淺談如何避免泵送砼堵管

薛宇

【摘 要】本文從泵送砼的原理出發，探討泵送砼堵管問題，以及如何避免。

【關鍵詞】泵送砼；堵管；避免

泵送混凝土在我國已被廣泛應用，其經濟效益自不待言，然而在使用過程中，經常碰到堵管問題，給工程帶來損失，造成質量隱患，本文根據泵送砼的原理以，對堵管現象產生的原因和排除方法分析如下。

1 混凝土泵送原理

可泵性混凝土主要由水泥、砂、石、外加劑、水組成，形成了無數大小不一、形狀各異的顆粒。經過攪拌之后，由水—混凝土的主要介質將無數顆粒包裹，并以小顆粒包大顆粒的形式連接起來，使水泥砂漿均勻包在粗骨料表面，并攜帶粗骨料在輸送管中以懸浮狀態運動，在這種狀態之下才能形成流動的混凝土，這就是可泵性混凝土的形成。泵送過程中由于壓力作用，一部分水泥砂漿被擠向泵管外層，在粗骨料與管壁之間形成一個潤滑層，從而使粗骨料順利通過泵管。混凝土只有保持這種狀態；泵送才能順利進行。當這一潤滑層被破壞，混凝土在輸送管內的局部，甚至大部分范圍的摩擦阻力（混凝土內部摩擦力和混凝土對管壁的摩擦力）過大時，就會產生堵管現象。

2 堵管判斷

堵管一般有比較明顯的征兆，從泵送油壓看，如果每個泵送沖程的壓力峰值隨沖程的交替而迅速上升，并很快達到設定壓力值，正常的泵送循環自動停止，主油路濫流閥發出溢流響聲，這時可以基本斷定發生了堵管故障。在施工現場一般采用觀察輸送管道狀況來判斷，正常泵送時管道和泵機只產生輕微的后座震動，如果突然產生劇烈震動，盡管泵送操作仍在進行，但管口不見混凝土流出，也表明發生了堵管。輸送管有時會因為堵管時產生的強大壓力而脹裂。

3 堵管原因及排除方法

3.1 混凝土拌合物質量

3.1.1 坍落度不穩定堵管

原因a：混凝土坍落度過小（<8cm）時：混凝土泵壓力表將顯示出每一個行程都有明顯增加，隨時出現堵管的可能，在中距以上時無法泵送。原因是混凝土泵吸入混凝土非常困難，吸入量減少，使容積效率降低，并帶入了空氣，造成摩擦阻力增大，流速不均，出口處常出現一段段的混凝土柱狀并摻雜著熱氣，即通常所說的“放炮”現象。造成這種現象的原因是管內運動混凝土中潤滑膜成分顆粒被水膜包裹時其膜太薄，使潤滑膜在混凝土內部及其管內壁的潤滑作用降低而造成。

原因b：混凝土坍落度過大（23～25cm）時：在管內稍加停歇就會出現堵管，這是因為混凝土已接近離析狀態，由于機械的磨損或分配閥關閉不嚴容易產生漏漿，當混凝土在上下垂直泵送時，垂直下90°彎頭很容易出現骨料堆積，稍加停頓就會在壓力作用下產生嚴重泌水而堵管。

排除方法：控制混凝土合適的坍落度。泵送混凝土的坍落度應根據泵送的高度和距離確定，根據經驗：一般為10～16cm之間，垂直向下的混凝土泵送施工，坍落度宜控制在12～16cm為好，由于向下泵送混凝土過程中，管內混凝土因自重而產生向下自流，粗骨料下落速度遠大于砂漿的流散速度，而造成混凝土的分層離析。所以若坍落度選擇過大，極易造成粗細骨料分離，而發生堵管現象。

3.1.2 混凝土配合比不良堵管

原因：a）配比不良的混凝土拌合物在壓力梯度較大處，水分會通過骨料間隙滲透，使骨料聚結引起堵管；b）混凝土水灰比過大時易產生分層離析，造成砂漿與骨料分離而堵管；c）水泥用量過少或砂率過大時，混凝土拌合物的和易性差，與管壁的摩阻力增大，極易堵管。

排除方法：確定適當的水灰比及用水量。泵送混凝土的水泥用量一般不得小于300kg/m3，且各項指標應符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GBJI75—1992）和《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥》（GBjl344—1992）標準，最大水灰比為0.6，一般宜控制在0.4～0.6比較好。混凝土的用水量應根據坍落度要求，并參照砂石級配來確定。如果為滿足坍落度要求而用水量過大，很容易在泵送混凝土過程中，產生泌水離析而堵管，此時應通過改善砂石級配、增加外加劑和摻合料，調整坍落度。

3.1.3 間歇超時堵管

由于混凝土在管內間隙時間過長.混凝土內部水泥、外加劑的變化而產生蒸發作用，使混凝土內水膜脫出，從管卡子的接縫處向外漏水，此時表明混凝土已開始初凝；當再泵送時，混凝土顆粒間的潤滑膜不能隨機械的推動力作用使混凝土回復到原來的和易性狀態，使混凝土在拐彎處的摩阻力急劇增加，超出泵的最高壓力而堵管。當被頂出混凝土已超過手的溫度就說明管內已經堵死。處理管內超時間歇混凝土時不可強壓，以免管內繼續堵管。

3.2 混凝土泵送管道（配管及布管不合理堵管）

原因：a）使用了彎曲半徑太小的彎管；b）使用了錐度太大的錐形管；c）配管凹陷或接口未對齊；d）管子和管接頭漏水，造成輸送過程中混凝土坍落度下降和泄壓。

排除方法：a）嚴格確定輸送泵停放位置與澆灌地點的距離，除滿足施工要求外，還要利用水平管的摩阻力抵消部分垂直管內混凝土自重造成的逆流壓力；b）精確計算輸送管水平換算長度；c）垂直向上布管時，宜使地面水平管長度不小于垂直管長度的1/4，一般不宜少于15m；d）當傾度大于7～12°時；應在斜管上端設排氣裝置。泵送時，除在斜管下端設置5倍高差長度的水平管（或3倍高差長度加一段軟管）外，還應先打開排氣閥，待輸送管下端混凝土有了一定壓力時，方可關閉排氣閥。

3.3 氣候條件

澆筑時外溫低溫堵管

原因：當冬季室外氣溫在-12℃以下進行混凝土泵送，因為水泥顆粒表面水膜超出防凍劑作用范圍，在一定時間里被凍成結晶狀態，細粉量成分顆粒之間失去水膜的潤滑作用而不能形成潤滑膜層次，管內混凝土達不到懸浮流動狀態而堵管。

排除方法：a）用草袋、布袋等保溫材料將管路包裹起來；b）泵送前，先打水泥漿，再打砂漿。拌水泥砂漿時，垂直泵送50m時，用水泥200kg，超出50m時，每增加30m再增加水泥100kg；c）泵送砂漿時要以前出口見砂漿為準，以最大泵送流量進行，使管壁溫度與混凝土溫度盡快適應；d）掌握好泵送流速，盡量保持泵送的連續性，間歇不可超過30min。

3.4 操縱方法不當堵管

原因：a）管道清潔不夠干凈；b）混凝土排量過大；c）待料或停機時間過長；d）泵送困難或泵壓升高時處理不當；e）混凝土配料準確度不夠，攪拌不均。

處理方法：a）混凝土泵使用完清洗時，應從進料口塞入海綿球，然后用水或壓縮空氣推出管道中混凝土。清洗前應反泵吸料，降低管內壓力，避免水洗時泵水和管內混凝土直接接觸，水泥漿流失而堵管。用壓縮空氣吹管時，動作要迅速，管線太長宜分段進行，否則易造成混凝土擠密而堵管；b）合理確定混凝土排量；c）泵壓持續增高時，應放慢速度，先進行1～2個反泵循環，并用木槌敲擊錐形管、彎管部位；d）采用自動配料裝置和強制式攪拌機，保證恰當的混凝土坍落度及和易性。

3.5 混凝土泵問題堵管

原因：a）滑閥磨損過大；b）活塞密封和輸送缸磨損過大液壓系統調整不當，動作不協調。

排除方法：a）仔細檢查各零部件；及時更換已損元件：b）檢查順序閥壓力，并及時凋整；發現異常響聲時，找出故障及時處理；c）采用正確的泵送動作。

4 小結

泵送砼堵管的原因是多方面的，在實際操作過程中應謹慎操作，布管應經過計算，這樣才能防止堵管，提高經濟效益。

【參考文獻】

[1]建筑施工手冊[Z].

[2]建筑施工技術[Z].

[責任編輯：湯靜]