泵送商品混凝土发展的现状

刘文正 李 鑫 关 鑫 孙 健

（吉林建筑大学，吉林 长春 130000）

1 发展现状

随着我国城市化进程的加速，城区可用建筑土地的数量逐渐减少，国家为了合理的利用土地资源，减少土地资源的浪费，已经大力推进超高层建筑的建设。因此建筑的施工阶段的难易程度增高，会对施工造成极大的影响。混凝土作为建筑领域中使用量最大的一种结构材料，也在不断地发展。由于混凝土泵送技术可以实现远程运输、垂直运输等正常施工较难的操作，泵送混凝土的施工技术和方式在现在高层和超高层建筑的建设当中都被广泛使用。与此同时，泵送技术也在不断地完善，使用的范围逐渐扩大。在发展较早的城市和国家中，泵送技术都达到了标准甚至更高的水平，而我国的整体水平和泵送技术较之依旧有很大差距。

各个国家对于高层建筑都有相应的规范，但没有严格意义上的标准。通常高层建筑是指楼房高度在100m时，层数达到30层的建筑。目前我国的商品房大多高度都在30层的时候达到了90m高，这种情况下混凝土泵送较难。泵送较难是因为普通混凝土的配比不能满足泵送要求：与普通混凝土相比，高层、超高层建筑所需的碎石粒径较大，受到阻力高；使用地泵时，泵送管的长度越长，会导致坍落度损失越大，流动性变差，增加阻力；与传统混凝土相比，越高的楼层所需要的砂率越低，导致拌合物中浆体较少，减少了流动性，提高了摩擦力。

超高层泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m的现代泵送混凝土技术。泵送的时候，高度越高，管道线路越复杂、拐弯弯头数量越多，再加上泵送的高度、黏度需求大、强度要求高，使混凝土泵送时的阻力增大许多。同时，混凝土随着长距离泵送其可泵性能下降，出现爆管、堵泵、漏气等风险增大，影响工程施工进度。因此不断研究超高层混凝土性能及施工工艺，对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有重要意义[1]

泵送商品混凝土是用混凝土泵或泵车沿输送管运输和浇筑混凝土拌合物。是一种有效的混凝土拌合物运输方式，速度快、劳动力少，尤其适合于大体积混凝土和高层建筑混凝土的运输和浇筑。从 1907年开始就有人研究混凝土泵。1932年荷兰人J.C.库依曼制造出卧式混凝土缸的混凝土泵，有了实用价值。第二次大战后在欧美得到推广。50年代中叶联邦德国研制了液压操纵的混凝土泵，工作性能大大改善。60年代中叶又研制了混凝土泵车，机动性更好。

中国在50年代就应用混凝土泵，但大规模应用是从1979年在上海宝山钢铁总厂工程上开始，此后在中国的高层建筑上得到推广。1986年上海的商品混凝土已有86%是泵送的。混凝土泵分挤压式泵和活塞式泵，多用后者。

根据混凝土泵能否自己行驶又分固定式、拖式和混凝土泵车。后者能自己行驶，便于转移工地，车上还装有三节能伸缩或屈折的布料杆，能将混凝土拌合物直接运至浇筑地点，施工十分方便。

混凝土在泵送的时候，前期泵送水来润湿管道，中期在泵送混凝土前先泵送和混凝土强度等级相同的砂浆，泵送完成后对管道进行冲洗。泵水是为了检查泵送管的封闭程度并且将上一次泵送的余料清理干净，并且润湿泵送管道。确保混凝土运输过程中稳定，安全。泵水后，与泵送砂浆之前需要在管道入口放置一块海绵球，起分离砂浆和水的作用。泵送砂浆时，要注意砂浆的用量，一般情况下可按每100m管道约需0.3m3砂浆计算，搅拌主机、料斗、混凝土输送车搅拌罐等约需0.2m3左右的砂浆。因此泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管，砂浆太多将影响混凝土的质量或造成不必要的浪费。砂浆泵出后可进行混凝土泵送[2]

2 主要问题与防治措施

由于混凝土在劳动分包时存在很多的不稳定因素，泵送时发生堵塞，施工时离析，泌水等都会影响混凝土的质量，从而出现许多问题。

当混凝土泵送时发生堵塞，必须马上将输送方向反转，使拌合物完全回到料斗之中，重新搅拌均匀，减少泵送量。如果操作仍然受阻，就不能强行泵送，应该立刻清空泵送管道，重新搅拌新的拌合物，搅拌均匀后反复进行正反泵运转后，再进行泵送浇筑。造成混凝土堵塞的原因主要有两个：第一，混凝土在工地放置时间过长，缺乏养护，拌合物发生凝结硬化，导致泵送时候出现问题。第二，工作人员不够专业，外包劳务人员工作量大，专业知识储备不是很多，质量意识浅薄，就会在施工时候发生问题。

为了解决这种问题，企业需要对工作地点进行不定期的进行检查，由专业的人员进行。检查内容包括：搅拌站基础设施； 对配合比计量需要的装置、材料含水率和粒径变化进行调整；监督施工时是否严格按照配合比进行施工；对外加剂和掺料的把控等等。商品混凝土从拌制结束，出罐车，运输到现场等必须由搅拌站进行监督，保证混凝土的质量在送到施工现场时保证没有问题，防止因为混凝土运输过程中出现问题从而影响施工质量，极大限度确保预拌混凝土质量。

在混凝土运输到施工现场时，工地的专业人员需要认真核对商品混凝土运输单据的各项指标，检查强度等性能是否存在问题，仔细把握操作质量。在每次入模浇筑前，专业人员需要到现场检查坍落度、温度等指标，如实记录。若出现混凝土坍落度异常等突发情况，立即进行汇报并进行应急处理。施工通道必须随时保持畅通，引导运输车有序停放，确保施工顺利进行。提前做好预案（准备备用泵、泵送管等必要措施）预防现场施工时可能发生的问题，确保不会因为突发情况耽误混凝土施工、影响施工进度。若在浇筑过程中，混凝土坍落度发生异常，出现离析、泌水、停滞时间过长等问题，必须及时的由技术负责人进行处理。

养护环节也是至关重要的。混凝土拌合物经浇注振捣密实后，逐步硬化并形成内部结构，为使已密实成型的混凝土正常完成水泥的水化反应，获得所需的物理力学性能及耐久性指标的工艺措施称为混凝土的养护工艺。欲发挥混凝土的最佳性能，必须进行适当的养护。必须提供充分的水分来保证水化以及将孔隙率降低至能获得所需要的强度与耐久性，并使混凝土由于收缩产生的体积变化最小。混凝土建筑很少遭到破坏是由于不会达到规定的设计强度，但在强度不足时就脱模，可能会引起问题。在夏季，如果不采取适当的养护措施，混凝土表面的水分就会不断蒸发，出现塑性裂缝；在冬季施工时，过早地停止湿养护和脱模，由于负载的混凝土的强度不足，已不止一次的成为结构破坏的原因。即使在采用了良好的养护方法时，混凝土也需要足够的时间去增加强度，脱模之前应检查强度。在缩短了不需维护的使用寿命上，由于养护不充分而造成的潜在耐久性的损失是一个更普遍和更隐蔽的问题。对混凝土的“皮肤”（表皮混凝土）进行适当的养护是至关重要的，因为表皮混凝土将直接地暴露在环境中并可能受到物理的或化学的侵蚀。

影响泵送混凝土施工的因素很多很杂，施工方必须确保所有环节万无一失。任何一个环节出错都会导致混凝土的强度，和易性，耐久性和其他性能不达标，导致房屋不合格，增加安全风险。