泵送混凝土在工程中的應(yīng)用

1、泵送混凝土在工程中的應(yīng)用周傳文 趙建波摘 要 本文論述了泵送混凝土原材料的選擇，配合比的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法，以及工程應(yīng)用關(guān)鍵詞 泵送混凝土、粉煤灰、高效泵送劑、坍落度損失1 前言寧夏中衛(wèi)供電局生產(chǎn)調(diào)度大樓， 是半圓形框剪結(jié)構(gòu)的小高層， 地下一層， 地上八層， 局部九層，建筑總高度38m建筑面積15500m2,混凝土澆筑總量約 9000卅?；炷辽a(chǎn)采取攪拌樓集中拌制，泵送直接入倉(cāng)。僅2008年的47月份，混凝土集中攪拌站為工程順利輸送泵送混凝土6000多mt這對(duì)于保證混凝土質(zhì)量，確保施工進(jìn)度，降低工程成本，起到了很好的作用。同時(shí)我們?cè)谠囼?yàn)和生產(chǎn)中也積累了大量的第 一手資料，現(xiàn)將泵送混凝土在工程中的

2、應(yīng)用情況簡(jiǎn)介如下。2 泵送混凝土原材料的選擇2.1 粗骨料（石子） 泵送混凝土對(duì)石子粒徑大小和級(jí)配的要求比普通混凝土嚴(yán)格，泵送是否順利與石子的最大粒徑和形狀密切相關(guān)，最大粒徑除應(yīng)符合施工規(guī)范外，還要滿(mǎn)足最大粒徑與輸送 管道之比的要求，石子形狀以圓形或近似圓形者為佳，石子級(jí)配應(yīng)符合自然連續(xù)級(jí)配。根據(jù)本工程鋼筋混凝土的特點(diǎn)及泵送管道的管徑，選用孟家灣525mn碎石，大量試驗(yàn)證明級(jí)配合理，質(zhì)量符合要求。2.2 細(xì)骨料（砂子）泵送混凝土要求細(xì)骨料有良好的級(jí)配， 通過(guò)0.315mm篩孔的這一部分細(xì)小顆粒累計(jì) 篩余應(yīng)大于15%根據(jù)工程施工地區(qū)的砂源特點(diǎn)和施工技術(shù)要求，選用營(yíng)盤(pán)水川區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù) 2.6

3、3.1 ，含泥量在 23%范圍內(nèi)，其它品質(zhì)符合規(guī)范要求。2.3 水泥 泵送混凝土一般選用普通硅酸鹽水泥，但為了降低水泥的水化熱，有利于大體積混凝土結(jié)構(gòu)控制裂縫開(kāi)展，往往也采用礦渣水泥。根據(jù)本工程抗?jié)B及冬季施工等特點(diǎn)，選 用華泰新普通硅酸鹽 P.042.5 水泥，水泥質(zhì)量符合要求。2.4 粉煤灰后期強(qiáng)度得到提高，100% 的優(yōu)質(zhì)粉降低坍落度，使得混粉煤灰作為準(zhǔn)活性材料， 摻入混凝土中能使其和易性得到改善， 并能降低水化熱，改善充分水化的水泥漿體微結(jié)構(gòu)。應(yīng)選用需水比小于 煤灰， 因?yàn)榉勖夯业男杷却笥?100%時(shí)，會(huì)增加混凝土的用水量，凝土粘度增加，降低混凝土的可泵性。當(dāng)摻用粉煤灰取代部分水泥后，

4、混凝土的早期強(qiáng) 度會(huì)略低， 但使用高效劉減水劑后，能使混凝土的早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度均有顯著提高。本工程選用寧 夏天利I級(jí)粉煤灰。2.5 外加劑在混凝土中摻加外加劑，除滿(mǎn)足施工工藝及質(zhì)量要求同時(shí)，要達(dá)到降低水泥用量，減少混凝土成本為目的。我們主要摻用的外加劑有山西永紅NF-4高效泵送劑、RT-B4膨脹劑，質(zhì)量符合規(guī)定。3泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)泵送混凝土與傳統(tǒng)的混凝土施工方法不同，是用混凝土輸送泵，借助于泵的壓力， 將混凝土通過(guò)輸送管道，壓送至澆注部位的施工方法。泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)與普通混 凝土配合比設(shè)計(jì)有共同的要求，即保證混凝土有良好的和易性、滿(mǎn)足強(qiáng)度等級(jí)要求、滿(mǎn) 足耐久性和降低成本的要求。但泵送

5、混凝土必須滿(mǎn)足以下幾項(xiàng)要求，才能基本保證正常 輸送。3.1 混凝土與輸送管壁之間，具有較小的摩擦力；3.2 混凝土壓送過(guò)程中，不產(chǎn)生離析現(xiàn)象；3.3 保證在壓送過(guò)程中，不引起混凝土質(zhì)量和性能變化，避免由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溫度高 而出現(xiàn)的早凝阻管現(xiàn)象；3.4 混凝土必須具有較好的流動(dòng)性和足夠的初凝時(shí)間。為獲得較好的泵送效果，必須選用適宜的配合比，JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：泵送混凝土的用水量與水泥和礦物摻和料的總量之比不宜大于0.60 ;泵送混凝土的水泥和礦物摻和料的總量不宜小于300 kg/m 3;泵送混凝土的砂率宜為35%-45%4泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算我們?cè)谥行l(wèi)供電局生產(chǎn)

6、調(diào)度大樓工程施工中，抓住其施工特點(diǎn)，結(jié)合原材料供應(yīng)情況及機(jī)械設(shè)備性能特點(diǎn)， 先后試配、調(diào)整、投入使用了 C35/P6、C35/P8、C35 C30 C25、 C15六個(gè)不同強(qiáng)度等級(jí)的粉煤灰泵送混凝土配合比，取得了良好的效益。主體結(jié)構(gòu)基本全為C30強(qiáng)度等級(jí)，現(xiàn)以 C30強(qiáng)度等級(jí)混凝土為例，說(shuō)明配合比設(shè)計(jì)過(guò)程。4.1 采用材料華泰新普通硅酸鹽 P.O42.5水泥； 營(yíng)盤(pán)水川區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)2.80，表觀密度.2.60 ； 孟家灣525mm的碎石，級(jí)配良好；拌和用水為自來(lái)水；NF-4高效泵送劑，摻量 1.2%； 寧夏天利I級(jí)粉煤灰?；炷撂涠瘸鰴C(jī)要求100140mm4.2 基準(zhǔn)泵送混凝土配合比計(jì)算

7、 混凝土試配強(qiáng)度 f cu.o = f cu.k + 1.645 d =30+1.645 X 5=38.2MPa確定水灰比 W/C= ( a aX fee) / ( fcu.o+a aX a b X fee)=(0.41 X 42.5 ) / (38.2+0.41 X 0.07 X 42.5 ) =0.44 每卅混凝土用水量經(jīng)驗(yàn)用水量190 kg 每 ni 混凝土水泥用量m co = m wo / (W/C =190/0.44 =432 kg按體積法計(jì)算每立方米混凝土的砂、石用量砂率取 39% mso =718 kg m g。=1084 kgC30基準(zhǔn)混凝土配合比用量(kg/m3)水：水泥：砂

8、：石 =190: 432: 693: 10604.3 摻粉煤灰按超量取代法計(jì)算配合比 粉煤灰取代水泥率取11%計(jì)算每m5混凝土中水泥用量m=432X( 1-10%) = 390 kg超量系數(shù)( )取1.2，計(jì)算每m混凝土中粉煤灰用量m=1.2 X( 432-390 ) = 50 kg 求出粉煤灰超出水泥部分的體積，并扣除同體積的砂用量m= ms。- (m / p c+ mf / p f- m co/ p c)x 2.68=718- (390/3.1+ 50/2.2-432/3.1 )X 2.68 = 693 kg表1 C30粉煤灰泵送混凝土配合比表(kg/m3 )水灰比水水泥粉煤灰砂石泵送劑0

9、.441903905069310844.34.4 施工配合比的確認(rèn)當(dāng)組成混凝土的材料確定后，進(jìn)行了不同粉煤灰摻量的混凝土強(qiáng)度、混凝土和易性、泵送性能的試配、試驗(yàn)工作。試拌結(jié)果見(jiàn)表2。表2混凝土試拌結(jié)果表編號(hào)砂率%坍 落 度mm水灰比混凝土材料用量(kg/m3)抗壓強(qiáng)度(MPa水水泥粉煤灰砂石泵送劑(HC-200)3d7d28d1391300.441903905069310844.324.129.139.22391300.441903806068210844.122.927.836.3依據(jù)設(shè)計(jì)配合比的計(jì)算，和現(xiàn)場(chǎng)試拌及不同摻量粉煤灰和外加劑比較，和試拌強(qiáng)度 及工藝性能分析，采用 1施工配合比在工

10、程中應(yīng)用。5工程應(yīng)用情況自2007年11月至2008年7月，混凝土集中攪拌站為工程輸送混凝土9000多mi，混凝土澆筑順利，混凝土拌和物和易性、 可泵性良好。其中2008年4月至2008年7月, C25、C30混凝土現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)試塊129組，截止2008年08月05日，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室出具的混凝土試塊實(shí)驗(yàn)報(bào)告，依據(jù)GBJ107-87混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)計(jì)算達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。表3框架柱混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表日期混凝土 強(qiáng)度等級(jí)試塊組數(shù)(組)強(qiáng)度平均值(MPa)強(qiáng)度最小值(MPa)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)生產(chǎn)混凝土質(zhì)量水平2007.12.23 2008.4.30C352540.83

11、7.23.65優(yōu)良2008.5.4 7.191240.8538.13.56優(yōu)良2008.04.25 2008.6.28C30935.634.43.40優(yōu)良2008.7.2 8.051235.634.33.36優(yōu)良6影響泵送混凝土難易程度和質(zhì)量的幾個(gè)因素影響泵送混凝土難易程度和質(zhì)量的因素很多，例如，砂石骨料級(jí)配情況，水泥與外 加劑的相容性，混凝土塌落度損失的控制，還有泵車(chē)本身的性能等都對(duì)其有著直接影響。6.1 骨料的影響主要是細(xì)骨料的影響，我們所使用的砂為細(xì)度模數(shù) 2.63.1 ,但有時(shí)由于料廠砂源的變化，砂變?yōu)榇稚?，通過(guò) 0.315mm篩孔的細(xì)顆粒少于 10%影響混凝土的泵送效果， 通過(guò)增大砂

12、率，可以改善泵送效果，但控制砂子質(zhì)量在規(guī)定范圍內(nèi)是最重要的。另外， 由于某些特殊原因，使拌制后混凝土塌落度增至200mm以上，產(chǎn)生離析，引起骨料的重疊擠壓，灰漿先行壓出，阻塞管道造成故障，同時(shí)留下混凝土的質(zhì)量隱患。6.2 外加劑的影響由于水泥品種、礦物組成、含堿量、細(xì)度及生產(chǎn)水泥時(shí)所用石膏的不同，同一種減 水劑在相同摻量下，往往因水泥品種不同而使用效果不同，甚至根本不適用。因此要通 過(guò)水泥與減水劑相容性試驗(yàn)，優(yōu)先選用與確定使用水泥相容性好的減水劑，以免影響減 水劑的減水效果。夏季施工時(shí)，由于攪拌時(shí)混凝土溫度高，水泥的水化速度和水分蒸發(fā)較快，混凝土 坍落度損失較大。泵送混凝土坍落度損失是一個(gè)值得

13、注意的問(wèn)題，為防止坍落度損失過(guò) 快，我們采用了高效減水劑與糖鈣緩凝劑復(fù)合使用技術(shù)， 調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)、 硬化速度， 有效地控制了混凝土坍落度損失。特別在剪力墻等較大體積混凝土施工中，摻入糖鈣緩 凝劑使水化熱減慢， 有利于熱量消散， 使混凝土內(nèi)部溫升有所降低， 避免產(chǎn)生溫度裂縫， 取得了良好的效果。6.3 攪拌站配料及攪拌對(duì)泵送混凝土的影響主要是攪拌時(shí)間的影響，保證充分?jǐn)嚢?，具有良好的和易性，一般控制最少攪拌時(shí)間為 2min。6.4 拖泵本身的性能施工實(shí)踐證明，要保證混凝土正常輸送，泵車(chē)必須滿(mǎn)足幾項(xiàng)主要工作參數(shù)。如輸入壓力、混凝土輸出量（m/ h）、最大水平輸送距離、最高垂直壓送距離等。7 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)7.1 利用粉煤灰和高效泵送劑配制泵送混凝土較經(jīng)濟(jì)和方便， 既提高混凝土工程質(zhì)量， 又節(jié)約水泥，降低了成本。但是，施工配合比必須經(jīng)試配后確定、提供。7.2 使用粉煤灰時(shí)必須注意的一個(gè)問(wèn)題是它的物理特性與化學(xué)成分有很大的變異性， 這與電廠的燃煤工藝、 原料煤的成分、 收集方法等有很大的關(guān)系， 對(duì)粉煤