論泵送砼的可泵性及配合比設計與施工要點

賀川江

【摘 要】采用泵送砼施工，能一次連續完成水平和垂直運輸，能顯著加快施工速度、減輕勞動強度和確保澆筑質量。在施工中應認真研究如何采取有效措施，使砼拌合物具有良好的可泵性，以確保工程質量。

【關鍵詞】泵送砼；可泵性；水膠比；外加劑和摻合料

所謂泵送砼，就是利用砼泵的泵壓產生推動力，沿特制管道輸送和澆筑的砼。采用泵送砼施工，能一次連續完成水平和垂直運輸，顯著加快施工速度、減輕勞動強度、確保砼澆筑質量，尤其在澆筑工程量很大且體量集中的構筑物或高層建筑，或在遇到施工現場狹窄，按常規作業很困難時，泵送砼更能有效地發揮其優勢。

1 砼的可泵性及其影響因素剖析

所謂砼的可泵性，是指砼拌合物具有順暢通過其輸送管道，摩阻力小、不阻塞，保持粘塑性良好的性能。可泵性是一項難以確切表達的綜合性能，至今尚無恰當的技術指標來表示，現常用壓力泌水總量或壓力泌水率來衡量。而影響砼可泵性的因素很多，單從砼拌合物的性狀來講，要防止發生以下三種情況出現：（1）塌落度損失。所有砼拌合物都存在塌落度的經時損失，近代研究和實踐結果均表明，由于外加劑的過量或由于外加劑與水泥同時過量，導致塌落度的損失率加大。一些學者認為，水泥顆粒的凝聚是主因，即水泥產生激烈的化學反應，消耗了大量高效減水劑，使得減水劑不能發揮其分散能力，造成已分散的水泥顆粒重新凝聚并增大，從而使塌落度損失。解決方法：同時加入緩凝劑，采用后摻法加減水劑，或使用顆粒狀高效減水劑。（2）粘性不適。為防止拌合物離析、泌水，必須具有足夠的粘性；粘性越差，越易發生離析，但當粘性過大時，由于阻力大、流速慢，對泵送也不利，特別是泵送高強與高性能砼時，應通過減少水泥用量，采用復合型外加劑及摻合料等有效措施，防止拌合物粘性過大。（3）含氣量高。砼中的含氣量過大會降低泵送效率，嚴重時會造成堵塞。由于拌合物增塑和耐久性要求而加入有引氣效果的外加劑時，應注意防止含氣量過大，《普通砼配合比設計規程》中規定，泵送砼的含氣量不宜大于4%。

2 泵送砼對原材料的基本要求

砼的組成材料是影響可泵性的決定因素。在選擇原材料時，除應考慮滿足強度、耐久性外，還必須符合可泵性的特殊要求。

2.1 水泥

應考慮水泥品種對可泵性的影響。通常用硅酸鹽水泥或普通水泥，礦渣水泥因泌水性較大，不作為首選，但有時因工程需要，如大體積砼為降低水化熱，經采取防止離析措施后，可以使用它；此外，還可使用粉煤灰水泥，但不能使用火山灰水泥。

2.2 粗骨料

應著重于級配、粒型和最大粒徑三個方面考慮，以確保可泵性。理論上講，碎石和卵石均可作為普通砼的粗骨料，但應優選卵石；其級配應通過試配，選用兩級以上連續級配為佳。對粗骨料的粒型要求，普通砼配合比設計規程規定，針片狀顆粒含量不宜大于10%。至于粗骨料的最大粒徑主要取決于所用輸送管管徑，《砼泵送施工技術規程》對粗骨料的最大粒徑與輸送管管徑之比的規定大致為：用碎石時，當泵送高度<50m時為≤1：3，50～100時為≤1：4，>100m時為≤1：5；用卵石時，當泵送高度<50m時為≤1：2.5，50～100m時為≤1：3，>100m時為≤1：4。

2.3 細骨料

它比粗骨料對可泵性的影響要大得多，因此，《砼質量控制標準》規定：泵送砼用的細骨料，對0.315mm篩孔的通過量不應少于15%，對0.16mm篩孔的通過量不應少于5%，也就是說，在細骨料中，必須含有足夠的小于0.3mm的微細顆粒，這是確保砼可泵性的關鍵。

2.4 化學外加劑

外加劑已成為近代泵送砼的特征組分，選擇適宜品種的化學外加劑，對于保障砼拌合物的可泵性與硬化后砼的其他性能是特別重要的環節；為增加砼流動性，必須采用減水劑，但單一摻入時往往會使流動性的損失加大。因此，目前已有多種型號的泵送劑，是由減水劑、引氣劑、緩凝劑和保塑劑等復合而成，已形成行業標準：《混凝土泵送劑》（JC473-2001）；必須按泵送砼的類別，選擇適當的泵送劑品種，而所選泵送劑品種，還應與所采用的水泥品種、用量相適應。

2.5 礦物摻合料

單摻外加劑的砼，其可泵性未必理想，采用粉煤灰或其他磨細礦物摻合料，是改善可泵性的有效措施。摻用的粉煤灰或其他磨細礦物摻合料也應按相關資料提出性能要求，以提高砼的可泵性。

3 泵送砼的配合比設計要點

當進行泵送砼配合比設計時，必須按不同的砼品種區別對待，比如泵送一般砼、高強度砼、高流態砼等，由于品種不同，在原材料選擇和各項技術參數的確定等方面，均會有不同側重點。現從保障砼可泵性的角度，論述一下某些相關要點。

3.1 水膠比不應太大

水膠比若過大，漿體的粘度太小，會導致離析，《砼泵送施工技術標準》規定，泵送砼的水灰比宜為0.4～0.6；《普通砼配合比設計規程》提出，泵送砼的水膠比不宜大于0.6。

3.2 塌落度必須適宜

塌落度若過小，吸入砼泵的泵缸困難，會降低充盈度，加大泵送阻力，若過大，會加大拌合物在管道中的滯留時間，發生泌水、離析而導致阻塞。一般來講，塌落度在60～210mm的拌合物都屬于可泵范圍，對需要振搗的砼宜選60～120mm，免振搗砼按160～210mm為宜。此外，對不同泵送高度的砼，入泵時的砼塌落度可按下列數據選用：泵送高度為<30m時，塌落度為100～140mm；30～60m時為140～160mm；60～100m時為160～180mm；>100m時為180～200mm。

3.3 要采用最佳水泥用量

泵送砼必須有足夠的水泥漿，以利于潤滑骨料顆粒的表面和輸送管道內壁，因此，應限制其最小水泥含量。《普通砼配合比設計規程》規定，水泥和礦物摻合料的總量不宜小于300kg/m3；但對最小水泥用量的限定，應按輸送管的管徑、泵送距離、骨料品種等不同而變動。因此，應通過試驗和成功經驗的積累，來確定不同輸送管徑、泵送距離和骨料品種情況下的最佳水泥用量。

3.4 砂率應適當提高

要按影響砂率的因素來選定每種砼的砂率值，但應比相同條件的普通砼高2～5%；但當加入礦物摻合料時，可酌情減小砂率。《普通砼配合比設計規程》規定，泵送砼的砂率宜為35～45%。

3.5 外加劑和礦物摻合料要采用最佳用量

化學外加劑和礦物摻合料對確保砼的可泵性至關重要，但摻入過多或過少都會適得其反，因此，施工前必須針對結構件的具體情況、泵送高度以及施工條件、原材料品種和性能要求等，通過優選試驗加以確定。

3.6 配合比的確定

泵送砼的配合比必須經過認真細致的設計和試配、調整，并通過試泵送予以最終確定。

4 泵送砼的施工要點

泵送砼施工時要有嚴密的施工組織設計，并制訂出詳細的施工方案。概括起來有以下幾個方面工作要做。

4.1 根據工程特點、砼類型和澆筑計劃，合理確定泵型、臺數和位置，并完成配管設計和恰當選用布料設備等。

4.2 編制好砼供應計劃，確保連續而均勻供應。為此應采用商品砼，由工藝先進的廠家集中生產和供應，以攪拌運輸車按時連續運送到位；砼的需用量應仔細計算但要留有余量，要落實到泵車的實際輸出量和所需運輸車輛數。

4.3 加強施工質量控制。從預拌廠對原材料的檢驗、配合比設計、拌制工藝的質量檢驗，到運送至現場交貨檢驗、入泵，直至澆筑完畢，每個環節都要加強質量控制，且均應有質檢資料，最后由專職資料員將這些資料整理后存檔。

[責任編輯：湯靜]