打孔牛皮纸湿水胶(影响混凝土泵送的主要因素分析与对策)

Posted 2023-05-27

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打孔牛皮纸湿水胶(影响混凝土泵送的主要因素分析与对策)

随着工程建设的迅速发展，超高建筑已经成为一个城市发展的地标。混凝土工程施中，“泵送”是常用的混凝土输送与浇筑方法，大幅度提高了混凝土建筑的施工效率。正常泵送过程中，浆体包裹在骨料的周围，减少骨料与管壁的摩擦力，粗骨料呈悬浮状态，砂浆推动粗骨料先前流动。当某些粗骨料的运动受阻，导致在某一段管道内集结，而浆体在泵压的作用下脱离骨料，粗骨料的运动逐渐变慢，直至停止运动而堵管。在混凝土泵送过程中堵管、堵泵是一种常见的现象，造成堵管、堵泵的主要原因有一下几种：

（一）人员操作原因造成的堵泵

在混凝土泵送施工前，应先泵水，一来可以检验泵送管道是否密闭，二来可以清洗管道内存留的杂物、润滑泵管。对于超高层混凝土泵送在泵送水结束后，应泵送同配合比净浆，其好处是防止管道中残留水和砂，防止堵管。最后泵送同标号砂浆，砂浆的数量应根据泵送高度综合考虑，但砂浆的量不宜少于充满泵管一半的长度。根据实践经验发现，每200m管道约需要0.5m3砂浆，搅拌主机、运输车辆罐体要粘附约0.2m3的砂浆。

在开始泵送混凝土时，管道阻力比较大，泵送速度应先慢后快，低速使混凝土在管道内慢速、匀速前进。并注意观察泵送设备的压力值，若压力值突然增大，应进行2～3个行程的反泵，再正泵，如果堵管没有排除，应及时拆除管道清除堵管。在泵送过程中，操作人员应注意观察料斗内的余料不能太少。如果余料低于料斗搅拌轴，易吸入空气造成堵管，但料斗内的料不应超过防护栏，以便清理防护栏上的超大骨料。当遇到混凝土坍落度较小时，余料可以低于搅拌轴，以减少搅拌阻力、摆动阻力和吸入阻力，但余料应在S管或吸入口以上，防止空气进入。在混凝土泵送过程中若遇到停机时间过长应根据气温和混凝土坍落度情况，每隔5min～10min开泵一次，停机时间过长造成料斗内混凝土坍落度过小，应放掉，以免造成堵管。在浇筑混凝土的过程中，严禁向混凝土罐车内加水，以免造成混凝土离析，引起堵管。

泵送混凝土后应及时洗泵，清洗泵管的效果直接决定着下次泵送效果。洗泵工艺分为水洗和气洗两种，水洗为正洗，气洗为反洗。气洗是利用空压机将高压气体推动海绵球把混凝土拌合物从高处推到低处，很难一次洗净，既浪费资源，又具有较大的危险性。水洗主要利用重力来达到清洗管道的目的，如果有水平管，必须对水平管道拆除清洗，防止堵管。水洗的过程是先泵送一定方量的同配合比砂浆，加塞4，5个浸水的牛皮纸塞子，以彻底清理泵管中残留在管壁和管中的混凝土或砂浆杂质，接着泵送4 m3 左右净浆，最后泵水。当泵口出水时，关闭液压截止阀，S阀对中，打开截止阀，利用水的高差压来清洗。

（二）泵送设备原因

（1）泵送设备故障对混凝土泵送的影响

在泵管链接过程中，由于封闭圈损坏、卡扣松动等原因造成管道接口密封不严，造成泵送压力减小，浆体混凝土在管道内的流动速度，导致堵管。眼镜板和切割环磨损严重时，造成两者间的间隙变大。对于“S”阀系列混凝土泵，当间隙大于10%时，可调整异形螺栓以缩小眼镜板和切割环之间的间隙，当无法调整时，应更换磨损件。操作人员应观察水箱中的水是否浑浊，有无砂浆，若出现浑浊，表明活塞已经磨损，应及时更换，防止因漏浆和压力损失造成堵管，同时也会加剧活塞和输送缸的磨损。若更换活塞后，水箱中的水依然变浑浊，说明输送缸已经磨损，应及时更换。

（2）泵管的现场布置注意事项

泵管越长，弯管越多，混凝土泵送过程中的阻力越大，外弯头处的压力大于只管。在泵管的布置过程中，首先应尽量减少弯管数，尤其是小于90°的弯头。其次，水平管不宜过长也不宜过短，水平管过长造成混凝土泵送过程中竖向压力不足，水平管过短，竖向泵管内的混凝土重力直接传递到出料口，在操作过程中无法反泵，造成堵管，水平管的长度不宜小于泵送垂直高度的1/4，并注意在水平管中接入管路截止阀，停机超过5min应关闭截止阀，防止混凝土倒流堵管。最后，要确定基准点的位置和高度，基准点在水平管与垂直管的转点，不在泵口，找到基准点应完全刚度固定。在管道布置过程中应注意水平管和基准点在一个水平面上防止水平管发生振动造成密封圈破坏或爆管。另外，泵管的支架要牢固，防止泵管过度抖动，使水平管内骨料下沉，造成堵管。

（三）配合比参数对堵管的影响

混凝土的配合比参数对混凝土的工作性能产生直接影响，水胶比、胶凝材料用量、砂率等配合比参数是实现混凝土泵送的充分条件。

（1）水胶比的影响

水胶比是混凝土浆体稠度的主要影响因素之一。水胶比越低，混凝土浆体的稠度越大，混凝土越黏稠，流动性差，从而导致混凝土与泵管的摩擦力增大，增加混凝土泵送压力；水胶比越高，混凝土浆体稠度越小，浆体的黏度小，混凝土的抗离析能力降低，在泵压作用下易产生浆石分离，造成堵管。

（2）浆骨比的影响

浆骨比对混凝土的流动性有重要的影响，适宜的浆体填充混凝土骨料颗粒间的空隙后略有富裕，在骨料的表面形成一层润滑膜，降低骨料间相互咬合产生的摩擦力。浆体过小，填充骨料间空隙后的富裕浆体较少，包裹在骨料表面的浆层薄，骨料间的摩擦力较大，使混凝土在泵送过程中需要较高的泵压才能进行泵送。增大浆体用量，增加包裹在骨料表面浆体层厚度可以减少混凝土泵送压力。因此，在泵送高强混凝土时，提高浆体用量，提高混凝土的流动性是改善混凝土可泵性，浆体泵送压力的有效手段之一。

（3）砂率的影响

砂率是在混凝土中砂在骨料中所占的比例，在混凝土浆体不变的情况下，混凝土的坍落度随着砂率的增加先增加后降低，由此可见，合理的砂率可以使混凝土拌合物获得良好的工作性。在浆体不变的情况下，砂率过大，超过最佳砂率后，一方面会造成骨料的空隙率增大，另一方面会造成骨料的总表面积增大，减少骨料颗粒表面浆体层厚度，降低混凝土的流动性，增加混凝土与管道的摩擦力；在浆体不变的情况下，砂率也不宜过小，过小的砂率使得粗骨料间的空隙率不能被有效填充，需要增加部分浆体填充混凝土粗骨料间的空隙，使骨料表面的浆体厚度变薄，骨料间摩擦力增加，泵送压力损失也增大。

（四）原材料对堵泵的影响

（1）胶凝材料的影响

混凝土中是依靠浆体的流动性来推动骨料产生流动性，胶凝材料的种类、质量都会对混凝土浆体的稠度、泌水性和流动性及经时损失产生影响。特别是水泥与外加剂的适应性，矿物掺合料的流动度比（需水量比）变化都可能引起混凝土流动性产生较大的变化。因此，为了提高混凝土的可泵性，应选用与外加剂相容性好的水泥，选用流动度比大（需水量比小）的矿物掺合料。

（2）骨料的影响

在泵送混凝土中混凝土的骨料占60%～70%，骨料的颗粒级配、粒形、粒径、吸水性等对混凝土的可泵性影响很大。粗细骨料组成的混合体系中的级配不合理，如粗骨料中5～10mm的偏细颗粒较多，遇到细骨料的细度模数偏大或者粒径大于2.36mm的颗粒过多，两者相互干扰影响，如果不采取有效的措施，配制的混凝土拌合物很容易出现粗涩、松散，流动性差、摩擦阻力大、可泵性差。反之而言，如果粗骨料中5～10mm的偏细颗粒较多，细骨料细度模数较小，造成粗细骨料混合体系中的2.36～10mm的颗粒偏少，混凝土的黏聚性变差，流动性差，坍落度稍大容易产生流浆、离析现象。

混凝土细骨料中应含有适量的细粉颗粒（粒径小于0.30mm），如果细骨料中缺少这样的细颗粒，对混凝土拌合用水没有足够的吸附能力和阻力，一部分拌合水在泵送压力的作用下从固体颗粒间的空隙流向阻力较小的区域，造成泵送管道内压力传递不均，造成水、骨料与浆体分离。细集料中适当的细粉颗粒可以有效提高浆体的黏聚性，防止混凝土拌合物在泵送压力下产生脱水作用，增加混凝土流动性的保持能力，减少堵管现象的发生。但细骨料的细粉颗粒也不是越多越好，细粉颗粒越多虽然可以提高混凝土的黏聚性，但也会在一定程度上降低混凝土的流动性。因此，细骨料中的细粉含量应根据混凝土拌合物的胶凝材料用量和浆体稠度来控制合适的细粉含量，例如，在胶凝材料较少的中低强度等级混凝土中，细骨料的细粉含量保持在20%作用，可以获得良好的工作性，利于泵送施工；在胶凝材料用量较多的高强度等级中，细骨料的细粉含量应适当降低。

骨料的吸水率对混凝土可泵性的影响也是不可忽视的因素之一，吸水率较大的骨料配制混凝土时，经常发现混凝土的出机状态很好，混凝土坍落度损失过快。尤其是混凝土在泵送过程中，在泵压的作用下，骨料的吸水率和吸水速度均会增加，甚至造成混凝土失去流动性，造成堵管。

（3）外加剂的影响

水胶比越小，混凝土的浆体稠度越大，流动性越差。泵送工艺需要混凝土具有良好的流动性，为了解决这一矛盾，就需要添加外加剂来提高流动性。外加剂的功效体现在降低混凝土水胶比，改善混凝土和流动性，降低泌水，改善和易性以降低混凝土拌合物的摩擦阻力，降低坍落度损失。根据混凝土的强度要求和水泥的品种，合理地选择外加剂，对提高混凝土的泵送性能起到很重要的作用。不合理的外加剂将使混凝土的可泵性和流动性变差，从而导致堵管。