泵送混凝土施工工藝2

1、 泵送混凝土施工工藝第一節(jié) 概述泵送施工是將混凝土沿管道進(jìn)行輸送，它要求混凝土不僅要滿足設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度、耐久性等要求，而且還要滿足管道輸送對混凝土拌合物的要求，即應(yīng)具有能順利通過管道、摩擦阻力小、不離析、不阻塞、粘聚性好等性能，亦即具有良好的可泵性。因此，不是任何一種混凝土拌合物都能泵送，更不能用隨意得到的混凝土配方在泵機(jī)上作輸送試驗，否則可能會產(chǎn)生故障，并可能造成很大損失。混凝土是根據(jù)不同的用途將水泥、水、細(xì)骨料（砂）、粗骨料（石）等按恰當(dāng)比例加以混凝而成，其性質(zhì)可分為以下兩個方面。一、凝固混凝土的性質(zhì)凝固混凝土的特性主要包括強(qiáng)度、耐久性、穩(wěn)定性及抗?jié)B性等，而影響這些特性的主要因素有組成材料

2、、制備方法、養(yǎng)護(hù)過程等。目前通常采用的方式是用混凝土的抗壓強(qiáng)度來評定混凝土的質(zhì)量。一般認(rèn)為，混凝土強(qiáng)度的改善也會同樣改善其它性能，但也有一些重要的例外。例如：水泥含量的增加會提高抗壓強(qiáng)度，但相反會增加收縮和徐變量。固此，合適的混凝土配合比例設(shè)計，各組成材料的合適選擇尤為重要。二、未凝固混凝土（生拌混凝土）的性質(zhì)未凝固混凝土的性質(zhì)是很重要的，因為它不但直接影響硬化后混凝土的性質(zhì)，同時也影響工程的施工質(zhì)量和工程成敗。未凝固混凝土的性質(zhì)主要包括稠度、流動性、可聚性、可修飾性等等，對于指定的工程，為使硬化具有滿意的質(zhì)量，生拌混凝土必須滿足下列要求：1、須易于拌合及運(yùn)輸（易于泵送）；2、必須具有均勻性，

3、流動性，能充分填滿所設(shè)計的模型；3、必須具有充分密實的能力，而不必施加過量的能量；4、輸送、澆灌及凝固過程中，不應(yīng)離析；5、必須可以適當(dāng)?shù)匦揎椉庸?。以上特殊性統(tǒng)稱為混凝土的工作性能，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是混凝土的長期要求與未凝固混凝土的工作性能這兩方面的指標(biāo)不是互補(bǔ)的，而是相互兼顧。因此需要泵送人員與施工人員的密切配合，在滿足凝固混凝土的特性要求的同時，盡可能的提高混凝土的工作性能，以適應(yīng)泵送作業(yè)。第二節(jié) 混凝土拌合物的和易性由水泥、砂、石及水拌制成的混合料，稱為混凝土拌合物，又稱新拌混凝土?；炷涟韬衔锉仨毦邆淞己玫暮鸵仔?，才能便于施工和制得密實而均勻的混凝土硬化體，從而保證混凝土的質(zhì)量。一、和易性的概

4、念 和易性是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)偷、澆灌、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的混凝土的性能。和易性為一綜合技術(shù)性能，它包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。流動性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿模型的性能。流動性的大小，反映拌合物的稀稠，它直接影響著澆搗施工的難易和混凝土的質(zhì)量。若拌合物太干稠，混凝土難以搗實，易造成內(nèi)部孔隙；若拌合物過稀，振搗后混凝土易出現(xiàn)水泥砂漿和水上浮而石子下沉的分層離析現(xiàn)象，影響混凝土的質(zhì)量均勻性。粘聚性是指混凝土拌合物內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆灌過程中不致發(fā)生

5、離析分層現(xiàn)象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。粘聚性差的混凝土拌合物，或者發(fā)澀，或者產(chǎn)生石子下沉，石子與砂漿容易分離，振搗后會出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性差的拌合物，在混凝土振實后，一部分水易從內(nèi)部析出至表面，在水滲流之處留下許多毛細(xì)管孔道，成為以后混凝土內(nèi)部的透水通路。另外，在水分上升的同時，一部分水還會滯留在石子及鋼肋的下緣形成水隙，從而減弱水泥漿與石子及鋼筋的膠結(jié)力。所有這些都將影響混凝土的密實性，降低混凝土的強(qiáng)度及耐久性?；炷涟韬衔锏牧鲃有?、粘聚性及保水性，三者是互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾的，當(dāng)流動性很大

6、時，則往往粘聚性和保水性差，反之亦然。因此，所謂拌合物和易性良好，就是要使這三方面的性質(zhì)在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一。二、和易性的指標(biāo)混凝土拌合物和易性內(nèi)容比較復(fù)雜，通常是采用一定的實驗方法測定混凝土拌合物的流動性，再輔以直觀經(jīng)驗?zāi)繙y評定粘聚性和保水性。按混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（gb50164-1992）規(guī)定，混凝土拌臺物的流動性以坍落度或維勃稠度作為指標(biāo)。坍落度適用于流動性較大的混凝土拌合物，維勃稠度適用于干硬的混凝土拌合物。 1、坍落度測定我國規(guī)定用標(biāo)準(zhǔn)錐形測筒測量混凝土坍落度。測量方式如下：將混凝土分三層，邊搗實邊裝進(jìn)高30厘米、上端內(nèi)徑10厘米、下端內(nèi)徑20厘米的空圓

7、錐筒中，然后提起圓錐筒，測量從30厘米高的上端到坍落的混凝土頂端為止的距離，而用厘米單位表示出來的數(shù)值就叫該混凝土的坍落度，如圖12-1。一般在施工時，可以用肉眼估計：坍落度在1015cm的混凝土傾卸到料斗時，其表面易成碎裂狀；坍落度在10 cm以下時，混凝土傾卸后完全碎裂并帶有刃齒狀邊緣，垂直斷裂成厚塊；坍落度大于15cm時，其表面連續(xù)無斷裂。 2、維勃稠度測定維勃稠度采用維勃稠度測定儀測定，此方法由瑞士v. 維勃提出。對于坍落度小于10mm的拌合物，則要用維勃儀來測定其流動性。試驗時先將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝人存放在圓桶內(nèi)的截頭圓錐桶（無底）內(nèi)，裝滿后垂直向上提走圓錐桶，再在拌合物錐體頂

8、面蓋一透明玻璃圓盤，然后開啟振動臺，同時計時，記錄當(dāng)玻璃圓盆底面布滿水泥漿時所用的時間，以秒計，所讀秒數(shù)即為維勃稠度值。圖12-1 混凝土坍落度測量三、流動性（坍落度）的選擇工程中選擇混凝土拌合物的坍落度，要根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸大小、配筋疏密和施工搗實方法等來確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工振搗時，坍落度可選擇大些。反之，如構(gòu)件截面尺寸較大或鋼筋較疏，或者采用振動器振搗時，坍落度可選擇小些。應(yīng)該指出，正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對于保證混凝土的施工質(zhì)量及節(jié)約水泥，具有重要意義。在選擇坍落度時，原則上應(yīng)在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下，盡可能采用較小的坍落度。以節(jié)約水泥并

9、獲得質(zhì)量較高的混凝土。四、影響和易性的主要因素1、水泥漿數(shù)量與稠度的影響混凝土拌合物在自重或外界振動力的作用下要產(chǎn)生流動，必須克服其內(nèi)部的阻力。拌合物內(nèi)的阻力主要來自兩個方面，一為骨料間的摩阻力，一為水泥漿的粘聚力。骨料間摩阻力的大小主要取決于骨料顆粒表面水泥漿層的厚度，亦即水泥漿的數(shù)量；水泥漿的粘聚力大小主要取決于漿的干稀程度，亦即水泥漿的稠度?；炷涟韬衔镌诒３炙冶炔蛔兊那闆r下，水泥漿用量越多，包裹在骨料顆粒表面的漿層越厚，潤滑作用越好，使骨料間摩擦阻力減小，混凝土拌合物易于流動，于是流動性就大。反之則小。但若水泥漿量過多，這時骨料用量必然相對減少，就會出現(xiàn)流漿及泌水現(xiàn)象，致使混凝土拌合

10、物粘聚性及保水性變差，同時對混凝土的強(qiáng)度與耐久性也會產(chǎn)生不利影響，而且還多耗費(fèi)了水泥。若水泥漿量過少，致使不能填滿骨料間的空隙或不夠包裹所有骨料表面時，則拌合物會產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。由此可知，混凝土拌合物中水泥漿用量不能太少，但也不能過多，應(yīng)以滿足拌合物流動性要求為度。在保持混凝土水泥用量不變的情況下，減少拌合用水量，水泥漿變稠，水泥漿的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流動性變小。增加用水量則情況相反。當(dāng)混凝土加水過少時，即水灰比過低，不僅流動性大小，粘聚性也因混凝土發(fā)澀而變差，在一定施工條件下難以成型密實。但若加水過多，水灰比過大，水泥漿過稀，這時混凝土拌合物雖流動性大，但將產(chǎn)生嚴(yán)

11、重的分層離析和泌水現(xiàn)象，并且嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度及耐久性。因此，決不可以單純加水的辦法來增大流動性，而應(yīng)采取在保持水灰比不變的條件下，以增加水泥漿量的辦法來調(diào)整拌合物的流動性。由以上分析可知：無論是水泥漿數(shù)量的影響，還是水泥漿稠度的影響，實際上都是水的影響。因此，影響混凝土拌合物和易性的決定性因素是其拌合用水量的多少。實踐證明，在配制混凝土?xí)r，當(dāng)所用粗、細(xì)骨料的種類及比例一定時，為獲得要求的流動性，所需拌合用水量基本是一定的，即使水泥用量有所變動（1m3混凝土水泥用量增減50100kg）時，也無甚影響，這一關(guān)系稱為”恒定用水量法則”，它為混凝土配合比設(shè)計時確定拌合用水量帶來很大方便。2、砂率的

12、影響砂率（sp）是指混凝土中砂的質(zhì)量（s）占砂、石總質(zhì)量（g）的百分?jǐn)?shù)，即砂率是表示混凝土中砂子與石子二者的組合關(guān)系，砂率的變動，會使骨料的總表面積和空隙率發(fā)生很大的變化。因此，對混凝土拌合物的和易性有顯著的影響。當(dāng)砂率過大時，骨料的總表面積和空隙率均增大。當(dāng)混凝土中水泥漿量一定的情況下，骨料顆粒表面的水泥漿層將相對減薄，拌合物就顯得干稠，流動性就變小，如要保持流動性不變，則需增加水泥漿，就要多耗用水泥。反之，若砂率過小，則拌合物中顯得石子過多而砂子過少，形成砂漿量不足以包裹石子表面，并不能填滿石子間空隙。在石子間沒有足夠的砂漿潤滑層時，不但會降低混凝土拌合物的流動性。而且會嚴(yán)重影響其粘聚性和

13、保水性，使混凝土產(chǎn)生粗骨料離析、水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等現(xiàn)象。由上可知，在配制混凝土?xí)r，砂率不能過大，也不能太小，應(yīng)該選用合理砂率值。所謂合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動性，且能保持粘聚性及保水性能良好時的砂率值?；蛘?，當(dāng)采用合理砂率時，能在拌合物獲得所要求的流動性及良好的粘聚性與保水性條件下，使水泥用量最少。在工程施工中，混凝土砂率的確定，應(yīng)按jgjt55一1996規(guī)定執(zhí)行，即當(dāng)坍落度小于或等于60mm，且等于或大于10mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比確定。當(dāng)坍落度等于或大子100mm的混凝土砂率，按坍落度每增大20mrn，砂率增大

14、1的幅度予以調(diào)整。對于坍落度大于60mm或小于10mm的混凝土及摻用外加劑和摻合料的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。3、組成材料性質(zhì)的影響(1) 水泥品種的影響 在水泥用量和用水量一定的情況下，采用礦渣水泥或火山灰水泥拌制的混凝土拌合物，其流動性比用普通水泥時為?。贿@是因為前者水泥的密度較小，所以在相同水泥用量時，它們的絕對體積較大。因此，在相同用水量情況下，混凝土就顯得較稠。若要二者達(dá)到相同的坍落度，則前者每立方米混凝土的用水量必須增加一些。另外，礦渣水泥拌制的混凝土拌合物泌水性較大。(2) 骨料性質(zhì)的影響骨料性質(zhì)指混凝土所用骨料的品種、級配、顆粒粗細(xì)及表面性狀等，在混凝土骨料用量一定的情況下，

15、采用卵石和河砂拌制的混凝土拌合物，其流動性比用碎石和山砂拌制的好。這是因為前者骨料表面光滑，摩擦阻力??；用級配好的骨料拌制的混凝土拌合物和易性好。因此時骨料間的空隙較少，在水泥漿量一定的情況下，用于填充空隙的水泥漿就少，而相對來說包裹骨料顆料表面的水泥漿層就增厚一些，故和易性就好；用細(xì)砂拌制的混凝土拌合物的流動性較差，但粘聚性和保水性好。(3) 外加劑的影響混凝土拌合物摻入減水劑或引氣劑，流動性明顯提高。引氣劑還可有效地改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，二者還分別對硬化混凝土的強(qiáng)度與耐久性起著十分有利的作用。(4) 拌合物存放時間及環(huán)境溫度的影響攪拌制備的混凝土拌合物，隨著時間的延長會變得越來

16、越干稠，坍落度將逐漸減小，這是由于拌合物中的一些水分逐漸被骨料吸收，一部分水被蒸發(fā)、以及水泥的水化與凝聚結(jié)構(gòu)的逐漸形成等作用所致。混凝土拌合物的和易性還受溫度的影響。隨著環(huán)境溫度的升高，混凝土的坍落度損失得更快，因為這時的水分蒸發(fā)及水泥的化學(xué)反應(yīng)將進(jìn)行得更快。據(jù)測定，溫度每增高10，拌合物的坍落度約減小2040mm。五、改善和易性的措施 掌握了混凝土拌合物和易性的變化規(guī)律，就可運(yùn)用這些規(guī)律去能動地調(diào)整拌合物的和易性，以滿足工程需要。在實際工程中，改善混凝土拌合物的和易性可采取以下措施： 1、采用最佳砂率，以提高混凝土的質(zhì)量及節(jié)約水泥； 2、改善砂、石級配； 3、在可能條件下盡量采用較粗的砂、石

17、； 4、當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時，保持水灰比不變，增加適量的水泥漿；當(dāng)坍落度太大時。保持砂石比不變，增加適量的砂、石；5、有條件時盡量摻用外加劑減水劑、引氣劑。第三節(jié) 泵送混凝土原材料的選擇合適的混凝土配合比，是使泵送作業(yè)順利而又經(jīng)濟(jì)的決定因素，混凝土配合比包括：骨料級配、水泥含量和混凝土的稠度三大要素，這三大要素相互交叉起作用。比如：當(dāng)細(xì)骨料或水泥含量過低無法泵送時，可取用較理想的骨料級配，提高含砂量，多加水等方法來提高可泵性；同樣，如果骨料級配不當(dāng)，含砂量過旺時，或片狀碎石料過多時，也可用多加水泥或水的方法，部分地改善其可泵性。一、骨料級配1、細(xì)骨料、細(xì)骨料的品種和質(zhì)量細(xì)骨料根據(jù)來源可為

18、河砂、海砂、山砂、人工碎砂，河砂可泵性最好，人工砂表面粗糙，粒形不好，可泵性較差，但其保水性較好，可減少混凝土的泌水離析現(xiàn)象。、細(xì)骨料的粒度要求細(xì)骨料按平均粒徑的大小可分為粗砂、中砂、細(xì)砂三類，其中中砂的可泵性最好，中砂的平均粒徑為0.250.3毫米。平均粒徑過小，會增加混凝土的水泥和水的用量，加速泵機(jī)磨損，平均粒徑過大其可泵性會變差，容易產(chǎn)生離析或堵塞現(xiàn)象。、細(xì)骨料的用量在泵送混凝土中，細(xì)骨料用量同粗骨料的空隙率有很大關(guān)系，水泥砂漿必須充滿粗骨料的空隙，這樣才不容易離析，如果砂率太低，空隙要用水泥來填充，這樣必須增大水泥用量，同樣混凝土容易泌水和離析。如果砂率過大，則水泥砂漿的流動性大大降低

19、，泵送阻力顯著增加，故在一定條件下都有個最佳砂率。在砂率高的情況下，水泥用量相應(yīng)增加，對混凝土的可泵性無顯著影響。如果粗骨料級配合理，則粗骨料最大粒徑越大，最佳砂率值就越低。一般情況下，混凝土的砂率可按表7-1范圍選取。骨料的級配應(yīng)符合表12-1要求表12-1粗骨料最大粒徑(mm)有外加劑混凝土無外加劑混凝土卵石碎石卵石碎石1548 %53 %52 %54 %2045 %50 %49 %54 %3042 %45 %45 %49 %4040 %42 %42 %45 %注意：含砂率應(yīng)大于40%，否則泵送十分困難。2、粗骨料、粗骨料品種和質(zhì)量泵送混凝土可以采用卵石、碎石、卵石和碎石混合骨料。卵石骨料

20、混凝土的可泵性最好，混合骨料次之，碎石稍差。碎石中針片狀骨料含量過大，泵送性能差。一般針片狀碎石含量控制在5以內(nèi)。另外，孔隙率較大的碎石（如火山石、多孔骨料）泵送性也較差，在泵送過程中，泌水較嚴(yán)重，容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。、粗骨料最大粒徑泵送混凝土的粗骨料的最大粒徑受輸送管路最小口徑的限制，卵石的最大粒徑應(yīng)小于13口徑，碎石最大粒徑應(yīng)小于14口徑，允許有少量超徑骨料混入，例如在125mm直徑的輸送管中，可以通過少量粒徑達(dá)60mm的骨料，不過這種超徑骨料所占的比例不得大于2，而且它們必須是分散的，粗骨料最大限制見表12-2。表12-2 粗骨料最大粒徑輸送管最小直徑(mm)粗 骨 料 最 大 粒 徑(m

21、m)卵石碎石12540301505040、粗骨料的顆粒級配泵送混凝土粗骨料級配以最小空隙率為原則，較小的空隙率才能以較少的水泥用量及較小的砂率獲得較好的可泵性?；炷恋目杀眯詫τ诖止橇霞壟溟g斷或不均勻的反應(yīng)十分敏感，特別是在大高度或長距離泵送時，粗骨料的級配至關(guān)重要，多加水泥和多加水都是無用的。因此，不要誤認(rèn)為粗骨料粒徑越小越好，也不要誤認(rèn)為小徑骨料越多越好，更重要的是合理的級配。表12-3 粗骨料級配標(biāo)準(zhǔn)粒徑范圍(mm)篩孔名義尺寸（mm）040302520151052.5通過篩子的重量百分率（）405010095703530105030510010095754035101005025510010090906050201005020510090100908055502010050注：骨料品種為卵石或碎石，括號內(nèi)為參考值。值得一提的是：粗骨料粒徑出現(xiàn)間斷級配時，可采用去掉510mm粒徑骨料，用2030mm粒徑的骨料替代，同時加大砂率的辦法，這樣不僅能使混凝土的強(qiáng)度提高，同時能獲得更好的泵送性能。、粗骨料用量粗骨料在骨料總量中的比例對混凝土泵的可泵性有很大影響，主要表現(xiàn)在泵送壓力和混凝土容積效率的變化（影響吸入性能），但在實際應(yīng)用中，只要控制好砂率，粗骨料用量就得到了控制。二、水泥1、水泥在泵送過程中的作用未凝