影響混凝土泵送的主要因素

黃清林，刁振祥

（1.浙江芽芽控股集團，浙江嘉興 314002；2.嘉興市南湖區新豐鎮鴻祥泵送站，浙江嘉興 314000）

影響混凝土泵送的主要因素

黃清林1，刁振祥2

（1.浙江芽芽控股集團，浙江嘉興 314002；2.嘉興市南湖區新豐鎮鴻祥泵送站，浙江嘉興 314000）

本文針對影響混凝土泵送的主要因素：原材料、配合比、泵管的要求與布置、泵送混凝土運輸及交付與混凝土泵車及人員五個方面進行全面闡述。

混凝土；泵送；主要因素

隨著我國高層建筑和大規模工程建設發展的需要，泵送混凝土已成為高層建筑和大體積混凝土施工主要方法。由于泵送混凝土施工速度快，操作靈活，減少工人勞動強度，提高工作效率，深受施工單位歡迎。但在實際操作中許多現場施工人員對泵送混凝土理解不深，總認為坍落度越大，越好泵送，所以經常造成離析堵管，產生許多不必要的爭議。為此，筆者根據多年的經驗，針對泵送混凝土在施工過程中產生堵管的因素進行剖析，僅供同行參考。

1 原材料

1.1 石子

1.1.1 石子的粒徑

混凝土企業大多數使用的石子粒徑最大為31.5mm，但在實際供應中石子粒徑要大于31.5mm，由于石子的粒徑偏大，易造成混凝土在泵管中堵管。按經驗我們通常是泵送高度在50m以下，碎石最大粒徑與輸送管徑比不大于1∶3；50～100m之間碎石最大粒徑與輸送管徑比宜在1∶3～1∶4之間；100m以上碎石最大粒徑與輸送管徑比宜在1∶4～1∶5之間。

1.1.2 石子的級配

許多混凝土企業配合比單開出去的石子級配皆為連續級配，但實際上皆是單粒徑，而且頭尾多，反差大，應按規范要求，采用連續級配，有利于混凝土順利泵送。

1.1.3 石子的形狀

我們知道，石子呈圓顆粒狀的有利于泵送，但由于石礦的破碎機不同，加工的石子也不一樣，大多數針片狀多，對于高層與大體積的泵送混凝土的石子針片狀含量不宜大于8%。針片狀含量過大，也容易造成堵管。

1.2 砂的細度模數

砂子的主要作用是填充石子空隙，和石子共同起骨架作用，另外，它和水泥構成砂漿在泵送中包裹粗骨料，在管道中形成砂漿潤滑層，并有助粗骨料通過錐彎、潤管的作用。細度模數最好是在2.3～2.5之間，但在目前天然砂緊缺的前提下，許多混凝土企業改用機制砂，其細度模數偏粗，在2.8以上，需要通過技術手段來進行調整，優化配比。

1.3 泵送劑

1.3.1 泵送劑的作用

泵送劑的作用是改善混凝土拌合物不易產生離析，提高混凝土的流動性，有利于增加助泵功能，在混凝土拌合物中加入適量的泵送劑，還可獲得較好的經濟效益。

1.3.2 泵送劑的技術要求

要符合《混凝土外加劑》、《混凝土泵送劑》、《混凝土外加劑應用技術規范》與《預拌混凝土》等國家現行的規范標準；另外泵送劑要通過試驗室進行試配好后進行確定。

1.4 摻合料

1.4.1 粉煤灰的作用

秸稈灰渣是生物質發電廠生物質燃料燃燒后的未燃物，一般含燃燒不完全的碳和無機礦物質，呈小顆粒或粉狀，少量是燒熔結成的小塊。它具有質輕、密度小、孔隙多、比表面積大等的特點。目前，我國以秸稈為燃料的電廠發展較快，秸稈灰渣形成新的環境問題。

我們通常在配制混凝土時摻入一定量的粉煤灰，不僅可以顯著增加混凝土的流動性、保水性、可泵性及抹面性等性能，同時還能降低混凝土的水化熱、提高混凝土的抗化學侵蝕、抗滲和抑制堿集料反應；而且能降低坍落度，并且還延長凝結時間，減少泌水等作用。另外我們摻入粉煤灰可替代部分水泥用量，降低成本，取得較好的經濟效益。

1.4.2 粉煤灰的技術指標

通常混凝土企業使用的粉煤灰為Ⅱ級灰，我們應按Ⅱ級灰的標準進行檢測驗收，其細度、需水量比、燒失量、三氧化硫等指標必須滿足技術要求。

1.4.3 礦粉的作用

礦渣粉以玻璃體結構為主，其玻璃體在85%以上，具有較高的活性，混凝土企業在配制混凝土時通常用礦粉來等量取代水泥，增加混凝土的流動性，降低坍落度損失，并且還延長凝結時間。

1.4.4 礦粉的技術指標

通常混凝土企業使用的礦粉為S95級的礦渣粉，其技術指標應按S95級的標準進行驗收，比表面積、活性指數、燒失量、流動度比應滿足規范要求。

2 配合比

2.1 坍落度

通常現場施工人員喜歡坍落度越大越好，因為他們考慮的是施工時方便，勞動強度小，沒有考慮到混凝土的強度及泵送，所以現場施工人員喜歡私自加水，造成離析，改變混凝土的水灰比，使砂漿與石子分層，影響了強度及泵送。對于不同的泵送高度，入泵坍落度可按表1參考。

表1 不同泵送高度入泵坍落度

2.2 水灰比

水灰比是決定配合比的關鍵，用水量、水泥用量直接影響到混凝土的泵送效果。一般來說，泵送混凝土的水灰比在0.4～0.6之間，另外采用高效減水劑后，用水量減少，混凝土和易性好。

2.3 石子的用量

在配合比設計時，我們不但要考慮到混凝土設計強度及耐久性，也要考慮到混凝土的可泵性，所以根據石子粒徑的大小，調整好石子的用量。一般泵送混凝土石子用量在950～1050kg之間，太少了可能影響強度，多了泵送困難。

2.4 砂率的選擇

泵送混凝土的砂率是根據不同的泵送高度及試配結果來定的，由于許多企業使用的機制砂細度模數偏粗，砂率要作適當調整，泵送混凝土砂率選擇宜在38%～45%之間，特殊情況可以另作調整，但要通過試配驗證。

2.5 膠凝材料的用量

由于技術的進步，膠凝材料從單一的水泥增加到多種（粉煤灰、礦粉、膨脹劑、硅粉等），摻合料替代了部分水泥用量，為了滿足泵送的要求，膠凝材料的用量不宜少于300kg/m3。

3 泵管的要求與布置

（1）泵管要求內壁光滑，許多企業都自行購置鋼管加工泵管，接頭要求焊接牢固、光滑，以免增加泵送阻力。

（2）泵管在布置時比較講究，應根據工程特點，制定布管方案，縮小管線長度，盡量減少彎頭，垂直、水平狀態有利泵送，阻力小；另外泵管的接頭處橡膠圈要墊好，不要漏氣，盡量不要使用軟管，許多施工人員喜歡使用軟管作業，但安全隱患大，容易打爆軟管傷人。

4 泵送混凝土的運輸與交付

（1）許多混凝土公司為了節約成本，常將潤管砂漿與混凝土裝在同一車內，由于運輸距離遠，駕駛員不小心轉動筒罐，砂漿與混凝土混合在一起了，造成潤管砂漿不夠，產生堵管。

（2）駕駛員在裝混凝土前，應將車體內積水倒空，以免造成坍落度過大，混凝土產生離析，影響泵送。

（3）攪拌車罐內襯板時間長磨損壞了要及時修復，否則在攪拌時容易產生石子與漿體分離，攪拌車到達現場后，要快轉3分鐘后開始卸料。

（4）混凝土運輸到達現場交付時，嚴禁隨意加水，以免造成離析堵管。

5 混凝土泵車及人員

（1）操作人員應接受專門培訓，業務水平要高，根據工程情況，工程特點，能選擇合適的泵，對于突發情況的應變能力要強，能熟練操作。

（2）根據工程特點與部位，選擇泵管，一般來講125號的泵管適合打高層樓板，因為輕便，拆卸靈活，勞動強度低。150號的泵管自身重，但出料快，適合底板及大型基礎，缺點是布管麻煩。

（3）針對混凝土供應不及時，操作人員要按操作規程，適當進行反泵，確保混凝土在泵管內不凝結。

6 總結

通過對影響混凝土泵送的因素進行了從原材料、配合比、泵管布置、泵送混凝土運輸交付到混凝土泵車與人員的全面闡述，希望給混凝土企業生產技術人員作參考，在配制泵送混凝土時要注意相關事項，確保混凝土順利交付，對泵送困難的情況要逐一去分析原因，及時解決，把損失降到最低。

[1]張承志.建筑混凝土[M].北京：化學工業出版社,2001.

[2]葛兆明.幾個重要因素對高強泵送混凝土的影響[J].北京混凝土,2000.

[3]楊伯科.混凝土實用新技術手冊 [M].吉林：吉林科學技術出版社,1998.

黃清林（1973-），男，高級職業經理人，高級工程師，主要從事商品混凝土與混凝土制品技術質量管理。

[單位地址]浙江省嘉興市七星鎮大樹村（314002）