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【摘 要】 文章针对混凝土的泵送施工技术问题,从可泵性混凝土的配合比、混凝土输送泵的选型和输送管道的敷设、混凝土的输送和管道堵塞原因及防止措施等方面作了分析探讨。
【关键词】 泵送混凝土;配合比;施工技术;配料;管道敷设;管道堵塞
【中图分类号】 TU528.57 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)03-092-02
Elements for pumping concrete construction
【Abstract】 Aiming at construction of concrete pumping technology, from pumpable mix concrete, concrete pump selection and de-
livery pipeline, and pipeline transportation of concrete block causes and prevention measures such as an analysis.
【Key words】 Pumping concrete; Mix ratio; Construction technology; Ingredients; Pipe laying; Pipe plug
1泵送混凝土配合比
泵送混凝土配合比首先要满足设计强度、耐久性、和易性和可泵性,并根据材料规格、泵送距离、输送管管径条件确定。
1.1水灰比。选择适当的水灰比才有好的可泵性。根据有关文献介绍水灰比与流动阻力的实验结果为:水灰比0.45为临界值,当水灰比小于0.45时混凝土阻力急剧上升,泵送极为困难;当水灰比大于0.6时,由于在压力作用下,混凝土过稀,骨料间的润滑膜消失,混凝土的保水性不好混凝土易离析可泵性差。水灰比的取值宜在0.45～0.6之间。实践中我们采用了0.53的水灰比而获得了较利于泵送的混凝土。
1.2砂率。选择最佳砂率,可提高水泥砂浆的润滑作用。根据规范,砂率宜在38～45%之间。
1.3坍落度。混凝土的可泵性目前尚无表示方法和量测手段,一般和易性好的塑性混凝土,泵送性能也是良好的。泵送高度在100m以上时,泵送混凝土的坍落度宜在180～200mm之间。保证混凝土坍落度的措施有:①控制混凝土配合比,不宜采用提高水灰比的方法来提高混凝土的坍落度,可采用高效减水剂;②缩短混凝土在输送前的运输时间;③充分搅拌混凝土。
2泵的选择与输送管的布设
2.1泵的选择。选择的泵应与输送距离、输送高度及浇筑仓面对混凝土的需求量相匹配。
2.2泵管的布设。
2.2.1管线选择:尽可能选择直而顺的路线,输送管道的配管线路最短,管道中尽量少采用弯管和软管,更应避免使用弯度过大弯头,管道末端活动软管弯曲不得超过180°,并不得扭曲。
2.2.2输送管的布置:各管卡一定要拧紧到位,保证接头密封严紧,不漏浆。管卡尽量不与地面支撑物接触,以便拆装。对于高扬程,混凝土泵分配阀换向及吸入混凝土(或停止泵送时),管中的混凝土将对泵产生逆流压力,该压力会使泵容积效率降低,影响泵排量,造成混凝土离析而堵管。可以在泵出口架设15米或以上的水平管,利用水平管中混凝土拌和物与输送管壁间的摩擦阻力来平衡此压力。当受场地限制,无法设置足够长的水平管时,则宜在输送管路的锥行管和直管间设插管,停止泵送时插上插板可以防止混凝土逆流。另外,泵送混凝土应把新的、无磨损的或管壁较厚的输送管配置在管路开始处,以防管内压力过高而产生事故。
2.2.3泵管的固定:泵管特别是弯管的固定是影响爆管、泵送能否顺利进行的重要因素。在转弯段,泵送时管壁对拌和物的摩擦阻力也加大,停止泵送时混凝土倒流对弯管的冲击力也比直管段大的多,因此弯管是一个薄弱环节,在此处容易因受力过大而爆管,其固定及加固也显得特别重要。直管段可每隔15m左右在管的两边各设置一根紧贴管外壁的地锚予以加固。当地形复杂而无法打地锚加固时,可用钢丝绳捆绑好泵管,钢丝绳另一端与5T葫芦连接固定于坚实基础。这样不但可以固定好本段泵管,而且使钢丝绳受力段泵管的自重压力尽可能少地传递给下一段泵管,从而使各泵管相对更加稳固。
3泵送混凝土的拌和、运输和泵送
从混凝土的生产地点到混凝土入仓,是由搅拌站、运输车、泵等组成的分散式施工流水线组成的,其中任何一环节出问题(如机械故障、运输线路受阻)都会直接影响混凝土的浇筑质量。因此,要认真抓好每个环节。
3.1拌和、运输。混凝土的拌和在称量及拌和时间上应符合有关规范的要求,运输的路面要尽可能平整,以免在运输时车辆产生过大的震动而使混凝土离析、漏浆、严重泌水和坍落度损失。运输的时间应符合要求。另外,为保证混凝土的可泵性,可先不加水拌和干料,再由运输车运输至泵送场,由另一台拌合机加水搅拌90秒以上。这样混凝土拌和充分,大大地减少混凝土发生离析、泌水、漏浆和坍落度损失等不利于混凝土泵送和影响混凝土质量的因素。
3.2混凝土的泵送。开始泵送时,先输送适量的同强度等级的砂浆润滑输送管壁,紧接着输送正常混凝土。泵送过程中,受料斗内应经常留有足够的混凝土,防止吸入空气,发生堵塞。若要较长时间停止泵送需隔4～5分钟开泵一次,反泵1～2个行程,再正泵1～2个行程,以防止管中混凝土凝结。若停机时间超过30分钟(视气温、塌落度而定)宜将混凝土从泵和输送管中清除,对于坍落度小的混凝土更要注意。
3.3泵送混凝土在施工中的堵塞及排除。
3.3.1堵塞的原因及预防:正常情况下,混凝土在泵送管道中心形成柱状流体,呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆,水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触,骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻,后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓,致使管道内粗骨料形成集结,支撑粗骨料的砂浆被挤走,余下的间隙由小骨料填补。这样,骨料密度增大,使该段管道内集合物沿管道径向膨胀,水泥浆润滑层被破坏,运动阻力增大,速度变慢,直至运动停止而产生堵塞。
处理堵塞是一件很麻烦的事,所以对堵塞现象应以预防为主,主要从以下几个方面着手加以预防,减少堵塞的可能性。①在混凝土质量方面:混凝土的和易性差,表现为骨料粒径太大或级配不符合要求;砂率太低或级配不符合要求;水泥用量不当或质量不符合要求;搅拌不均匀或搅拌时间停留过长已离析;人造轻骨料吸水性太大等。其坍落度不稳定,粘聚性差,保水性差。因混凝土质量差是造成堵塞的主要原因。②在管路方面:管子接头漏水造成塌落度下降、泄压,弯管的弯曲半径过小,管道不直成凹槽,管道未对齐。
在操作方面:待料或停机时间过长。
3.3.2堵塞发生后的处理措施:堵管发生后,先进行反泵疏通,若反泵疏通无效,则应立即判定堵塞部位,停机清理管路。堵管部位判定方法是:在泵机操作人员进行反泵-正泵操作同时,其他人员沿管路寻找堵塞部位。一般来说,从泵的出口起至堵塞部位会发生剧烈振动,而堵塞点以后的管路是静止的,堵塞段混凝土吸动有响声,堵塞点以后无响声,敲打管道,堵塞部位有发闷的声音和密实的感觉。一旦找到堵塞部位,在进行正-反泵的同时,用木槌敲打该处,有可能恢复畅通,无效应立即拆卸管道进行清洗。如堵塞部位与判断不准,也可分段清洗。
4泵送混凝土的浇筑和养护
泵送混凝土对模板侧压力比塑性混凝土大,所以模板设计时,应考虑加强模板支撑的措施,防止模板变形。发生模板变形时,要及时加固模板,同时降低泵送速度,或转移浇筑点。振捣宜在15～30秒之间,振至表面减少或无气泡上升为止。养护时间按规范要求,做好试块。泵送完毕,采用空气压缩机推动清洗球清理管道。清理过程中,应随时敲击管道,了解混凝土是否接近排空,当输送管内尚有10m左右时,应将压缩机缓慢减压,防止出现大喷爆和伤人。泵送混凝土一般掺有缓凝剂,养护方法与不掺外加剂的方法相同,应在混凝土终凝之前才浇水养护,并且要加强早期养护。由于泵送混凝土的水泥用量大,宜进行蓄水养护,或覆盖草袋,以减少收缩裂缝。
5混凝土泵和泵管的清洗
在泵送混凝土的浇筑中,因水在水平管中对管子的摩擦力比混凝土的小,如果15米长水平管不足以平衡逆流压力,当受场地限制无法布设足够长的水平管时,只能拆管泻放,清洗输送管,此时泻流出的混凝土压力很大,要做好安全防护工作。
【关键词】 泵送混凝土;配合比;施工技术;配料;管道敷设;管道堵塞
【中图分类号】 TU528.57 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)03-092-02
Elements for pumping concrete construction
【Abstract】 Aiming at construction of concrete pumping technology, from pumpable mix concrete, concrete pump selection and de-
livery pipeline, and pipeline transportation of concrete block causes and prevention measures such as an analysis.
【Key words】 Pumping concrete; Mix ratio; Construction technology; Ingredients; Pipe laying; Pipe plug
1泵送混凝土配合比
泵送混凝土配合比首先要满足设计强度、耐久性、和易性和可泵性,并根据材料规格、泵送距离、输送管管径条件确定。
1.1水灰比。选择适当的水灰比才有好的可泵性。根据有关文献介绍水灰比与流动阻力的实验结果为:水灰比0.45为临界值,当水灰比小于0.45时混凝土阻力急剧上升,泵送极为困难;当水灰比大于0.6时,由于在压力作用下,混凝土过稀,骨料间的润滑膜消失,混凝土的保水性不好混凝土易离析可泵性差。水灰比的取值宜在0.45～0.6之间。实践中我们采用了0.53的水灰比而获得了较利于泵送的混凝土。
1.2砂率。选择最佳砂率,可提高水泥砂浆的润滑作用。根据规范,砂率宜在38～45%之间。
1.3坍落度。混凝土的可泵性目前尚无表示方法和量测手段,一般和易性好的塑性混凝土,泵送性能也是良好的。泵送高度在100m以上时,泵送混凝土的坍落度宜在180～200mm之间。保证混凝土坍落度的措施有:①控制混凝土配合比,不宜采用提高水灰比的方法来提高混凝土的坍落度,可采用高效减水剂;②缩短混凝土在输送前的运输时间;③充分搅拌混凝土。
2泵的选择与输送管的布设
2.1泵的选择。选择的泵应与输送距离、输送高度及浇筑仓面对混凝土的需求量相匹配。
2.2泵管的布设。
2.2.1管线选择:尽可能选择直而顺的路线,输送管道的配管线路最短,管道中尽量少采用弯管和软管,更应避免使用弯度过大弯头,管道末端活动软管弯曲不得超过180°,并不得扭曲。
2.2.2输送管的布置:各管卡一定要拧紧到位,保证接头密封严紧,不漏浆。管卡尽量不与地面支撑物接触,以便拆装。对于高扬程,混凝土泵分配阀换向及吸入混凝土(或停止泵送时),管中的混凝土将对泵产生逆流压力,该压力会使泵容积效率降低,影响泵排量,造成混凝土离析而堵管。可以在泵出口架设15米或以上的水平管,利用水平管中混凝土拌和物与输送管壁间的摩擦阻力来平衡此压力。当受场地限制,无法设置足够长的水平管时,则宜在输送管路的锥行管和直管间设插管,停止泵送时插上插板可以防止混凝土逆流。另外,泵送混凝土应把新的、无磨损的或管壁较厚的输送管配置在管路开始处,以防管内压力过高而产生事故。
2.2.3泵管的固定:泵管特别是弯管的固定是影响爆管、泵送能否顺利进行的重要因素。在转弯段,泵送时管壁对拌和物的摩擦阻力也加大,停止泵送时混凝土倒流对弯管的冲击力也比直管段大的多,因此弯管是一个薄弱环节,在此处容易因受力过大而爆管,其固定及加固也显得特别重要。直管段可每隔15m左右在管的两边各设置一根紧贴管外壁的地锚予以加固。当地形复杂而无法打地锚加固时,可用钢丝绳捆绑好泵管,钢丝绳另一端与5T葫芦连接固定于坚实基础。这样不但可以固定好本段泵管,而且使钢丝绳受力段泵管的自重压力尽可能少地传递给下一段泵管,从而使各泵管相对更加稳固。
3泵送混凝土的拌和、运输和泵送
从混凝土的生产地点到混凝土入仓,是由搅拌站、运输车、泵等组成的分散式施工流水线组成的,其中任何一环节出问题(如机械故障、运输线路受阻)都会直接影响混凝土的浇筑质量。因此,要认真抓好每个环节。
3.1拌和、运输。混凝土的拌和在称量及拌和时间上应符合有关规范的要求,运输的路面要尽可能平整,以免在运输时车辆产生过大的震动而使混凝土离析、漏浆、严重泌水和坍落度损失。运输的时间应符合要求。另外,为保证混凝土的可泵性,可先不加水拌和干料,再由运输车运输至泵送场,由另一台拌合机加水搅拌90秒以上。这样混凝土拌和充分,大大地减少混凝土发生离析、泌水、漏浆和坍落度损失等不利于混凝土泵送和影响混凝土质量的因素。
3.2混凝土的泵送。开始泵送时,先输送适量的同强度等级的砂浆润滑输送管壁,紧接着输送正常混凝土。泵送过程中,受料斗内应经常留有足够的混凝土,防止吸入空气,发生堵塞。若要较长时间停止泵送需隔4～5分钟开泵一次,反泵1～2个行程,再正泵1～2个行程,以防止管中混凝土凝结。若停机时间超过30分钟(视气温、塌落度而定)宜将混凝土从泵和输送管中清除,对于坍落度小的混凝土更要注意。
3.3泵送混凝土在施工中的堵塞及排除。
3.3.1堵塞的原因及预防:正常情况下,混凝土在泵送管道中心形成柱状流体,呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆,水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触,骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻,后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓,致使管道内粗骨料形成集结,支撑粗骨料的砂浆被挤走,余下的间隙由小骨料填补。这样,骨料密度增大,使该段管道内集合物沿管道径向膨胀,水泥浆润滑层被破坏,运动阻力增大,速度变慢,直至运动停止而产生堵塞。
处理堵塞是一件很麻烦的事,所以对堵塞现象应以预防为主,主要从以下几个方面着手加以预防,减少堵塞的可能性。①在混凝土质量方面:混凝土的和易性差,表现为骨料粒径太大或级配不符合要求;砂率太低或级配不符合要求;水泥用量不当或质量不符合要求;搅拌不均匀或搅拌时间停留过长已离析;人造轻骨料吸水性太大等。其坍落度不稳定,粘聚性差,保水性差。因混凝土质量差是造成堵塞的主要原因。②在管路方面:管子接头漏水造成塌落度下降、泄压,弯管的弯曲半径过小,管道不直成凹槽,管道未对齐。
在操作方面:待料或停机时间过长。
3.3.2堵塞发生后的处理措施:堵管发生后,先进行反泵疏通,若反泵疏通无效,则应立即判定堵塞部位,停机清理管路。堵管部位判定方法是:在泵机操作人员进行反泵-正泵操作同时,其他人员沿管路寻找堵塞部位。一般来说,从泵的出口起至堵塞部位会发生剧烈振动,而堵塞点以后的管路是静止的,堵塞段混凝土吸动有响声,堵塞点以后无响声,敲打管道,堵塞部位有发闷的声音和密实的感觉。一旦找到堵塞部位,在进行正-反泵的同时,用木槌敲打该处,有可能恢复畅通,无效应立即拆卸管道进行清洗。如堵塞部位与判断不准,也可分段清洗。
4泵送混凝土的浇筑和养护
泵送混凝土对模板侧压力比塑性混凝土大,所以模板设计时,应考虑加强模板支撑的措施,防止模板变形。发生模板变形时,要及时加固模板,同时降低泵送速度,或转移浇筑点。振捣宜在15～30秒之间,振至表面减少或无气泡上升为止。养护时间按规范要求,做好试块。泵送完毕,采用空气压缩机推动清洗球清理管道。清理过程中,应随时敲击管道,了解混凝土是否接近排空,当输送管内尚有10m左右时,应将压缩机缓慢减压,防止出现大喷爆和伤人。泵送混凝土一般掺有缓凝剂,养护方法与不掺外加剂的方法相同,应在混凝土终凝之前才浇水养护,并且要加强早期养护。由于泵送混凝土的水泥用量大,宜进行蓄水养护,或覆盖草袋,以减少收缩裂缝。
5混凝土泵和泵管的清洗
在泵送混凝土的浇筑中,因水在水平管中对管子的摩擦力比混凝土的小,如果15米长水平管不足以平衡逆流压力,当受场地限制无法布设足够长的水平管时,只能拆管泻放,清洗输送管,此时泻流出的混凝土压力很大,要做好安全防护工作。