泵送劑在公路工程中的應(yīng)用(下)
2006-08-04 00:00
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（接上期）
?。?）配合比
1）保證可泵性
配合比除應(yīng)滿足混凝土設(shè)計強度和耐久性要求外，必須滿足可泵性要求，這是泵送混凝土與其混凝土配合比的顯著區(qū)別。保證泵送混凝土可泵性，就是應(yīng)保證其在壓力輸送下不離析，不泌水。可泵性與否應(yīng)采用壓力泌水試驗結(jié)合泵送經(jīng)驗進(jìn)行確定，一般10s時的相對壓力泌水率不超過40% 為宜。
2）泵送劑品種及摻量
泵送劑品種及摻量應(yīng)根據(jù)試拌試泵確定，混凝土可泵與否與泵機、管道配置關(guān)系重大，雖可通過計算得出初步結(jié)論，但現(xiàn)場試泵是混凝土配合比最終可泵性評判依據(jù)。因此，應(yīng)通過工程施工現(xiàn)場實地試泵送最終確定滿足泵送要求的混凝土配合比。摻粉煤灰和木質(zhì)素磺酸鈣減水劑坍落度損失值宜參照表6確定。
3）泵送坍落度
泵送混凝土坍落度和可泵性應(yīng)根據(jù)運輸距離、泵送機械、輸送管徑、泵送距離，氣溫等現(xiàn)場因素確定。泵送坍落度應(yīng)按不同泵送高度參照表7選用，最小坍落度不宜小于100mm。入泵時過低的坍落度及其過快的損失都將使拌合物流動性劣化，造成泵送困難。并有堵塞泵管的風(fēng)險，最終導(dǎo)致無法泵送。因此，必須規(guī)定不同泵送高度與入泵輸送時的最小坍落度關(guān)系，且不宜小于100 mm（這是用普通泵的規(guī)定，目前開發(fā)的高性能泵，有的可泵送坍落度僅50mm的混凝土）。
4）最小膠材總量
最小膠材總量不宜小于300kg／m3，有抗（鹽）凍性要求的混凝土結(jié)構(gòu)不宜小于320 kg／m3。過小的膠材總量粗細(xì)集料表面包裹不住，拌合物過于粗澀，用于潤滑管壁的漿體不足，流動不暢，難于泵送。若因工程結(jié)構(gòu)強度要求非泵送膠材很低時，必須仔細(xì)研究其配合比和泵送工藝，根據(jù)目前國內(nèi)外的泵送工程實踐，250kg／m3是極限最小膠材總量。
5）水灰（膠）比
實踐證明適宜泵送的混凝土水灰（膠）比經(jīng)驗值在0．45～0．60之間，小于0．45泵送壓力急劇上升；大于0．60混凝土易離析，可泵性差。有抗（鹽）凍性要求時，水灰（膠）比一般不宜大于0 .50。從泵送混凝土原理上講 適宜泵送的混凝土流動度只有合適稠度的水泥漿才能提供。最小0 .45的水灰（膠）比 對高性能混凝土而言是偏大的。這是在使用普通緩凝型減水劑基礎(chǔ)上得出的結(jié)論。若使用緩凝高效減水劑或緩凝引氣高效減水劑時，滿足泵送流動性的水泥漿稠度水灰（膠）比可以再壓低。按目前高性能混凝土的工程實踐，水灰（膠）比0 .35基本是現(xiàn)有外加劑的極限最小值。
6）砂率
砂率宜為36% ～46% 。泵送混凝土配合比最顯著的特征是滿足泵送流動性必須使用高砂率。泵機和輸送管道是靠飽和水泥漿和足夠數(shù)量的砂漿提供粘聚性和管壁潤滑。因此，砂率宜為36% ～46% 。保持足夠高的砂率特別是砂中<0．30mm顆粒的含量，是保證順利泵送的重要措施。然而，高砂率混凝土盡管滿足了泵送需要 其材料結(jié)構(gòu)必定是粗集料的懸浮密實結(jié)構(gòu)．這種結(jié)構(gòu)的混凝土防水抗?jié)B性很高 但其抗壓強度偏低特別是收縮性加大，抗裂性嚴(yán)重不足。在公路工程大量使用的薄壁結(jié)構(gòu)當(dāng)中 ，如果保濕養(yǎng)生疏忽則結(jié)構(gòu)開裂的幾率很高。所以，在保證正常泵送條件下，公路薄壁結(jié)構(gòu)盡可能取偏低砂率才能有效克服泵送混凝土收縮大、結(jié)構(gòu)易開裂的缺點， 這是公路工程薄壁結(jié)構(gòu)必須高度重視的問題。
7） 低溫、負(fù)溫泵送混凝土
低溫、負(fù)溫泵送的混凝土應(yīng)選用R型水泥或硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 ，水泥強度等級不應(yīng)低于32．5級。除使用泵送劑外， 宜同時摻引氣劑 、早強劑 、防凍劑，其摻量應(yīng)根據(jù)當(dāng)時氣溫下的試泵優(yōu)選確定 ，這是盡快滿足抗凍臨界強度的要求。
泵送混凝土施工
1．拌和及供應(yīng)
?。?）拌和
泵送混凝土可采用預(yù)拌商品混凝土 ，現(xiàn)場拌和要求及攪拌設(shè)備應(yīng)符合指南相應(yīng)條款的規(guī)定。
?。?）泵送混凝土供應(yīng)
應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度編制供應(yīng)計劃，并加強通訊聯(lián)絡(luò)和生產(chǎn)調(diào)度， 確保連續(xù)均勻供料。低溫和負(fù)溫施工時 ，應(yīng)采取有效的保溫措施。
?。?）泵送劑的使用
液體泵送劑可直接摻入混凝土或以稀釋溶液加入，水溶性粉狀泵送劑宜用水溶解均勻后摻入 溶液中的水量應(yīng)從拌和水量中扣除，不溶于水的粉狀泵送劑可直接摻入混凝土中，但應(yīng)將攪拌時間延長20s～30s。
攪拌樓拌和泵送混凝土最短純拌和時間應(yīng)根據(jù)拌合物的勻質(zhì)性和可泵性確定。泵送混凝土拌制和供應(yīng)最重要環(huán)節(jié)是不能停頓。必須連續(xù)均勻供料， 必須使用產(chǎn)量配套， 質(zhì)量優(yōu)良的計算機自動控制的強制式攪拌機（樓）。特別是加水量應(yīng)準(zhǔn)確計量，攪拌時間應(yīng)足夠。泵送混凝土拌合物攪拌僅滿足均勻性還不夠，一定要達(dá)到足夠的熟度，即要攪拌出優(yōu)良的拌合物粘聚性。這里規(guī)定泵送劑干粉應(yīng)延長攪拌時間30s，最短純攪拌時間不少于60s，其目的就在于此。
使用各種泵送劑或外加劑時，可按實際配合比和施工氣溫測定混凝土的初凝時間 ，運輸允許延續(xù)時間不宜超過實測混凝土初凝時間的1／2。
2． 泵送混凝土運輸
?。?）車型
泵送混凝土應(yīng)采用罐車運送，不宜采用翻斗車運輸。
?。?）車輛數(shù)
當(dāng)混凝土泵連續(xù)作業(yè)時，每臺泵所需配備的車輛數(shù) ，可按相關(guān)規(guī)定公式計算。
?。?）運輸延續(xù)時間
運輸延續(xù)時間應(yīng)符合表8的規(guī)定。高溫施工時，泵送混凝土溫度不宜高于35℃ ，并應(yīng)加緩凝劑或緩凝減水劑：低溫， 負(fù)溫施工時， 泵送混凝土的溫度不應(yīng)低于1 0℃ 并應(yīng)摻早強劑或防凍劑。
 3． 泵送設(shè)備及管道設(shè)計
泵送管道布置及其組配應(yīng)符合《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ／T 1 0的規(guī)定，并應(yīng)通過計算確定。
?。?） 混凝土泵最大水平輸送距離
混凝土泵最大水平輸送距離可參照泵的性能表確定。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼管應(yīng)視同泵送配管，每臺泵的實際平均輸出量。可根據(jù)泵的最大輸出量 ，配管情況和作業(yè)效率按相關(guān)公式計算。配管整體水平換算長度不應(yīng)超過混凝土泵實際最大水平輸送距離。超過時，應(yīng)選擇壓力更大的泵或在管路中增設(shè)接力泵。
?。?） 常用混凝土輸送管規(guī)格
常用混凝土輸送管規(guī)格，可參照表9選取。
?。?） 混凝土輸送管水平換算長度 混凝土輸送管的水平換算長度，可按表10換算。  （4）混凝土泵送換算壓力損失
混凝土泵送的換算壓力損失?？刹楸?1確定。換算總壓力損失應(yīng)小于混凝土泵正常工作時的最大出口壓力。重要工程混凝土泵所需臺數(shù)除滿足計算要求外，宜有一臺備用。
 4． 泵送與澆筑
?。?）模板側(cè)壓力計算
大跨徑橋梁、大自重等結(jié)構(gòu)模板和支架應(yīng)具有足夠強度剛度和穩(wěn)定性。模板側(cè)壓力可按相關(guān)公式計算。泵送混凝土常使用緩凝劑，塑性保持的時間較長，拌合物對模板作用的側(cè)壓力大，應(yīng)進(jìn)行計算，以確保安全。
?。?）潤泵管
泵與泵管接通后，應(yīng)進(jìn)行全面檢查。泵送前，應(yīng)先泵水濕潤，再泵送水泥凈漿或砂漿潤管。
（3）泵送要求
開始泵送時，混凝土泵送速度應(yīng)先慢后快。待運轉(zhuǎn)正常后，方可使用正常速度泵送混凝土。活塞應(yīng)保持最大行程運轉(zhuǎn)，穩(wěn)定泵送。
?。?） 防堵泵措施
當(dāng)混凝土泵出現(xiàn)壓力升高且不穩(wěn)定、輸送管出現(xiàn)明顯振動等現(xiàn)象而泵送困難時，不得強行泵送，應(yīng)立即查明原因。采取措施排除。可先用木槌敲擊彎管、錐形管等部位，并進(jìn)行慢速泵送或反泵， 防止堵塞。
?。?） 輸送管堵塞時處理辦法
當(dāng)輸送管被堵塞時，應(yīng)正反泵吸出混凝土，并采用敲擊法松動混凝土，查明堵塞位置，卸壓拆除堵塞泵管，排除堵塞物后，再接管重新泵送。中斷泵送時間不宜超過1h。
（6）澆筑要求
澆筑順序應(yīng)先遠(yuǎn)后近、先豎向后水平、先低后高進(jìn)行。分層連續(xù)澆筑時，分層厚度宜為300mm～500mm。超過時可按1：6～ 1：10斜坡澆筑。管口與側(cè)模間的距離不宜小于200mm ，且不得直沖側(cè)模和鋼筋。水平澆筑時，應(yīng)在2m～3m內(nèi)移動管口，不得在一處連續(xù)澆筑。澆筑區(qū)域之間或上下層之間的澆筑間歇時間不得超過混凝土的初凝時間。
?。?）泵送混凝土振搗
振搗棒移動間距宜為400mm左右．振搗時間應(yīng)視振搗棒的振動頻率大小和混凝土振搗密實狀況控制在10s～30s。隔20min～30min應(yīng)進(jìn)行第二次復(fù)振，以確保鋼筋過密部位振搗密實。泵送混凝土由于泵送工藝要求膠材總量和砂率很大， 配制成了懸浮密實材料結(jié)構(gòu)，在薄壁結(jié)構(gòu)上易出現(xiàn)施工裂縫。二次復(fù)振和多次抹壓表面均可有效防止施工裂縫。
?。?）加強保濕養(yǎng)生
泵送混凝土應(yīng)加強保濕養(yǎng)生，不同氣溫條件下的濕養(yǎng)生天數(shù)應(yīng)比表12規(guī)定適當(dāng)延長。
 泵送混凝土質(zhì)量控制
泵送混凝土質(zhì)量控制除了滿足普通混凝土的要求外，以下三點需要特別引起注意。
1．嚴(yán)格控制泵送劑的稱量及坍落度
泵送劑稱量應(yīng)準(zhǔn)確并及時標(biāo)定，泵送劑稱量允許偏差不應(yīng)大于±1% 。泵送混凝土入泵時的坍落度不應(yīng)小于100mm，誤差不宜大干±20mm。
2．泵送劑可現(xiàn)場后加
采用罐車運輸時，泵送劑可后添加但必須快速旋罐攪拌均勻，且測定坍落度滿足泵送要求后方可使用。后添加的泵送劑數(shù)量應(yīng)預(yù)先通過試驗確定，并應(yīng)在加水量中扣除后加溶液的水量，嚴(yán)禁往罐內(nèi)混凝土中隨意加水。
3．及時處理泵送中出現(xiàn)的問題
當(dāng)出現(xiàn)可泵性差、泌水、離析，難以泵送時，應(yīng)立即對配合比、泵送劑、混凝土泵、配管、泵送工藝進(jìn)行檢查，并采取有效地改進(jìn)措施。
泵送混凝土使用泵送劑不僅能改善混凝土的施工性能，而且有利于密筋結(jié)構(gòu)少振搗或免振搗施工，并能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。然而，有些工程還是經(jīng)常會遇到泵送混凝土強度不足、凝結(jié)異常等情況發(fā)生，特別是裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，應(yīng)引起足夠的重視。在公路工程中，要通過正確使用泵送劑，解決好泵送要求流動性更大、砂漿總量更多與防止薄壁結(jié)構(gòu)開裂要求砂漿總量更小這一對工藝矛盾。努力做到既能順暢地泵送、又不導(dǎo)致薄壁結(jié)構(gòu)開裂的要求。 |
| 原作者： 《中國公路建設(shè)市場》2004年第12期 |
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