泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)

      摘要：該文提出泵送砼配合比設(shè)計(jì)原則，引入兩個(gè)泵送砼配比新參數(shù)，詳盡論述了配合比各參數(shù)選取的方法。

      關(guān)鍵詞：泵送混凝土；配合比；設(shè)計(jì)

      中圖分類號：U414．18  文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A  文章編號：1006—3528（2002）04—0011-02

      普通水泥混凝土為懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度形成機(jī)理是靠水泥的水化反應(yīng)產(chǎn)生的凝結(jié)力獲得的?；炷翉?qiáng)度不僅服從水灰比定則，還要服從密實(shí)度定則。由于普通混凝土較易搗實(shí)，在某種程度容易造成把密實(shí)度看成次要因素，而只注意水灰比與強(qiáng)度的關(guān)系。然而，泵送混凝土對其可泵性有特殊的要求，即：要求砼具有建筑工程所要求的強(qiáng)度需求，同時(shí)要滿足長距離泵送的需要。換句話說：就是砼在達(dá)到可泵性要求時(shí)應(yīng)服從于阿布拉姆斯（D．A．Ablams）水灰比定則。

      此外泵送砼的骨料分離系數(shù)要應(yīng)盡可能小。也就是說：砼要有足夠的粘聚性，使其在運(yùn)輸、泵送、施工中不發(fā)生分離。因?yàn)楣橇想x析，造成砂漿分布不勻，部分粗骨架空隙沒有密實(shí)填充，從而使砼泵送時(shí)發(fā)生堵塞和砼工程質(zhì)量強(qiáng)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。故此，砼配合比的設(shè)計(jì)尤為重要。

      1 泵送砼配合比的設(shè)計(jì)原則

      a．建立穩(wěn)定骨架所需骨料用量原則；

      b．最大限度密度填充原則；

      C．混凝土可泵性原則；

      d．骨料離析系數(shù)最小原則。

      2 配合比設(shè)計(jì)思路

      a．以一定數(shù)量的粗骨料（5 mm一50 mm）形成密布的骨架空間網(wǎng)格，以相當(dāng)數(shù)量的細(xì)骨料（小于5 mm）最大限度地填充骨架空隙，以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細(xì)骨料的間隙，并包裹粗、細(xì)骨料的顆粒，形成均勻密實(shí)的混凝土，以滿足強(qiáng)度和耐久性的要求。為此，本文將引入兩個(gè)泵送砼配比新參數(shù)，即砂料裕度系數(shù)K 和灰漿裕度系數(shù)a。所謂砂料裕度系數(shù)就是指砂料振實(shí)的當(dāng)量數(shù)與石料振實(shí)的當(dāng)量之比。所謂灰料裕度系數(shù)是指灰料振實(shí)的當(dāng)量數(shù)與砂料振實(shí)當(dāng)量數(shù)之比；

      b．泵送砼對粗骨料有特殊的要求。如 125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40 mm，碎石為30 mm，150輸送管要求砼所用卵石最大粒徑為50 mm，碎石為40 mm。同時(shí)，泵送砼對粗骨料的級配也十分敏感。主要原因就是粗骨料的外形及粒徑大小直接關(guān)系到其表面積及包裹物對其的附著力，從而影響細(xì)骨料和灰漿的使用量。本文引入不同于傳統(tǒng)的參數(shù)的目的，就是為了更加準(zhǔn)確地定義各參數(shù)的物理意義，以利操作。

      根據(jù)以上思路，參考絕對體積設(shè)計(jì)法，有方程如下：

      3 配合比設(shè)計(jì)系數(shù)的確定

      a．α=0．15～0．2：當(dāng)α< 0．15時(shí)，砼在輸送時(shí)容易堵管；當(dāng)α> 0．2時(shí)，砼的空隙率會增大，輸送管阻增大，保水性下降；

      b．Ks=1-1．25：當(dāng)Ks <1時(shí)，砂料不足以填充石料的空隙，包裹性差，以致砼的流動性差，可泵性差；當(dāng)Ks >1．25時(shí)，砂料過多，消耗水泥較多，以致砼流動性下降．可泵性也差；

      C．K=0．4～0．6，當(dāng)K< 0．4時(shí)，砼的坍落度較低．可泵性下降；當(dāng)K>0．6時(shí)，砼的強(qiáng)度下降，同時(shí)容易造成離析，造成堵管； ．

      d．Kf=0．1～0．3，當(dāng)Kf<0．1時(shí)，砼經(jīng)濟(jì)性較差；當(dāng)Kf>0．3時(shí)，砼強(qiáng)度受到影響。

      4 本設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)

      a．把泵送砼的可泵性和強(qiáng)度放在同一高度加以考慮，通過各系數(shù)的平衡選定達(dá)到對泵送砼的性能控制；

      b．以砂料裕度系數(shù)Ks，代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制要素砂率P，避免了雙重富?；蛏傲喜⒉桓辉?，甚至短缺的弊端。同時(shí)理順了各物理量的關(guān)系，避免了因參數(shù)物理意義不明確而產(chǎn)生的選取時(shí)的盲目性和關(guān)系復(fù)雜性。

      從上式知：當(dāng)Ps大時(shí)， Ks也可能小于1。從而造成填不滿石料間隙或不能包裹石料以致砼泵送時(shí)將可能發(fā)生堵管的現(xiàn)象；

      C．設(shè)計(jì)參數(shù)分工明確，從而達(dá)到了復(fù)雜問題處理簡單化。S的正確選取可調(diào)整泵送砼的可泵性；K的選擇可調(diào)整砼的強(qiáng)度性能；而γso和γgo 。的選用將直接影響砂與石的用量等等。

      公路橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，高質(zhì)量砼的應(yīng)用與日俱增，明確規(guī)定采用泵送砼的工程部位會越來越多，因此，泵送砼配合比設(shè)計(jì)顯得尤為重要，期望通過探討砼配合比設(shè)計(jì)，使大家充分認(rèn)識到配合比對泵送砼的質(zhì)量十分重要，任何不按科學(xué)規(guī)律辦事的行為都將受到因此而帶來的重大損失。

The Mixture Ratio Design of Pumpcrete
KANG Jian-ping
（Shanxi Road& Bridge Construction Group Co．Ltd，Taiyuan，Shanxi 030006，China）

      Abstract：The paper proposed the mixture ratio design principle of pumpcrete，discussed the methods of choosing new mixture ratio parameter．

      Key words：pumpcrete；mixture ratio；design