泵送混凝土配合比設計

      摘要：該文提出泵送砼配合比設計原則，引入兩個泵送砼配比新參數，詳盡論述了配合比各參數選取的方法。

      關鍵詞：泵送混凝土；配合比；設計

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

      普通水泥混凝土為懸浮密實結構，其強度形成機理是靠水泥的水化反應產生的凝結力獲得的?；炷翉姸炔粌H服從水灰比定則，還要服從密實度定則。由于普通混凝土較易搗實，在某種程度容易造成把密實度看成次要因素，而只注意水灰比與強度的關系。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度需求，同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說：就是砼在達到可泵性要求時應服從于阿布拉姆斯（D．A．Ablams）水灰比定則。

      此外泵送砼的骨料分離系數要應盡可能小。也就是說：砼要有足夠的粘聚性，使其在運輸、泵送、施工中不發(fā)生分離。因為骨料離析，造成砂漿分布不勻，部分粗骨架空隙沒有密實填充，從而使砼泵送時發(fā)生堵塞和砼工程質量強度沒有達到設計要求。故此，砼配合比的設計尤為重要。

      1 泵送砼配合比的設計原則

      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．骨料離析系數最小原則。

      2 配合比設計思路

      a．以一定數量的粗骨料（5 mm一50 mm）形成密布的骨架空間網格，以相當數量的細骨料（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骨料的間隙，并包裹粗、細骨料的顆粒，形成均勻密實的混凝土，以滿足強度和耐久性的要求。為此，本文將引入兩個泵送砼配比新參數，即砂料裕度系數K 和灰漿裕度系數a。所謂砂料裕度系數就是指砂料振實的當量數與石料振實的當量之比。所謂灰料裕度系數是指灰料振實的當量數與砂料振實當量數之比；

      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，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系到其表面積及包裹物對其的附著力，從而影響細骨料和灰漿的使用量。本文引入不同于傳統(tǒng)的參數的目的，就是為了更加準確地定義各參數的物理意義，以利操作。

      根據以上思路，參考絕對體積設計法，有方程如下：

      3 配合比設計系數的確定

      a．α=0．15～0．2：當α< 0．15時，砼在輸送時容易堵管；當α> 0．2時，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Ks <1時，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Ks >1．25時，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K< 0．4時，砼的坍落度較低．可泵性下降；當K>0．6時，砼的強度下降，同時容易造成離析，造成堵管； ．

      d．Kf=0．1～0．3，當Kf<0．1時，砼經濟性較差；當Kf>0．3時，砼強度受到影響。

      4 本設計方法的特點

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

      b．以砂料裕度系數Ks，代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制要素砂率P，避免了雙重富裕或砂料并不富裕，甚至短缺的弊端。同時理順了各物理量的關系，避免了因參數物理意義不明確而產生的選取時的盲目性和關系復雜性。

      從上式知：當Ps大時， 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將可能發(fā)生堵管的現象；

      C．設計參數分工明確，從而達到了復雜問題處理簡單化。S的正確選取可調整泵送砼的可泵性；K的選擇可調整砼的強度性能；而γso和γgo 。的選用將直接影響砂與石的用量等等。

      公路橋梁建設標準的提高，高質量砼的應用與日俱增，明確規(guī)定采用泵送砼的工程部位會越來越多，因此，泵送砼配合比設計顯得尤為重要，期望通過探討砼配合比設計，使大家充分認識到配合比對泵送砼的質量十分重要，任何不按科學規(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