混凝土的可泵送性及对泵送施工的要求

用管道输送混凝土与传统的施工方法不同,混凝土除了要满足设计规定的强度、耐久性等要求之外,还要满足管道输送对混凝土的要求,即良好的可泵送性。所谓可泵送性是指混凝土拌合物具有能顺利通过管道、阻力小、不离析、不堵塞的特性。
不是所有混凝土拌合物都能泵送,混凝土根据其泵送情况不同,分为可泵送混凝土和普通混凝土两种。一般来说,C30-C40的混凝土比较适合泵送,而C15-C20混凝土因水泥含量过少,合易性差,是不适宜泵送的。若要泵送C15-C20混凝土,则需要调整混凝土的配比以及添加泵送剂,用以改善其泵送性能。下面通过以下几个方面对影响混凝土的可泵送性的几个要素进行具体的阐述:
一.水泥
1.水泥品质的影响:
水泥应当具有良好的保水性能,使混凝土在泵送过程中不易泌水。普通硅酸盐水泥、火山灰水泥的保水性较好,而矿渣水泥的保水性差。如用它来拌和泵送混凝土,需加大水泥用量、适当增大砂率或添加一部分粉煤灰,以及采用较低的坍落度ipz208
2.水泥用量的影响:
混凝土的泵送压力靠其中的液相物质传递,液相物质携带着固相物质一起运动,才能完成泵送。水泥的
作用有两方面:一是胶结作用,使混凝土在泵送中维持着固相物质被液相物质包围的状态;二是润滑作用,使混凝土与泵的机械部分、输送管道及混凝土内部的摩擦阻力减小而具有良好的流动性。水泥用量一般也存在一个最佳值。若水泥用量不足,将严重影响泵的吸入性能,同时使泵送阻力明显增加,并且混凝土保水性很差,容易泌水、离析和发生堵管;若水泥用量过大,则会使混凝土粘性过大,增大泵送阻力。一般来讲,水泥用量过大时不会影响泵的吸入性能。
水泥用量还与骨料品种有一定的关系,要达到同样的泵送性能,同样粒径的卵石和碎石相比,后者的水泥用量较大;人工破碎砂与天然砂相比较,前者的水泥用量较大。对于轻骨料或多孔性骨料,由于具有高压下吸水,低压下放水的特性,在泵送时容易使混凝土出现贫浆、干硬和泌水,因此应适当增加水泥用量。骨料粒径小,相应的水泥用量应增加。因为骨料粒径小,其表面积增大,需要包裹的水泥浆增加。
二.骨料
1.细骨料
细骨料与水、水泥搅拌成沙浆,用来填充粗骨料之间的间隙,包裹粗骨料,使粗骨料在输送管中呈悬浮状态运动,同时使粗骨料与输送管之间及粗骨料与粗骨料之间不直接摩擦。因此,细骨料的性质和级配对于混凝土的可泵性十分重要。细骨料根据其来源可分为河砂、海砂、山砂、人工破碎砂。采用
河砂、海砂、山砂的混凝土可泵性较好;人工砂因表面粗糙,需加入部分天然砂来改善其配比特性,但人工砂的保水性较好,可减少混凝土的泌水离析现象。
细骨料按平均粒径的大小可分为粗砂、中砂、细砂三类。用中砂配制的混凝土可泵性最好,其平均粒径为0.25-0.3毫米。平均粒径过小(即细砂过多)并不好,会增加混凝土的用水量及水泥用量。
在泵送混凝土中,细骨料的用量同粗骨料的空隙率有很大关系,水泥砂浆必须充满粗骨料的间隙,这样不容易离析。如果含砂率偏低,空隙要由水泥来填充,这样必须增大水泥的用量,且混凝土易泌水和离析;如果水泥量不变,而含砂率过大,则因砂的表面积很大,水泥不能完全包裹砂子的表面,砂浆的流动性会降低,泵送阻力将增加,故在一定条件下都有个最佳含砂率。在含砂率高的情况下,泵送阻力会增加,但对混凝土的可泵性无显著影响。如果粗骨料级配合理,则骨料最大粒径越大,最佳含砂率就越低。
2.粗骨料
泵送混凝土可以采用卵石、碎石或卵石与碎石混合骨料。卵石骨料混凝土的可泵性最好,混合料次之,碎石骨料最差。
大尺寸触摸屏泵送混凝土的粗骨料最大粒径受输送管路最小口径限制。要求卵石最大粒径不超过1/3口径;碎石不超
过1/4口径。允许有少量超径骨料混入,不过这种超径骨料所占的比例不得超过5%,而且它们必须是分散的。
泵送混凝土要求粗骨料的空隙率尽可能小,其级配应连续而均匀,才能以较小的水泥用量及砂率获得较好的可泵性。混凝土的可泵性对于骨料级配间断或不均匀的反应十分敏感。某一组份的短缺,或在混凝土中出现局部的单一化的粗骨料,都可能产生泵送堵塞。
粗骨料在骨料总量中的比例对混凝土的可泵性有很大影响,表现在泵送压力和混凝土泵容积效率的变化。在实用中,只要控制好砂率,粗骨料用量自然就得到了控制。
三.外加剂
水泥外加剂包括减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、膨胀剂、泵送剂、防水剂及速凝剂等,用以改善混凝土的各项性能。
要改善混凝土的可泵性,一般要增加水泥用量,用较大的水灰比及砂率,较严格的骨料级配,这些都意味着成本的提高。而比较经济有效的办法是采用泵送剂来改善混凝土的可泵性。
泵送剂最常用者为粉煤灰,它是一种具有活性的水硬性材料。其本身虽不能自行硬化,但能够与水泥水化析出的氢氧化钙相互作用,形成较强且较稳定的胶结物质。粉煤灰是一种表面圆滑的微细颗粒,
掺入混凝土拌合物后,使流动性显著增加,且能减少混凝土拌合物的泌水和干缩程度,是很好的泵送剂。当泵送混凝土中水泥用量较少或细集料中粒径小于0.3mm的砂子含量少时,掺加粉煤灰是很适宜的。对于大体积混凝土结构,掺加一定量的粉煤灰,还可以降低水泥的水化热,有利于裂缝的控制。
蜘蛛网结构根据我国大量工程实践证明,在泵送混凝土中同时掺加减水剂、引气剂和粉煤灰,对提高混凝土拌合物的可泵性十分有利,同时还可节约水泥,提高混凝土的强度和防水性能。
泵送混凝土中掺用的外加剂,应符合国家现行标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土泵送剂》和《预拌混凝土》中有关规定。
led球泡灯罩四.坍落度
目前,尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。在工地和试验室,通常是用坍落度试验测定拌合物的流动性,并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。
测定流动性的方法是:将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒(无底)内,装满,捣实刮平后,垂直向上将筒提起,移到一旁,混凝土拌合物由于自重将会产生坍落现象,然后量出向下坍落的尺寸(mm)
就叫坍落度,作为流动性指标。坍落度愈大表示流动性愈大。图1-1所示为坍落度试验。
根据坍落度的大小,可将混凝土拌合物分为:大流动性泥凝土(坍落度大于或等于160mm)、流动性混凝土(坍落度为100~150mm)、塑性混凝土(坍落度为50~90mm)、低塑性混凝土(坍落度为10~40mm)。在施工时还可以用肉眼估计:坍落度在10-15厘米的混凝土倾卸到料斗时,其表面易成碎裂状;坍落度在10厘米以下时,混凝土倾斜后完全碎裂,并带有刃齿状边缘,垂直断裂成厚块;高坍落度混凝土倾卸后,其表面无断裂。在工地和试验室,通常是用坍落度试验测定拌合物的流动性。
泵送细石混凝土的坍落度一般控制在10-24厘米,对于远距离和大高度的泵送一般控制在20-22厘米左右;对于向下泵送的落差较大的,一般控制在14-16厘米左右。
五.输送管道
输送距离越长、弯管越多、输送管口径越小,其输送阻力越大,因而要求混凝土的流动性、润滑性、保水性越高,故应增大水泥用量。因为细石混凝土与普通混凝土相比不仅骨料颗粒小而且输送管口径小,所以在实际应用中,水泥用量都偏高。正常的泵送混凝土水泥用量最低限度为每m3混凝土不少于320~340k g为宜。而泵送细石混凝土水泥用量最低限度为每m3混凝土不少于360~380kg。
采用胶管输送,因胶管表面粗糙,并且具有一定膨胀性,其泵送阻力比钢管要成倍增加。在地暖回填层施工中,因需要将细石混凝土输送到施工层面的各个地方,所用胶管的长度往往达到20-40米,甚至更长,泵送阻力将显著增加。所以在输送管道中应尽量少用胶管,特别是在垂直输送段,应尽量采
rs232和ttl用钢管,而不要用胶管。
环视制作者
在混凝土泵送施工中,只要掌握好以上几个因素,合理的布置输送

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