李 斌

河南國龍礦業(yè)建設有限公司（476600）

0 引言

在我國目前的高層建筑和大體積基礎混凝土中，已較廣泛地采用了泵送混凝土的施工技術(shù)，并取得較好效果。泵送混凝土使用的材料質(zhì)量直接影響著混凝土的可泵性，特別是骨料的種類、形狀、粒徑和級配等技術(shù)指標,對泵送混凝土性能影響很大。因此，嚴格控制好材料質(zhì)量是控制好泵送混凝土施工的關(guān)鍵。

1 混凝土的泵送原理分析

泵送混凝土是一種粘滯流體物質(zhì)，它的特性是在外力作用下可以滾動，但屈服值不為零。管內(nèi)混凝土在泵送壓力作用下，混凝士內(nèi)的水泥砂漿向管的外側(cè)滾動，在管壁形成了一薄層屈服剪應力較小的水泥砂漿，它的屈服剪應力要比混凝土的屈服剪應力小得多，于是管內(nèi)混凝土形成一個整體在管內(nèi)滾動，這層水泥砂漿就猶如混凝土與管壁之間的潤滑劑。

2 混凝土材料質(zhì)量要求

1）水質(zhì)的要求∶凡可以飲用的水均可用于拌制和養(yǎng)護混凝土，當采用其他水源時，應進行取樣檢測。未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、污水、沼澤水及海水不能使用。

2）水泥的要求∶泵送混凝土所用的水泥，一般為普通硅酸鹽水泥，施工現(xiàn)場溫度較高和大體積混凝土，宜用水化熱較低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥。水泥用量不僅應滿足結(jié)構(gòu)的強度要求，而且要保證一定量的水泥漿作潤滑劑，減少輸送過程的阻力。但過多的水泥量，反而會增加混凝土的粘性，增大摩擦，故水泥用量要控制在300 kg/m2。

3）粗和細骨料的要求∶粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，泵送高度＜50 m，不宜大于1∶3。細骨料的要求∶泵送混凝土應比普通混凝土適當提高砂率，以適應管道輸送的需要；但砂率過高，會降低和易性，故在滿足可泵性的前提下盡量降低砂率。宜采用中砂，通過0.315 mm篩的顆粒含量為20%～30%，其中通過0.16 mm篩的細粉料含量約為8%～20%。

4）摻合料的要求大量試驗研究和工程實踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀具有滾珠效應，起到潤滑作用，可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性，從而提高可泵性。特別重要的效果是摻加原狀或磨細粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高，故適于高溫季節(jié)和大體積混凝土施工。

5）外加劑的要求泵送混凝土需要混凝土的高流動性，而使混凝土能夠泵送，主要是使用了混凝土外加劑，主要是混凝土泵送劑。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。

6）泵送混凝土的水灰比過大,混凝土稠度減少，流動性好，泵送壓力下降；但如果混凝土過稀，保水性不好，容易發(fā)生離析而堵塞管道，故應限制水灰比在0.4～0.6之間。氣溫對坍落度損失的影響∶氣溫升高，一方面水泥的水化反應加快，坍落度損失增大；另一方面，升溫后引起的水份揮發(fā)增大，也將導致坍落度損失。泵送混凝土坍落度以8～15 cm為宜。

3 泵機的布置與現(xiàn)場管道鋪設

1）選擇泵機位置時，應盡可能靠近澆筑地點，附近有水源和照明設施、無障礙物。泵機周圍應當有一定的空間便于操作，并應搭設防護棚。

2）泵機與攪拌車的匹配。由于攪拌站與施工現(xiàn)場之間有一定距離，而且攪拌車的出料量與泵機的輸送量存在一定的差值，因此存在泵機與攪拌運輸車的匹配問題，應采用接力泵。泵送混凝土時，接力泵的設置位置應使上下的輸送能力相匹配。

3）如果澆筑工程每層建筑面積較大，現(xiàn)場應采用兩臺混凝土泵同時澆筑。此時選定的位置要使其各自承擔的澆筑量接近，要求同時澆筑完畢，避免留置施工縫。

4）宜選擇最短的線路為輸送管道，管道中應盡量少用彎管和軟管,更應避免使用彎度過大的彎頭，管端末段活動軟管彎曲不得超過180°,并不得扭曲。

5）垂直輸送管用預埋件固定在墻、柱或樓板預留孔處或用木楔子楔緊，在墻及柱上每節(jié)管至少設一個固定點。水平管每隔一定距離用支架固定，且水平管越短越好。

6）最下部一段垂直管下面的彎管，要另外單獨設置固定設施來承受管的重量。

4 混凝土的泵送工藝分析

4.1 混凝土泵送注意事項

必須強調(diào)如下幾點∶

1）盡可能按平層法澆筑，澆筑厚度30～50 cm，應由遠而近逐層澆筑。

2）混凝土下料高度不得大于1 m，不得向模板內(nèi)側(cè)面直沖布料，也不得直沖鋼筋骨架。

3）澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土時，不得在同一處連續(xù)布料，應在2～3 m范圍內(nèi)水平移動布料，宜垂直于模反布料。要有效消除不均勻流動現(xiàn)象，倉面的泌水要及時排除。

4）振搗泵送混凝土時，振動棒移動間距宜為40 cm左右，振搗時間宜在15～30 s，切忌一次長時間振搗，覆蓋第二層混凝土前，再進行第二次復振，既可以振搗密實，排除氣泡，又可防止過振產(chǎn)生骨料下沉分離。

5）澆完混凝土的倉面應覆蓋保溫材料，加強淋水養(yǎng)護。

4.2 泵送前的準備

1）炎熱季節(jié)施工時，要在混凝土輸送管上遮蓋濕罩布或濕草袋降溫，以避免陽光照射，增加混凝土的坍落度，同時每隔一定的時間灑水濕潤，以降低入模溫度；低溫天氣施工時，應采取遮蓋或保溫材料包裹。

2）對泵機進行全面的檢查，符合要求后開機進行試運轉(zhuǎn)。泵機啟動后，先泵入適量清水，以濕潤料斗、活塞和輸送管等與混凝土直接接觸的部位。再用與泵送混凝土成分相同配合比的水泥砂漿潤滑混凝土泵和輸送管道。

3）檢查輸送管道的鋪設是否合理、牢固，照明和水源是否能正常使用。

4.3 混凝土泵送

1）泵送時應先慢速，同時檢查泵機各部件是否運轉(zhuǎn)正常和輸送管道是否漏漿、牢固，待各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常后方可開始加速至正常速度。如發(fā)現(xiàn)異常應立即停機檢查。

2）如在泵送中途因故必須中斷時，中斷時間不得超過攪拌至澆筑完畢所允許的時間。

3）泵送混凝土時，如因混凝土供應不上或其他原因使輸送管吸入空氣，此時應立即反泵吸出管內(nèi)混凝土至料斗中重新拌合并排出空氣后,重新泵送。

4）混凝土運送至澆筑地點，應立即澆筑入模，如混凝土拌合物出現(xiàn)離析或分層現(xiàn)象，應對混凝土拌合物進行二次攪拌。

5）泵送完畢后，應將混凝土泵里混凝土清理完畢并將泵和輸送管道清洗干凈。

5 常見堵塞原因及預防措施

1）骨料級配不合理,碎石或卵石直徑過大，拌制出的混凝土會導致管道堵塞;混凝土的水灰比過大，保水性不好，坍落度變化過大等都容易發(fā)生離析而堵塞管道。預防措施是控制骨料的直徑和水泥用量，限制水灰比在恰當?shù)姆秶?，保證坍落度不發(fā)生較大的變化。

2）輸送管道鋪設不合理，彎管太多和管道過長等都容易發(fā)生堵塞。預防措施是在設計管道線路時，選擇路線最短、彎道最少的線路，并且管道要固定牢靠。

3）如果在泵送過程出現(xiàn)油溫升高、壓力升高、輸送管明顯震動等現(xiàn)象而泵送困難時，應立即查明原因，此時應慢速泵送或反泵，防止堵塞。反泵后將管道清洗干凈后才能重新泵送。

6 裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

與普通混凝土相比,由于泵送混凝土流動性大、砂率大及水泥用量較高，以及振搗不均勻等原因?qū)е禄炷帘砻嬉桩a(chǎn)生裂縫、收縮值較大等問題,影響了混凝土質(zhì)量。預防措施是∶

1）在滿足結(jié)構(gòu)要求和可泵性的前提下，控制水灰比和盡可能減少坍落度。

2）摻入適量的摻合料和外加劑，改善混凝土的工作性能。

3）混凝土運輸中不致發(fā)生分離、漏漿、嚴重泌水、過多的溫度回升和坍落度損失。

4）混凝土的自由澆筑高度不宜大于1.5 m,否則應設緩降措施，防止骨料分離。

5）混凝土的振搗應在初凝前完成。振搗時應快插慢拔，至表面泛漿不冒汽泡時為準。梁、柱節(jié)點鋼筋較密時，阻礙混凝土粗骨料向下流動分布，以至粒料分離，降低混凝土握裹力。故宜用小粒徑石子同強度等級的混凝土澆筑,并用小直徑振棒振搗，并保證密實性和均勻性。

6）澆筑完畢后養(yǎng)護混凝土主要是保持適當?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫?；炷翝仓瓿珊?2 h以內(nèi)，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應設置保護措施，以防止寒潮襲擊。對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護時間不少于7 d，抗?jié)B混凝土14 d。

7 結(jié)語

泵送混凝土的使用在目前的建筑市場取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益，它不僅具有輸送能力大、效率高、能連續(xù)作業(yè)、提高單位工程施工進度等特點，而且減輕了工人的勞動強度，大大減少城市環(huán)境污染和噪音周期，更為公司、項目部、業(yè)主創(chuàng)下了良好的聲譽。

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