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关于泵送混凝土施工方法的讨论

2011-12-20郭雪瑞

城市建设理论研究 2011年23期
关键词:泵送水灰比骨料

郭雪瑞

【摘要】本文论述了建筑工程中影响泵送混凝土质量的因素,主要从材料的质量要求、现场输送管道的铺设、输送和泵送作业等方面加以论述,并针对导致泵送混凝土裂缝产生的原因提出防治措施。

【关键词】质量要求泵送混凝土裂缝措施

【前言】近年来,随着建筑技术的快速发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。本公司承建的某住宅小区,总建筑面积10多万平方米,最大高度45m,为框架剪力墙结构,主体结构全部采用泵送混凝土施工,泵送混凝土必须满足泵送的可泵性。可泵性能良好的混凝土拌合物应具有:较高的流动性,足够运输时间内塌落度损失最小,混凝土的粘聚性好,在泵压力作用下,不离析不泌水,较高的水泥砂浆含量降低了输送过程中产生的磨擦力。但是混凝土材料品质及配合比质量的波动以及混凝土输送、泵送、浇筑、养护等施工工艺对混凝土质量有较大的影响,施工过程中需要进行严格的质量控制。

一、混凝土材料质量要求

1. 水质的要求

凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土;当采用其他水源时,应进行取样检测。未经处理的工业废水,污水及沼泽水及海水不能使用。

2. 水泥的要求

泵送混凝土所用的水泥,一般为普通硅酸盐水泥,施工现场温度较高和大体积混凝土(如本工程电梯底板(即联合桩承台)宜用水化热较低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥。本工程采用海螺牌水泥,C30以下用32.5R水泥;C30~C45用42.5R水泥。水泥用量不仅应满足结构的强度要求,而且要保证一定量的水泥浆作润滑剂,减少输送过程的阻力。但过多的水泥量,反而会增加混凝土的粘性,增大摩擦,故水泥用量控制在300kg/㎡。

3. 粗骨料的要求:骨料最大粒径与输送管内径之比:泵送高度<50m,不宜大于1:3。

4. 细骨料的要求:泵送混凝土应比普通混凝土适当提高砂率,以适应管道输送的需要;但砂率过高,会降低和易性,故在满足可泵性的前提下尽量降低砂率。宜采用中砂,Ⅱ区砂,通过0.315㎜筛的颗粒含量为20~30%,其中通过0.16㎜筛的细粉料含量约为8~20%。

5. 掺合料的要求

大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到润滑作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而提高了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高,故适于高温季节和大体积混凝土施工。

6. 外加剂的要求

泵送混凝土需要混凝土的高流动性,而使混凝土能够泵送,主要是使用了混凝土外加剂,主要是混凝土泵送剂。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

7. 水灰比、坍落度

⑴ 泵送混凝土的水灰比过大,混凝土稠度减少,流动性好,泵送压力下降;但如果混凝土过稀,保水性不好,容易发生离析而堵塞管道,故应限制水灰比在0.4~0.6。

⑵ 气温对坍落度损失的影响。气温升高,一方面水泥的水化反应加快,坍落度损失增大;另一方面,升温后引起的水份挥发增大,也将导致坍落度损失。泵送混凝土坍落度以8~15㎝為宜。

二、泵机的布置

1. 选择泵机位置时,应尽可能靠近浇筑地点,附近有水源和照明设施、无障碍物。泵机周围应

当有一定的空间便于操作,并应搭设防护棚。

2. 泵机与搅拌车的匹配。由于搅拌站与施工现场之间有一定距离,而且搅拌车的出料量与泵机

的输送量存在一定的差值,因此存在泵机与搅拌运输车的匹配问题。

3. 由于本工程每层建筑面积较大,现场采用两台混凝土泵同时浇筑。此时选定的位置要使其各

自承担的浇筑量接近,要求同时浇筑完毕,避免留置施工缝。

4. 由于本工程为高层建筑,在采用接力泵泵送混凝土时,接力泵的设置位置应使上、下的输送

能力相匹配。

三、现场管道铺设

1. 宜选择最短的线路为输送管道,管道中应尽量少用弯管和软管,更应避免使用弯度过大的弯

头,管端末段活动软管弯曲不得超过180°,并不得扭曲。

2. 垂直输送管用预埋件固定在墙、柱或楼板预留孔处或用木楔子楔紧,在墙及柱上每节管至少

设一个固定点;水平管每隔一定距离用支架固定,且水平管越短越好。

3.最下部一段垂直管下面的弯管,要另外单独设置固定设施来承受管的重量。

四、混凝土的输送

泵送混凝土施工工序:泵送前准备→泵管铺设→水泥砂浆搅拌→泵送→混凝土搅拌→泵送→

结束、清洗管道。

1. 泵送前的准备

⑴ 炎热季节施工时,要在混凝土输送管上遮盖湿罩布或湿草袋降温,以避免阳光照射,增加混

凝土的坍落度,同时每隔一定的时间洒水湿润,以降低入模温度;低温天气施工时,应采取

遮盖或保温材料包裹。

⑵ 对泵机进行全面的检查,符合要求后开机进行试运转。泵机启动后,先泵入适量清水,以湿

润料斗、活塞和输送管等与混凝土直接接触的部位。再用与泵送混凝土成分相同配合比的水

泥砂浆润滑混凝土泵和输送管道。

⑶ 检查输送管道的铺设是否合理、牢固;照明和水源是否能正常使用。

2.混凝土泵送

⑴ 泵送时应先慢速,同时检查泵机各部件是否运转正常和输送管道有否漏浆、牢固,待各系统

运转正常后方可开始加速至正常速度。如发现异常应立即停机检查。

⑵ 如在泵送中途因故必须中断时,中断时间不得超过搅拌至浇筑完毕所允许的时间。

⑶ 泵送混凝土时,如因混凝土供应不上或其他原因使输送管吸入空气,此时应立即反泵吸出管

内混凝土至料斗中重新拌合并排出空气后,重新泵送。

⑷ 混凝土运送至浇筑地点,应立即浇筑入模.如混凝土拌合物出现离析或分层现象,应对混凝土

拌合物进行二次搅拌。

⑸ 泵送完毕后,应将混凝土泵里混凝土清理完毕并将泵和输送管道清洗干净。

五、常见堵塞原因及预防措施

1.骨料级配不合理碎石或卵石直径过大,拌制出的混凝土会引致管道堵塞;混凝土的水灰比过

大,保水性不好,坍落度变化过大等都容易发生离析而堵塞管道。预防措施是控制骨料的直

径和水泥用量,限制水灰比在恰当的范围,保证坍落度不发生较大的变化。

2.输送管道铺设不合理,弯管太多和管道过长等都容易发生堵塞。预防措施是在设计管道线路

时,选择路线最短、弯道最少的线路,并且管道固定牢靠。

3.如果在泵送过程出现油温升高、压力升高、输送管明显震动等现象而泵送困难时,应立即查

明原因,此时应慢速泵送或反泵,防止堵塞。反泵后将管道清洗干净后才能重新泵送。

4.泵机选择不当、压力达不到要求时,都可能造成堵塞。预防措施是结合工程的具体情况、输送量、输送距离等综合考虑。

六、裂缝产生原因及防治措施

与普通混凝土相比,由于泵送混凝土流动性大、大砂率及较高的水泥用量,以及振捣不均匀等原因导致混凝土表面易产生裂缝、收缩值较大等问题,影响了混凝土质量。预防措施是:

1.在满足结构要求和可泵性的前提下,控制水灰比和尽可能减少坍落度。

2.掺入适量的掺合料和外加剂,改善混凝土的工作性能。

3.混凝土运输中不致发生分离、漏浆、严重泌水、过多的温度回升和坍落度损失。

4.混凝土的自由浇筑高度不宜大干1.5m,否则应设缓降措施,防止骨料分离。

5.混凝土的振捣应在初凝前完成。振捣时应快插慢拔,至表面泛浆不冒汽泡时为准。梁、柱节

点钢筋较密时,阻碍混凝土粗骨料向下流动分布,以至粒料分离,降低混凝土握裹力。故宜

用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振棒振捣,并保证密实性和均匀性。

6. 浇筑完毕后养护混凝土主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,

降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑完成后12h以内,及时用湿润的草帘、麻

片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,

混凝土表面应设置保护措施,以防止寒潮袭击。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣

硅酸盐水泥拌制的混凝土,浇水养护时间不少于7d,抗渗混凝土14d。

七、 结语

本工程由于严格按照上述混凝土施工技术要求施工,加快工程施工进度,节约了人力、时间,普遍达到预期的效果。尤其是经历了2008年初的冻雨严寒天气和夏季台风雨水天气,没有出现质量问题。随着越来越多的工程采用泵送混凝土施工技术,必将促使此项技术越来越成熟,更好地为建筑工程服务。

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