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摘要通过分析泵送混凝土中的常见问题及解决方法,阐述泵送混凝土在配置时应当注意的若干问题,提出其施工控制要点,以保证更好的施工效果。
关键词泵送;混凝土;分析;常见问题;施工控制
中图分类号U415.2 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0081-01
随着建筑业的发展,泵送混凝土已被广泛应用于高层建筑和大体积混凝土施工中。本文将对泵送混凝土施工中常见的问题展开分析探讨,提出切实可行的施工技术方案。
1泵送混凝土常见问题分析
1)泵送混凝土易出现泌水、离析问题。出现泌水、离析的原因有:火山灰质硅酸盐水泥易泌水;掺Ⅰ级粉煤灰易泌水;水泥细度大、水泥标准稠度用水量小、水泥用量小时均易产生泌水现象;掺非亲水性混合材的水泥易泌水;同掺量下,低标号水泥比高标号水泥的混凝土易泌水;高标号水泥的混凝土比低标号水泥的混凝土更易泌水;单位用水量偏大的混凝土易泌水、离析;强度等级低的混凝土易出现泌水;砂率小的混凝土易出现泌水、离析现象;单粒径碎石比连续粒径碎石的混凝土泌水大;混凝土外加剂的保水性、增稠性、引气性差的混凝土易出现泌水;超掺混凝土外加剂的混凝土易出现泌水、离析。
解决泌水、离析的方法有,根本途径是减少单位用水量、增大砂率,选择合理的砂率;采用连续级配的碎石,且减少针片状碎石的含量;增大水、水泥用量或掺适量的Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰;改善混凝土外加剂性能,使其具有更好的保水、增稠性,或适量降低混凝土外加剂掺量。
2)泵送混凝土塌落度损失较大。产生塌落度损失较大的原因:天气炎热,某些外加剂在高温下失效;水分蒸发快、气泡外溢造成新拌混凝土塌落度损失快;混凝土外加剂与水泥适应性不好引起混凝土塌落度损失快;混凝土外加剂掺量不够,缓凝、保塑效果不理想;加入泵送混凝土种的外加剂一般有高效减水剂,但高效减水剂与水泥有相容性问题,某些水泥不能配置低水灰比高流动性的混凝土;施工现场与搅拌站没有协调好,造成压车、塞车时间太长,导致混凝土塌落度损失过大。
解决的方法有:施工前,做好混凝土外加剂与水泥适应性试验;调整混凝土外加剂配方,使其与水泥相适应;调整混凝土配合比,提高砂率、用水量,将混凝土初始塌落度调整到20cm以上;夏季高温施工时,除用湿草袋等遮盖输送管,避免阳光照射外,合理配制混凝土量,避免长时间运输,可适量增大混凝土塌落度。
3)泵送混凝土出现抓底或板结问题。严重泌水的混凝土易出现抓底或板结;混凝土外加剂掺量大的混凝土易出现抓底现象;水泥用量大的混凝土易出现抓底现象;砂率小易使混凝土出现板结现象;混凝土外加剂减水率高,泌水率高,保水、增稠、引气效果差的混凝土易出现抓底或板结现象。
我们可以通过减少单位用水量;提高砂率;掺加适量的掺合料如粉煤灰,降低水泥用量;增加混凝土外加剂的引气、增稠、保水功能等措施来防治混凝土出现抓底、板结现象。
4)泵送混凝土出现堵管问题。混凝土浇筑时时常发生堵管现象,分析其原因,主要有:由于搅拌机问题或搅拌时间不足,造成混凝土未充分拌合均匀,或水灰比过大,混凝土和易性、泵送性差,易造成堵管;水泥用量过少,混凝土塌落度和砂率过低时,水泥砂浆润滑不足,和易性差,混凝土在管道中的摩擦阻力增大而容易堵管;管道布局不合理,弯管过多易造成堵管。
为避免发生堵管现象,我们可以检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求;泵送混凝土前,先要用砂浆润滑管道;检查入泵处混凝土拌合物的和易性,砂率是否适合,有无大的水泥块,拌合物是否泌水、抓底或板结等现象,并采取相应的措施;检查混凝土的初始塌落度是否大于20cm,若是混凝土塌落度损失快而引起的混凝土堵泵现象,则应首先解决混凝土损失问题;检查管道布局,尽量减少弯管,特别是低于90°的弯管。
2泵送混凝土的配制
泵送混凝土要求混凝土有较大的塌落度和较好的粘塑性,不会发生泌水、离析等现象,并要求混凝土在管道中所受摩阻力小,不产生堵管现象,具有良好的可泵性。配制可泵性良好的混凝土应注意下列问题。
1)骨料的选用。骨料选用对泵送性能有很大的影响,必须严格控制,以卵石和河砂最为合适。碎石由于表面积大,在水泥浆数量相同的情况下,管内阻力大,使用碎石比卵石的泵送能力差。根据钢筋混凝土工程施工及验收规范规定,泵送混凝土骨料最大粒径不得超过管道内径的1/4～1/3。如果混凝土中细骨料含量过高,骨料总面积增加,需要增加水泥用量,才能全部包裹骨料,得到良好的泵送效果。细骨料含量少,骨料总面积减少,但骨料之间的间隙未被充满,不利于输送压力的传送,泵送困难,直接影响混凝土泵送工作的正常运转。
2)水泥用量。单位体积混凝土的水泥用量是影响混凝土在管内输送阻力的主要因素。水泥的单位含量少,泵送阻力就增加、泵送能力就会降低。为了保证混凝土在泵送时能顺畅,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg。
3)水灰比、塌落度的控制。泵送混凝土的水灰比应限制在0.4～0.6,最小不得低于0.4,水灰比大,混凝土稠度减小,流动性好,泵送压力会明显下降,但由于在压力作用下,混凝土过稀,骨料间的润滑膜消失,混凝土的保水性较差,容易发生离析而堵塞管道,因此应正常掌握水灰比。适宜的塌落度为80～180mm。但在泵送混凝土时塌落度不是一个定值,它与管道材料和长度有关。
3泵送混凝土施工操作要点
管线布局方面,输送管线设计布置应尽量短,尽可能直,转弯的地方尽量减少,并设置大角度的缓弯,管线接头应严密,少用锥形管,以减少阻力和压力损失。在混凝土泵送前,应先向泵送水,清洗管道,再泵送水泥砂浆湿润内壁。
泵送开始后,必须保证混凝土连续浇筑,混凝土搅拌站供应能力应比现场混凝土泵工作能力高出约20%,以保证受料斗内有充足的混凝土,防止吸入空气,造成阻塞。泵送混凝土时,如输送管吸入空气,应立即采取反泵回吸并重新搅拌。
料斗中的混凝土有离析现象时,要停止泵送,重新搅拌到达要求后方可使用,否则容易造成堵管。如遇特殊原因中途需要停止泵送,停顿时间不宜超过15～20min,每隔4～5min使泵交替进行4～5个行程的正转和反转运行,以防混凝土在管道内发生离析。若停顿时间过长,必须排空管道内的混凝土,并正确留置混凝土施工缝。
混凝土泵出现压力升高且不稳定、输送管明显振动、油温升高等现象时,不得强行泵送,应立即停泵检查,查明原因后采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等可能堵塞的部位,将这些部位混凝土敲击松散,便于通过管道恢复正常泵送,避免堵塞。输送管道发生堵塞时,可利用输送泵反泵功能进行反抽。如果进行了2～3次自动反抽堵塞还未排除,则可根据接头处有无脱开倾向和输送管晃动情况,查明堵塞部位,拆卸混凝土输送管进行排除。对于输送管路,如夏季高温日光直射时,可用湿草帘等加以覆盖,避免由于管道温度升高导致混凝土脱水加快而形成阻塞。冬季气温很低时,也应覆盖保暖,防止混凝土拌合物长距离泵送时受冻。
4结语
好的施工工艺要配合良好的施工技术才能取得满意的施工效果。在采用泵送混凝土工艺时,应提高对其施工质量的重视程度,全面了解和把握泵送混凝土施工技术,严格施工,有效管理,以保证工程质量,提高施工效率。
参考文献
[1]范斌.泵送混凝土施工中应注意的几个问题.山东水利,2001.
[2]王华生.混凝土技术禁忌手册.机械工业出版社,2002.
[3]蔡正咏.混凝土性能.中国建筑工业出版社,1999.
关键词泵送;混凝土;分析;常见问题;施工控制
中图分类号U415.2 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0081-01
随着建筑业的发展,泵送混凝土已被广泛应用于高层建筑和大体积混凝土施工中。本文将对泵送混凝土施工中常见的问题展开分析探讨,提出切实可行的施工技术方案。
1泵送混凝土常见问题分析
1)泵送混凝土易出现泌水、离析问题。出现泌水、离析的原因有:火山灰质硅酸盐水泥易泌水;掺Ⅰ级粉煤灰易泌水;水泥细度大、水泥标准稠度用水量小、水泥用量小时均易产生泌水现象;掺非亲水性混合材的水泥易泌水;同掺量下,低标号水泥比高标号水泥的混凝土易泌水;高标号水泥的混凝土比低标号水泥的混凝土更易泌水;单位用水量偏大的混凝土易泌水、离析;强度等级低的混凝土易出现泌水;砂率小的混凝土易出现泌水、离析现象;单粒径碎石比连续粒径碎石的混凝土泌水大;混凝土外加剂的保水性、增稠性、引气性差的混凝土易出现泌水;超掺混凝土外加剂的混凝土易出现泌水、离析。
解决泌水、离析的方法有,根本途径是减少单位用水量、增大砂率,选择合理的砂率;采用连续级配的碎石,且减少针片状碎石的含量;增大水、水泥用量或掺适量的Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰;改善混凝土外加剂性能,使其具有更好的保水、增稠性,或适量降低混凝土外加剂掺量。
2)泵送混凝土塌落度损失较大。产生塌落度损失较大的原因:天气炎热,某些外加剂在高温下失效;水分蒸发快、气泡外溢造成新拌混凝土塌落度损失快;混凝土外加剂与水泥适应性不好引起混凝土塌落度损失快;混凝土外加剂掺量不够,缓凝、保塑效果不理想;加入泵送混凝土种的外加剂一般有高效减水剂,但高效减水剂与水泥有相容性问题,某些水泥不能配置低水灰比高流动性的混凝土;施工现场与搅拌站没有协调好,造成压车、塞车时间太长,导致混凝土塌落度损失过大。
解决的方法有:施工前,做好混凝土外加剂与水泥适应性试验;调整混凝土外加剂配方,使其与水泥相适应;调整混凝土配合比,提高砂率、用水量,将混凝土初始塌落度调整到20cm以上;夏季高温施工时,除用湿草袋等遮盖输送管,避免阳光照射外,合理配制混凝土量,避免长时间运输,可适量增大混凝土塌落度。
3)泵送混凝土出现抓底或板结问题。严重泌水的混凝土易出现抓底或板结;混凝土外加剂掺量大的混凝土易出现抓底现象;水泥用量大的混凝土易出现抓底现象;砂率小易使混凝土出现板结现象;混凝土外加剂减水率高,泌水率高,保水、增稠、引气效果差的混凝土易出现抓底或板结现象。
我们可以通过减少单位用水量;提高砂率;掺加适量的掺合料如粉煤灰,降低水泥用量;增加混凝土外加剂的引气、增稠、保水功能等措施来防治混凝土出现抓底、板结现象。
4)泵送混凝土出现堵管问题。混凝土浇筑时时常发生堵管现象,分析其原因,主要有:由于搅拌机问题或搅拌时间不足,造成混凝土未充分拌合均匀,或水灰比过大,混凝土和易性、泵送性差,易造成堵管;水泥用量过少,混凝土塌落度和砂率过低时,水泥砂浆润滑不足,和易性差,混凝土在管道中的摩擦阻力增大而容易堵管;管道布局不合理,弯管过多易造成堵管。
为避免发生堵管现象,我们可以检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求;泵送混凝土前,先要用砂浆润滑管道;检查入泵处混凝土拌合物的和易性,砂率是否适合,有无大的水泥块,拌合物是否泌水、抓底或板结等现象,并采取相应的措施;检查混凝土的初始塌落度是否大于20cm,若是混凝土塌落度损失快而引起的混凝土堵泵现象,则应首先解决混凝土损失问题;检查管道布局,尽量减少弯管,特别是低于90°的弯管。
2泵送混凝土的配制
泵送混凝土要求混凝土有较大的塌落度和较好的粘塑性,不会发生泌水、离析等现象,并要求混凝土在管道中所受摩阻力小,不产生堵管现象,具有良好的可泵性。配制可泵性良好的混凝土应注意下列问题。
1)骨料的选用。骨料选用对泵送性能有很大的影响,必须严格控制,以卵石和河砂最为合适。碎石由于表面积大,在水泥浆数量相同的情况下,管内阻力大,使用碎石比卵石的泵送能力差。根据钢筋混凝土工程施工及验收规范规定,泵送混凝土骨料最大粒径不得超过管道内径的1/4～1/3。如果混凝土中细骨料含量过高,骨料总面积增加,需要增加水泥用量,才能全部包裹骨料,得到良好的泵送效果。细骨料含量少,骨料总面积减少,但骨料之间的间隙未被充满,不利于输送压力的传送,泵送困难,直接影响混凝土泵送工作的正常运转。
2)水泥用量。单位体积混凝土的水泥用量是影响混凝土在管内输送阻力的主要因素。水泥的单位含量少,泵送阻力就增加、泵送能力就会降低。为了保证混凝土在泵送时能顺畅,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg。
3)水灰比、塌落度的控制。泵送混凝土的水灰比应限制在0.4～0.6,最小不得低于0.4,水灰比大,混凝土稠度减小,流动性好,泵送压力会明显下降,但由于在压力作用下,混凝土过稀,骨料间的润滑膜消失,混凝土的保水性较差,容易发生离析而堵塞管道,因此应正常掌握水灰比。适宜的塌落度为80～180mm。但在泵送混凝土时塌落度不是一个定值,它与管道材料和长度有关。
3泵送混凝土施工操作要点
管线布局方面,输送管线设计布置应尽量短,尽可能直,转弯的地方尽量减少,并设置大角度的缓弯,管线接头应严密,少用锥形管,以减少阻力和压力损失。在混凝土泵送前,应先向泵送水,清洗管道,再泵送水泥砂浆湿润内壁。
泵送开始后,必须保证混凝土连续浇筑,混凝土搅拌站供应能力应比现场混凝土泵工作能力高出约20%,以保证受料斗内有充足的混凝土,防止吸入空气,造成阻塞。泵送混凝土时,如输送管吸入空气,应立即采取反泵回吸并重新搅拌。
料斗中的混凝土有离析现象时,要停止泵送,重新搅拌到达要求后方可使用,否则容易造成堵管。如遇特殊原因中途需要停止泵送,停顿时间不宜超过15～20min,每隔4～5min使泵交替进行4～5个行程的正转和反转运行,以防混凝土在管道内发生离析。若停顿时间过长,必须排空管道内的混凝土,并正确留置混凝土施工缝。
混凝土泵出现压力升高且不稳定、输送管明显振动、油温升高等现象时,不得强行泵送,应立即停泵检查,查明原因后采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等可能堵塞的部位,将这些部位混凝土敲击松散,便于通过管道恢复正常泵送,避免堵塞。输送管道发生堵塞时,可利用输送泵反泵功能进行反抽。如果进行了2～3次自动反抽堵塞还未排除,则可根据接头处有无脱开倾向和输送管晃动情况,查明堵塞部位,拆卸混凝土输送管进行排除。对于输送管路,如夏季高温日光直射时,可用湿草帘等加以覆盖,避免由于管道温度升高导致混凝土脱水加快而形成阻塞。冬季气温很低时,也应覆盖保暖,防止混凝土拌合物长距离泵送时受冻。
4结语
好的施工工艺要配合良好的施工技术才能取得满意的施工效果。在采用泵送混凝土工艺时,应提高对其施工质量的重视程度,全面了解和把握泵送混凝土施工技术,严格施工,有效管理,以保证工程质量,提高施工效率。
参考文献
[1]范斌.泵送混凝土施工中应注意的几个问题.山东水利,2001.
[2]王华生.混凝土技术禁忌手册.机械工业出版社,2002.
[3]蔡正咏.混凝土性能.中国建筑工业出版社,1999.