小議泵送混凝土

[摘　要]簡要介紹泵送混凝土的操作原理、技術特點和施工操作注意事項, 并從可泵性方面說明對原材料、拌合料和機具的要求。

[關鍵詞]泵送混凝土　可泵性　塌落度　工藝

　　混凝土運輸是混凝土工程的一個重要施工過程, 可選用的運輸機具種類多, 要根據(jù)混凝土工程量、運輸距離、道路、氣候和現(xiàn)有設備等情況綜合考慮?；炷帘檬沁B續(xù)式運輸機具之一, 它以混凝土泵為動力, 將混凝土從混凝土攪拌運輸車或貯料斗中卸入泵的料斗后, 利用泵的壓力將混凝土沿管道直接輸送到澆筑地點, 可以同時完成水平和垂直運輸, 是發(fā)展較快的一種混凝土運輸方法, 工業(yè)與民用建筑施工皆可應用, 特別是應用于大體積混凝土和采用現(xiàn)澆、滑模施工, 但泵送混凝土仍然具有明顯的綜合效益。

　　泵送混凝土輸送量大, 速度快, 效率高, 節(jié)省人力, 能連續(xù)作業(yè), 技術要求高, 一般需要設備先進、有嚴格質(zhì)量控制系統(tǒng)的集中制備站相配合, 不僅混凝土拌合物質(zhì)量能得到保證, 而且可以在輸送量、流動性等方面滿足輸送要求。同時避免了現(xiàn)場制備對混凝土質(zhì)量的各種不利影響, 改善了現(xiàn)場的施工環(huán)境, 減少了浪費, 在合理的澆筑方案的指導下, 可有序、快捷地完成澆筑任務,加快了施工速度。

　　利用混凝土泵進行混凝土運輸, 要求混凝土在運輸過程中保持均勻性, 避免產(chǎn)生分離、泌水、砂漿流失、流動性減小等現(xiàn)象, 要求澆筑工作能夠連續(xù)進行, 保證管道通暢, 在混凝土初凝之前澆筑完畢。因此, 對原材料、配合比要嚴格控制, 要組織嚴密, 采用科學的方法進行管理。

一、對材料的要求

1、水泥

　　泵送混凝土中, 水泥的各項指標應符合相關標準的要求, 水泥品種宜選用普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥, 有相應的技術措施時也可以采用礦渣水泥。普通硅酸鹽水泥保水性、抗凍性能好, 非常適于在泵送混凝土中使用。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥保水性能好, 水化熱小, 不僅適于泵送, 在大體積混凝土中也被廣泛采用, 由于水化熱低, 大大降低了溫度裂縫產(chǎn)生的可能性。

　　在混凝土拌合料中, 水泥漿填充骨料間隙并在骨料表面形成潤滑層, 可見, 在泵送過程中, 為了獲得好的流動性, 必須有足夠的水泥漿, 起到潤滑管道和傳遞壓力的作用, 所以, 水泥用量非常重要。水泥用量小, 混凝土的和易性差, 泵送阻力大, 容易產(chǎn)生阻塞, 最小的水泥用量視輸送管徑和泵送距離而定, 一般為280～ 300kg/m³; 水泥用量大, 造成浪費, 還會影響混凝土強度,且水泥水熱化高, 也會使大體積混凝土產(chǎn)生過大的溫度應力, 因此, 要在保證混凝土強度等級和利于泵送的前提下, 正確計算水泥用量。

2、砂子

　　砂子宜用中砂, 砂率控制在40%～ 50% , 制備的混凝土可獲得好的和易性。

3、碎石

　　碎石最大直徑與輸送管徑之比宜小于或等于1∶3, 卵石宜為1∶2. 5, 以免阻塞。

4、外加劑

　　泵送混凝土常采用的外加劑為木質(zhì)素磺酸鈣減水劑, 適宜摻量為水泥重的0. 25% , 摻入木質(zhì)素磺酸鈣可增強混凝土的流動性, 并起緩凝作用, 有利于泵送, 延遲水泥水熱化的釋放, 減少溫度應力, 避免溫度裂縫。

　　強度要求較高時, 也可采用N F 高效減水劑, CA 復合早強減水劑, 減水率高, 早強和增強效果顯著, 能大幅度提高混凝土的工作性和流動性, 并可節(jié)約水泥用量20～ 30%。摻量為水泥重量的0. 5～ 1% , 常用摻量為0. 8%。

5、拌合料

　　泵送的混凝土拌合料塌落度一般視情況而定, 但于現(xiàn)場制備、由人工運輸?shù)幕炷料啾人涠容^高。向下泵送時, 為防止混凝土因自重下滑引起離析, 阻塞管道, 塌落度應適當減小; 向上泵送時, 為避免過大的倒流壓力, 塌落度不宜過大。用布料桿進行澆筑, 或管道拐彎較多, 宜適用加大塌落度。一般控制在8～ 18cm 為宜。

　　泵送混凝土水灰比除了考慮混凝土的強度和耐久性的影響外, 還要考慮對泵送粘性阻力的影響。水灰比小, 拌合料干澀, 泵送阻力大; 水灰比過大, 保水性差, 易產(chǎn)生離析。泵送混凝土的水灰比應控制在0. 45～ 0. 75 時混凝土的和易性較好。

　　泵送混凝土必須用機械攪拌, 摻有外加劑時, 一般攪拌時間不宜小于120min, 各盤混凝土的塌落度應保持均勻。

二、對機具的要求

　　混凝土泵站應備有足夠功率和穩(wěn)定電壓的電源, 并備有空氣壓縮機, 用于清洗管道時推動清洗球。

　　混凝土泵有活塞泵、氣壓泵、擠壓泵等幾種不同的驅動方式, 目前應用較多的是液壓活塞泵, 輸送能力可到達150m³/小時, 最大水平輸送距離可達到800m , 最大垂直輸送高度可達到300m?？筛鶕?jù)工程的特點、施工條件正確選用不同泵的型號。

　　混凝土輸送是泵送混凝土中重要的配套部件, 應選用專用壓力管, 一般采用無縫鋼管管徑有100mm、125mm、150mm 等幾種, 直管的標準長度有4. 0m、3. 0m、2. 0m、1. 0m、0. 5m 等幾種, 其中, 以3. 0m 管為主, 并配有各種拐彎角度的短管。

　　現(xiàn)場規(guī)劃時要合理布置泵、泵車、管道和布料器的安放位置, 盡量減少轉換次數(shù)。泵送宜先遠后近, 在澆筑中逐漸縮短管長。泵送管道的水平換算距離總和應小于設備的最大泵送距離。

　　輸送管道的敷設, 應符合線路短、彎道少, 接頭密的原則, 直管布置應順直, 轉彎位置的錨固要牢固。管道經(jīng)過的位置要平整, 管道應用支架墊固。不得直接與模板和鋼筋接觸?；炷帘门c垂直向上管的距離宜大于10m , 以抵消反墮沖力和保證泵的振動不直接傳到垂直管, 垂直管的根部設一個截流閥, 防止停泵時混凝土倒流產(chǎn)生負壓。

三、對施工操作要求

1、泵送之前

　　先將儲料斗內(nèi)清水從管道倒出, 到達濕潤和清潔管道的作用, 然后用與混凝土配比相同的水泥砂漿濕潤管道, 即可泵送混凝土。

2、泵送時間

　　攪拌車卸料前, 必須以攪拌速度攪拌一段時間方可卸入料斗。開始泵送時, 泵送速度宜放慢, 油壓變化應在允許范圍內(nèi), 待泵送順利時, 才用正常速度進行泵送。

　　泵送期間, 料斗內(nèi)的混凝土量應保持在缸筒口上100mm 到料斗口下150mm 之間, 避免吸入效率低, 吸入空氣造成塞管, 或反抽時溢出, 并加大攪拌軸負荷。

　　發(fā)現(xiàn)塌落度損失過大, 經(jīng)過現(xiàn)場實驗員的同意, 可以向攪拌車內(nèi)加入與混凝土水灰比相同的水泥漿, 或與混凝土配比相同的水泥砂漿, 經(jīng)充分攪拌后, 才能卸入泵機料斗內(nèi), 嚴禁向內(nèi)叫水。

　　混凝土的供料宜保證泵送連續(xù)作業(yè)。當混凝土供應不及時,需降低泵送速度; 泵送暫時中斷, 攪拌不應停止; 泵送中途若停歇時間超過20min、管道又較長時, 應每隔5min 開泵一次; 泵送少量混凝土, 管道教短時, 可每隔5min 正反轉2～ 3 個行程, 使管內(nèi)混凝土蠕動, 防止泌水離析; 氣溫高、塌落度小、預計停歇時間超過60min 時, 可能造成管道阻塞, 宜將混凝土從泵和輸送管內(nèi)清除, 或添加自拌混凝土, 以保證泵機連續(xù)工作。

　　在高溫季節(jié)泵送, 宜用濕草袋覆蓋管道進行降溫, 以降低入模溫度。冬季施工時管上要覆蓋保溫材料, 防止混凝土受凍。

3、泵送完畢

　　泵送完畢, 采用空氣壓縮機推動清洗球清理管道。清理過程中, 應隨時敲擊管道, 了解混凝土是否接近排空, 當輸送管內(nèi)尚有10m 左右時, 應將壓縮機緩慢減壓, 防止出現(xiàn)大噴爆和傷人。泵送混凝土一般摻有緩凝劑, 養(yǎng)護方法與不摻外加劑的方法相同, 應在混凝土終凝之前才澆水養(yǎng)護, 并且要加強早期養(yǎng)護。由于泵送混凝土的水泥用量大, 宜進行蓄水養(yǎng)護, 或覆蓋草袋, 以減少收縮裂縫。