摘要:通过对混凝土原材料组成、配合比设计、施工工艺、施工机械、环境条件等方面的分析,达到泵送混凝土的施工控制 

关键词:泵送 混凝土 施工 控制 
  对泵送混凝土的要求是,不但满足设计规定的强度、耐久性等,还要满足管道输送对混凝土拌合物的要求,即要求混凝土拌合物有较好的可泵性,所谓可泵性,是指在泵送压力下混凝土拌合物在管道中的通过能力,是保证泵送混凝土能够顺利地在管道中输送的重要性能,泵送施工所要求混凝土,在输送过程中与管道壁之间的流动阻力越小越好,同时具有足够的粘聚性,以保证在泵送过程中不泌水、不离析。因此,不是任何一种混凝土拌合物都能泵送,有其一定的要求。所以在原材料选择和配合比方面要慎重考虑,以求配制出可泵性良好的混凝土拌合物。 
  一、原材料的组成 
  1、水泥数量 
  泵送混凝土中,水泥砂浆起润滑输送管道和传递压力的作用,所以在泵送混凝土中水泥用量非常重要,水泥用量过少,混凝土和易性差,泵送压力大。泵和输送管道摩擦亦加剧,容易产生阻塞。水泥用量过大,不但不经济,而且水泥水化热提高,对大体积混凝土会引起过大的温度应力而产生温度裂缝。因此,应在保证混凝土设计强度和顺利泵送的前提下,尽量减少水泥用量。 
  2、粗骨料的粒径和级配 
  泵送混凝土的粗骨料最大粒径,除满足混凝土结构最小尺寸和钢筋最小间距要求外,还受混凝土泵结构及输送管路最小口径的限制。粗骨料的粒径越大,其表面积相应减少,因此所需要的水泥浆量相应减少,在一定的和易性和水泥用量条件下,则能减少用水量而提高混凝土的强度。 
  3、细骨料 
  细骨料与水、水泥搅拌砂浆,用来填充粗骨料之间的空隙外,应有一定的富余量包裹粗骨料,使粗骨料在输送管道中呈悬浮状态运动,同时使粗骨料与输送管之间及粗骨料之间不阻滞。 
  4、掺合料 
  低强度等级混凝土不能泵送的原因,主要是因为混凝土中的胶体总量不足,为了改善混凝土拌合物的和易性和提高混凝土可泵性,外掺掺合料对于需要泵送的低强度等级高流态的混凝土的显得尤为重要,掺用掺合料对低强度等级混凝土的明显好处是增大浆体的体积,泵送混凝土的外掺料品种较多,我们最感兴趣的,也是用得最多的是粉煤灰。 
  5、外加剂 
  使用外加剂目的,就是为能够对混凝土某一方面或某几方面的性能进行改善,各种外加剂都具有不同的特性,使用前应根据混凝土工程技术要求,进行技术经济分析,明确应用的主要目的,根据使用目的选择适用的外加剂。品种的选用和掺量要考虑工程对混凝土的性能要求环境温度,泵送高度、运输距离等必须通过试验确定。 
  二、配合比的设计 
  1、水灰比的选定 
  由混凝土的可泵性来确定混凝土配合比,就是根据原材料的质量、输送距离、泵的种类、输送的管径、浇筑方法和气候条件等来确定配合比,配制可泵性良好的混凝土。泵送混凝土水灰比主要受施工工作性能控制的,水灰比除对混凝土强度和耐久性有明显影响外,对泵送粘性阻力也有影响。多年的实践表明,泵送混凝土的水灰比,宜控制在0.35~0.55之间为妥,过大过小均不宜泵送,水灰比是影响混凝土各种性能的综合因素,必须认真选用。 
  2、坍落度的选定 
  用普通方法施工的混凝土的坍落度,是根振捣实方式确定的,而泵送混凝土的坍落度是水灰比、砂率的综合反映,除考虑捣实方式外,还要考虑其可泵性。泵送混凝土坍落度视具体情况而定,如水泥用量较少,坍落度应相应减少。用布料杆进行浇注或管道转弯较多时,由于压力损失大,应适当增加坍落度。泵送混凝土不仅要选定合理的坍落度值,而且应注意坍落度经时损失值,施工中我们一般把注意力放在搅拌车运输中的坍落度经时损失,在运输距离。 
  3、砂率的选定 
  泵送混凝土可泵性取决于拌合物在管道内受到的流动阻力最小,流动过程中不发生离析和泌水,要达到这个目的,砂率是关键。众所周知,砂率是指混凝土中砂的质量占集料总质量的百分率,它对泵送混凝土的流动影响较大。 
  三、施工工艺 
  1、混凝土的拌制 
  混凝土的供应应根据施工进度需要,预先计划的需求量,加强协调调度,确保连续均匀的条件。拌制混凝土配料时,应对计量设备进行重点校核,各种衡器应保持准确,对骨料的含水率应经常进行检测,雨天施工应增加测定次数,并按测定值调整骨料和水的用量。拌制时应对各种原材料进行计量,配料数量不得超过允许偏差,泵送混凝土的搅拌量短时间为1min,当搅拌细砂混凝土或掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应适当延长1―2min,时间过短、延长都会造成拌和物均匀性变坏而增大沉陷。 
  2、混凝土的泵送 
  混凝土泵启动后,应先泵送适量的水用温润混凝土泵的料斗,活塞及输送管道内壁等直接与混凝土接触的部位,并检查确认输送管道内无异物后,再泵送1:2水泥砂浆或与混凝土内除粗骨料外其他成分相同的配合比的水泥砂浆,对混凝土泵及输送管道进行润滑,然后进行混凝土的泵送。首次泵送时,由于管道阻力较大,混凝土泵应处于慢速泵送,泵送正常后,可逐步加速,待各系统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。当混凝土泵出现压力升高且不稳定,输送管明显振抖等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除避免堵塞。如混凝土供应不足时,宁可减低泵送速度也要保持泵送连续进行。若因故需泵停时间较长,也要每隔4-5min进行正反泵以防混凝土在管道内离析。其实能否连续泵送混凝土,是混凝土泵送施工的成败关键之一。 
  3、混凝土的浇筑 
  泵送混凝土的浇筑应根据工程结构特点,混凝土供应和泵送能力,劳动力及周围场地的大小等条件,预先划分好混凝土浇筑区域,泵送混凝土时,应由远而近浇筑,这样布料,拆管和移动设备等不会影响先浇筑混凝土质量。为防止高差落料造成混凝土离析,应限制浇筑混凝土时落料高度,其自由下落高度不应超过2m,超过时,最好采用软管下料,不得已采用串筒、溜筒落料时,应当架设临时挡板条控制石子的下落方向,防止落料时产生偏移。造成石子在某处堆积,不易振捣均匀密实,在外观上形成蜂窝,麻面等缺陷。浇筑时,下料不易太快,防止堆积或振捣不充分,严禁采用振捣器摊平推赶混凝土的布料方式,会使砂浆和浮水向低硅处流动,骨料与砂浆离析,造成混凝土的缺陷。 
  四、施工机械 
  根据工程特点,工期要求和施工条件,正确地选择混凝土泵,泵车和输送管。混凝土的输送管内应光滑,密闭不漏气,旧管由于摔、砸会造成管壁凹凸,应及时更换,管道接头的橡胶圈须根据破损情况及时更换,降低管道堵塞的机率。 
  对混凝土泵和输送管道要进行正确的布置,良好的管路布置,不仅可以减少输送阻力,防止堵塞,而且可以大大提高泵送效率。要求管道尽可能平整,管路的长度要尽可能的短,弯头要尽量少也就减少了堵管的可能性。输送管和管件都要有良好的支撑,避免同坚硬物品磨擦,混凝土向上泵送布置时,应有足够的水平管和弯管以增加阻力减少背压,防止混凝土倒流。 
  五、环境条件 
  环境温度的变化影响混凝土的可泵性,夏季高温施工要考虑坍落度损失,可采用冷水加碎冰拌合混凝土,水泥、砂、石料应遮阳防晒以降低温度,可在砂、石料堆上喷水降温;拌合物引入仓的传递时间及浇注时间应尽量缩短,应加快混凝土修整速度,修整时可再上风口,用喷雾器洒少量水防止表面裂纹。在输送管上覆盖两层温草袋,注意每隔一定时间洒水湿润,避免水分蒸发过快,造成堵管。冬季气温很低时,混凝土和输送管壁的摩擦力增大,可泵性很低,因此在拌混凝土时,可对集料加热,混凝土拌合物投料顺序应与材料加热条件相适应,避免水泥出现“假凝”现象,同时运输混凝土的搅拌车和运输管道应采取覆盖保温,防止混凝土拌合物长距离泵送受冻。 
  众所周知,混凝土的硬化源于水泥的水化作用、周围环境温度和湿度对混凝土的强度能否正常发展有显著的影响。必须根据季节变化采取相应的措施,保证混凝土强度增长必须具备的温度和湿度。