1.中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西 西安 710038； 2.武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070)

泵送混凝土的基本性能要求與質(zhì)量通病防治措施

陳 浩1王彩萍2*

(1.中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，陜西 西安 710038； 2.武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070)

總結(jié)了泵送混凝土對(duì)原材料基本性能的要求，同時(shí)對(duì)目前泵送混凝土存在的裂縫與堵管兩大質(zhì)量通病的防范措施進(jìn)行了分析，為泵送混凝土的應(yīng)用提供了一定的技術(shù)支撐。

泵送混凝土，性能，質(zhì)量通病，防治措施

0 引言

泵送混凝土是一種粘滯流體物質(zhì)，坍落度在100 mm以上，具有流動(dòng)性大、不離析、不泌水或很少泌水的特性。其施工是以混凝土泵為動(dòng)力，當(dāng)混凝土從攪拌運(yùn)輸車中卸入混凝土泵的料斗后，利用泵的壓力將混凝土通過管道直接輸送到澆筑地點(diǎn)，因具有速度快、施工方便、質(zhì)量好、節(jié)省工人等特點(diǎn)已得到了廣泛的應(yīng)用[1]。本文對(duì)泵送混凝土原材料及拌合物性能要求、常見的質(zhì)量通病及防范措施進(jìn)行了分析。

1 泵送混凝土對(duì)原材料的基本要求

泵送混凝土不僅要求具有良好的力學(xué)性能與耐久性能，而且需具有良好的和易性。泵送混凝土的性能與原材料的性質(zhì)密切相關(guān)，其對(duì)水泥、骨料、摻合料、外加劑等原材料均提出了相應(yīng)的技術(shù)要求[2，3]。

1)水泥。泵送混凝土要求水泥的保水性好，泌水少，一般不少于300 kg/m3。但是不同的工程所處的環(huán)境、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等對(duì)水泥的品種與標(biāo)號(hào)提出了不同的要求。例如，對(duì)于大體積混凝土工程，宜使用礦渣水泥，并適當(dāng)提高砂率、降低坍落度、摻加粉煤灰以降低水泥水化熱，防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2)骨料。對(duì)于粗骨料而言，卵石表面光滑、粒形較好，同條件下，可泵性優(yōu)于碎石。若采用碎石，應(yīng)確保針片狀含量低于10%，碎石中的針片狀材料不利于混凝土的可泵性。同時(shí)，泵送混凝土對(duì)粗骨料的最大粒徑也提出了一定的要求，當(dāng)泵送高度在50 m以下時(shí)，卵石和碎石粗骨料的最大粒徑與輸入管道內(nèi)徑之比分別宜為1∶2.5，1∶3，當(dāng)泵送高度在50 m～100 m時(shí)宜為1∶3～1∶4，泵送高度100 m以上時(shí)，宜為1∶4～1∶5。對(duì)細(xì)骨料而言，摻量約為40%，小于0.135 mm的含量應(yīng)不小于15%，且以中砂最為適宜，若砂過粗，容易產(chǎn)生離析，導(dǎo)致管路堵塞。若使用細(xì)砂，需要增加混凝土中水泥和水的用量，易加速泵機(jī)的磨損。

3)摻合料的選擇。與普通的混凝土不同，泵送混凝土是通過一種特殊的工藝實(shí)現(xiàn)，為改善泵送混凝土的性能，往往會(huì)摻入粉煤灰、礦渣、沸石粉等摻合料。粉煤灰因具有球狀玻璃結(jié)構(gòu)可以在一定程度上改善混凝土的和易性，從而提高混凝土的可泵性。同時(shí)，沸石粉的細(xì)粉料含量高約90%，因而已成為泵送混凝土的一種理想材料，且其對(duì)泵送混凝土力學(xué)性能、耐久性的改善作用優(yōu)于粉煤灰。

4)高效減水劑。混凝土的高流態(tài)性能不是靠傳統(tǒng)的多加拌和水的辦法獲得，而是靠摻高效的外加劑。一般來說，減水劑的減水率一般在25%以上，不僅具有減水作用，而且對(duì)改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性均具有一定的作用。

泵送混凝土對(duì)混凝土的性能也具有一定的要求，與普通混凝土相比，泵送混凝土最大的特點(diǎn)就是具有良好的可泵性。泵送混凝土在泵送過程中，泵送壓力應(yīng)該適宜，壓力過大或過小，都易造成堵管。同時(shí)，為了確?；炷聊茼樌ㄟ^管道，應(yīng)降低混凝土與管壁的摩擦阻力，且確?；炷猎诒盟瓦^程中質(zhì)量不會(huì)發(fā)生顯著的離析、泌水等變化。

2 泵送混凝土質(zhì)量通病的防治措施

2.1 裂縫

泵送混凝土因具有水泥用量大、骨料粒徑小、坍落度大等特點(diǎn)，致使裂縫已成為其最主要的質(zhì)量通病之一。常見的裂縫主要有化學(xué)收縮裂縫、塑性收縮裂縫和干縮裂縫。泵送混凝土裂縫的控制措施主要如下：

1)原材料的控制。根據(jù)泵送混凝土對(duì)原材料的要求，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量。且除嚴(yán)格控制混凝土組成材料水泥、骨料、摻合料、外加劑等的質(zhì)量外，應(yīng)合理配置抗裂構(gòu)造鋼筋。2)工藝的控制。a.合理的振搗時(shí)間與方式。一般振動(dòng)采用短振、快插、慢拔，頻率以10 s/次～15 s/次為宜;b.在大體積混凝土澆筑過程中，采用水平分層澆筑工藝或埋冷卻管的方式或可摻入小于20%的碎石。且在分層澆筑時(shí)，應(yīng)選擇合理的施工間歇時(shí)間；c.適時(shí)拆模。模板對(duì)混凝土具有一定的保溫作用，致使混凝土與外界的環(huán)境溫度存在一定的差異性。在拆模時(shí)，應(yīng)盡可能的減小混凝土拆模前后的溫度差。選擇合適的拆模時(shí)間，并保證拆模后對(duì)混凝土的保溫(濕)養(yǎng)護(hù)。3)養(yǎng)護(hù)制度的控制。養(yǎng)護(hù)制度的控制包括輸送管道的降(保)溫與混凝土養(yǎng)護(hù)制度的控制。在泵送施工過程中，若在夏季，應(yīng)對(duì)泵送管道覆蓋濕草簾進(jìn)行潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)；若在冬季，應(yīng)保證混凝土的出機(jī)溫度大于15 ℃，入模溫度大于5 ℃。在施工完成后，應(yīng)注意混凝土的保溫與保濕養(yǎng)護(hù)，減小混凝土的內(nèi)外溫差導(dǎo)致的表層裂縫與混凝土表面脫水產(chǎn)生的收縮裂縫，且養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得小于14 d。

2.2 堵塞

泵送混凝土在施工過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生輸送管道堵塞，主要原因有混凝土配合比設(shè)計(jì)不合理、混凝土輸送管道布置不合理、混凝土坍落度控制不嚴(yán)等。防治混凝土輸送管道堵塞的措施有[4]：1)選用可泵性較好的材料與級(jí)配，嚴(yán)格控制混凝土的水灰比及坍落度，嚴(yán)禁在混凝土的泵送過程中向料斗內(nèi)加水，保證混凝土的坍落度在泵送過程中不發(fā)生較大的變化。2)在混凝土泵的料斗上加裝濾網(wǎng)，杜絕過大料徑的石子或異物進(jìn)入料斗內(nèi)，泵送混凝土前，先將輸送管道充分潤(rùn)滑。3)泵送混凝土過程中，如發(fā)現(xiàn)壓力升高，輸送管道明顯抖動(dòng)等現(xiàn)象，應(yīng)用木槌對(duì)管道中的彎管、錐形管等易堵塞部位進(jìn)行敲擊，放慢泵送速度，或進(jìn)行反泵將混凝土吸回料斗中重新攪拌后再進(jìn)行泵送。如多次反泵無效，應(yīng)停止泵送，拆下堵塞管道排除故障后再進(jìn)行泵送。4)合理組織混凝土的供應(yīng)，盡量減少混凝土泵送停歇間隔時(shí)間。當(dāng)混凝土供應(yīng)不及時(shí)，需降低泵送速度。泵送暫時(shí)中斷供料時(shí)，應(yīng)每隔10 min反泵一次，使管中混凝土形成前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，保持良好的可泵性，以免混凝土發(fā)生沉淀，堵塞管道。泵送混凝土中途停歇時(shí)間一般不應(yīng)大于60 min。

3 結(jié)語

普通混凝土與泵送混凝土最大的不同在于其可泵性，泵送混凝土不僅要滿足力學(xué)性能、耐久性能方面的要求，而且需要其具有良好的和易性。為此，泵送混凝土對(duì)水泥、集料、摻合料、外加劑等原材料及其配比組成提出了更高的要求。同時(shí)泵送混凝土存在易產(chǎn)生裂縫、施工過程易堵管等技術(shù)問題，應(yīng)從嚴(yán)格控制原材料入手，通過原材料的合理匹配以及施工工藝的適當(dāng)調(diào)整，確保泵送混凝土具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐久性能與施工性能。

[1] 孫曼莉.泵送混凝土施工過程中常見文獻(xiàn)分析[J].山西科技,2006(3):57-58.

[2] 李學(xué)安.泵送混凝土的施工與質(zhì)量控制[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2009(4):51-53.

[3] 唐昌麗，豐華瑜.泵送混凝土的施工質(zhì)量控制及裂縫處理[J].西南公路,2009(3):15-17.

[4] 李宇興.泵送混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,33(23):3-4.

Basic performance demands and quality diseases preventing measures of pumping concrete

Chen Hao1Wang Caiping2*

(1.ChinaRailway12thBureauGroup1stEngineeringCo.,Ltd,Xi’an710038,China; 2.NationalLaboratoryofSilicateBuildingMaterial,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)

The paper summarizes basic pumping concrete raw material performance demands, and analyzes current pumping concrete cracking and jamming quality diseases preventing measures, which has provided certain technological support for pumping concrete application.

pumping concrete, performance, quality diseases, preventive measures

1009-6825(2015)05-0097-02

2014-12-04

陳 浩(1987- )，男，助理工程師

王彩萍(1989- )，女，在讀博士

TU528

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