技术应用
解析泵送所遇到的问题以及处理措施
2013-07-09 15:20  
  

  与传统的混凝土灌注方法不同,泵送混凝土是在输送泵的推力作用下沿输送管道流动到浇注地点,所以要求混凝土拌合物应具有摩擦阻力小,不离析,粘聚性好等性能。

  混凝土拌合物在管内流动时,由于水泥浆的胶结作用,骨料与砂浆充分混和,骨料被砂浆充分包容成悬浮状态,并在整个泵送过程中保持这种状态,在管子中心形成柱塞状流体,外面包裹着水泥浆,粗骨料之间不产生相对运动,管壁与流体间产生外摩擦力,当泵送压力大于输送管外摩擦力时,混凝土即可向前流动。正因为要求粗骨料被砂浆充分包容,所以砂和水泥都不可太少,一般泵送施工中含砂率应控制在39%以上,水泥含量应大于300kg/而。混凝土拌合物顺利通过管道应具备两个前提,一是润滑层的存在,输送管管壁上必须形成润滑层,如果粗骨料与管壁直接接触,将会产生巨大的摩擦阻力,粗骨料之间产生相对运动,导致粗骨料被砂浆充分包容的状态破坏,*终导致管道堵塞,所以要求泵送混凝土时应先输送砂浆。同时泵送过程中,吸附在管壁上的砂浆并不会总停留在原位,而是有部分随着混凝土拌合物向前流动了,后面的混凝土拌合物应能析出砂浆以补充,形成输送管抽沙管壁上砂浆的动态平衡。

  另外,混凝土拌合物应具有整体流动性,尤其在管径发生变化或管子弯曲时,很容易导致粗细骨料之间的相对运动,粗细骨料没有整体流动,粗骨料被细骨料充分包容的状态被破坏导致摩擦阻力迅速增加。泵送施工作业中*常见的是离析堵塞。在泵送混凝土中,水成液相作为压力传递介质,一旦水脱离拌合物,压力不能传递到固相物质上,固相物质就不能移动,就会产生离析堵塞。因此应尽量防止混凝土泌水,这样一方面要求粗骨料有合理的级配,使骨料之间空隙率*小,另一方面要求有足够的细骨料(砂、水泥)含量,只有足够的紧密堆集的细颗粒才能产生“阻塞过滤器”的作用,使水不能离开混和物。离析堵塞在低标号混凝土泵送中*常见,混凝土中粗量过高,级配不合理或水泥含量偏低,含砂率偏低,或者下行输送管太长而又没有采取必要的措施,以及混凝土在管道中停留时间太长等,都很容易引起离析堵塞。泵送作业时,局部产生离析,粗骨料不能移动就会产生堆积,堆积层只要达到ro厘米,就会出现管道堵塞;因此应特别强调泵送混凝土的整体均匀性,一个很小的局部产生离析都有可能引起整个管道堵塞,所以泵送混凝土在进人输送管道前必须搅拌均匀。

  堵管前,首先是部分大骨料运动停止,邻近的骨料运动速度也受到影响,结果其它骨料受到牵制,使混凝土中粗骨料悬浮状态逐渐消失,形成集结状态,此时粗骨料的支撑体―砂浆被挤跑,余下的缝隙由小骨料来填充,密度增加,这段混和物向管道膨胀,水泥浆润滑层被破坏,同时粗骨料由于重力作用渐渐下沉,与管壁接触面积逐渐增大,运动阻力增大,向前运动速度变慢,直到混凝土拌合物整体停止运动而产生堵管,此时即使反泵,这段混合物也不会发生治管壁的相对运动。另一种形式的管道堵塞是粘性堵塞,一般在高标号混凝土泵送作业中较常见(标号在C5以上的混凝土)。高标号混凝土中,水泥细颗粒含量高,或水泥标号太高,水泥颗粒细,内聚力太大,混凝土太粘,泵送阻力增加,同时混凝土拌合物很难排出稀浆,输送管壁上的砂浆润滑层很难形成一种动态平衡,泵送过程中原来吸附在管壁上的润滑层厚度越来越薄直至消失,导致产生管道堵塞。

  高标号混凝土泵送时宜适当增大水灰比;另外在粗骨粒级配合适的情况下,石子粒径较大,石子总面积较小,而且空隙率也不至增加,这样就可以降低水泥含量而达到较高的混凝土强度和密实性;同时可尝试选用不同品种的水泥以及通过加人外加剂的办法来降低水泥含量。

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