朱寶君 閆加鋒

(中建八局第二建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250022)

淺談山東國(guó)際航運(yùn)中心泵送高強(qiáng)混凝土坍落度控制施工技術(shù)

朱寶君 閆加鋒

(中建八局第二建設(shè)有限公司 山東 濟(jì)南 250022)

泵送混凝土施工過程中，常因泵送距離長(zhǎng)、溫度較高，或因施工中的特殊情況澆筑停滯等原因，導(dǎo)致混凝土出罐后坍落度與混凝土入模時(shí)坍落度相差較大，特別對(duì)泵送高強(qiáng)混凝土坍落度損失嚴(yán)重，導(dǎo)致澆筑困難且澆筑混凝土質(zhì)量不高強(qiáng)度不夠，本文就混凝土坍落度損失原因做以分析，從而總結(jié)出減少混凝土在施工過程中坍落度損失的辦法。

混凝土泵送;坍落度損失原因;現(xiàn)場(chǎng)控制辦法

一、工程簡(jiǎn)介

本工程由中國(guó)建筑第八工程局有限公司承建山東(青島)國(guó)際航運(yùn)中心，位于青島市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)濱海大道以北，武夷山路以西，總建筑面積246042.29m，其中地上建筑面積159074.42m，地下建筑面積86967.8m。本工程地下部分整體三層，局部機(jī)械停車庫(kù)為四層或五層。T1樓地上23層，建筑高99.90米；T2樓地上30層，建筑高129.80米；T3樓地上40層，建筑高145.25米；C1(為T1、T2裙房)樓地上3層，建筑高15.90米；C2樓地上4層，建筑高19.95米。

二、坍落度造成的問題分析

本工程T3#樓負(fù)三層地下室施工時(shí)需澆筑C60高強(qiáng)混凝土，混凝土施工中因坍落度問題給施工過程造成不同程度困難，總結(jié)主要有以下兩點(diǎn)內(nèi)容：A.坍落度過小，會(huì)增大泵送壓力并造成泵機(jī)加劇磨損，嚴(yán)重引起堵管，且混凝土入模后不能流動(dòng)從而部分部位如柱底剪力墻底部等無法澆筑，且不易振搗密實(shí)而導(dǎo)致成型混凝土強(qiáng)度不足，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量；B.坍落度過大，一方面在大壓力下混凝土容易離析，造成堵管；另一方面，也影響泵機(jī)的吸入性能，使得混凝土在吸入過程中就產(chǎn)生離析，難以泵送，同時(shí)也會(huì)由于分配閥封閉不嚴(yán)很容易漏漿；C.施工中最大的難題，也是我們今天要討論的：混凝土坍落度損失過快，如混凝土出罐時(shí)坍落度為180左右可以正常澆筑，但經(jīng)泵管輸送至入模點(diǎn)坍落度僅為100左右，混凝土不能流動(dòng)從而不能澆筑到位，且初凝時(shí)間短如不能及時(shí)澆筑到位會(huì)導(dǎo)致砼成型前已初凝，再次震搗等方法使其成型則使其受擾動(dòng)而后期強(qiáng)度嚴(yán)重降低。

三、混凝土坍落度損失過快原因探究

為分析C60混凝土坍落度在泵送過程中坍落度損失嚴(yán)重的原因，我們通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)合混凝土本身性質(zhì)等方面進(jìn)行了研究。

首先，我們從混凝土出廠處、出罐口處及混凝土入模點(diǎn)處分別測(cè)試混凝土坍落度值及擴(kuò)展度值，試驗(yàn)結(jié)果如下：

地點(diǎn)①②③④⑤⑥⑦出廠坍落度值180190210200210200200出罐口處坍落度值175180200195200195190入模點(diǎn)處坍落度值130150175180180175175

混凝土從出廠至工地開始澆筑用時(shí)1h，而從出罐至入模點(diǎn)泵送時(shí)間僅為3min，而從上表數(shù)據(jù)中可以看出，混凝土在罐車中1h坍落度損失極小，而從出罐口至入模點(diǎn)僅3min時(shí)間損失值平均值(55/7)為混凝土在罐車中1h坍落度損失值平均值(170/7)3.1倍。下圖中我們可以清晰看出這種結(jié)果：

我們分析這兩種情況的環(huán)境區(qū)別試猜想：1、泵管中混凝土所受壓力比混凝土罐車中所受壓力大；2、泵管中混凝土因高速流動(dòng)與泵管劇烈摩擦產(chǎn)生大量熱量，從而溫度比混凝土罐車中溫度高。

第一個(gè)猜想證明：泵管中混凝土高速流動(dòng)從力學(xué)理論中可知混凝土受泵車沿流動(dòng)方向的壓力，另外混凝土為流動(dòng)狀有符合流體力學(xué)，因此也受泵管壁沿法線方向的壓力，第一個(gè)猜想成立。

為證明第二個(gè)猜想我們分別對(duì)混凝土出罐溫度，泵管溫度，及混凝土入模溫度進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如下表：

從上述實(shí)驗(yàn)中可知混凝土在泵管輸送過程中入模點(diǎn)處溫度比混凝土出罐溫度高了9.5℃，而泵管外壁溫度為27.6℃，內(nèi)壁溫度經(jīng)熱力學(xué)理論推理，可得亦比混凝土出罐溫度高。從而第二個(gè)猜想成立。

四、現(xiàn)場(chǎng)施工中減小坍落度損失方法或控制措施

(1)加大泵管直徑減小泵送過程中壓力，亦可減小混凝土與泵管間摩擦從而減小放熱量；(2)減小泵送時(shí)地泵或汽車泵轉(zhuǎn)速，減慢泵送速度從而減小泵送過程壓力；(3)加入引氣劑，適量加入引氣劑可以在混凝土攪拌時(shí)引入均勻分布的微小氣泡，改善混凝土的和易性和耐久性，減少混凝土的摩擦阻力，增加混凝土的流動(dòng)性;(4)后摻法加入高效緩凝減水劑，這是在混凝土出罐后坍落度不滿足現(xiàn)場(chǎng)要求情況下，為避免混凝土浪費(fèi)和保證混凝土施工質(zhì)量而采取的有效方法，根據(jù)《預(yù)拌混凝土》(GBT14902-2012)中有關(guān)規(guī)定，允許在混凝土卸料前適量添加外加劑進(jìn)行調(diào)整；并經(jīng)試驗(yàn)，在規(guī)定摻量范圍內(nèi)采用后摻法調(diào)整對(duì)混凝土后期強(qiáng)度無影響;(5)要從根本上解決混凝土質(zhì)量問題，應(yīng)對(duì)混凝土攪拌站嚴(yán)格要求提供合格且適宜現(xiàn)場(chǎng)施工的混凝土，如定期對(duì)攪拌站進(jìn)行考察，對(duì)其原材嚴(yán)格把控，采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水泥、砂、石子及泵送劑、減水劑等外加劑，另外嚴(yán)格控制混凝土的配合比，盡量縮短混凝土在泵送前的運(yùn)輸時(shí)間，保證混凝土的勻稱性。

五、結(jié)束語

混凝土為混凝土結(jié)構(gòu)工程中最主要組成部分，因此對(duì)混凝土質(zhì)量的要求及施工過程要極力做到最好，這就要求我們對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)認(rèn)真對(duì)待；泵送高強(qiáng)混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)中塌落度的控制是一個(gè)極其復(fù)雜的問題，混凝土質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因是多方面的，各種條件的相互作用也會(huì)導(dǎo)致混凝土質(zhì)量問題的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]《預(yù)拌混凝土》(GBT14902-2012)

[2]《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB 50119-2013

[3]《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB50164-2011

[4]《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》 JGJ/T10-2011

朱寶君(1972.02-)，男，高級(jí)工程師，中建八局第二建設(shè)有限公司青島分公司總工。