淺談山東國際航運中心泵送高強混凝土坍落度控制施工技術

朱寶君 閆加鋒

(中建八局第二建設有限公司 山東 濟南 250022)

淺談山東國際航運中心泵送高強混凝土坍落度控制施工技術

朱寶君 閆加鋒

(中建八局第二建設有限公司 山東 濟南 250022)

泵送混凝土施工過程中，常因泵送距離長、溫度較高，或因施工中的特殊情況澆筑停滯等原因，導致混凝土出罐后坍落度與混凝土入模時坍落度相差較大，特別對泵送高強混凝土坍落度損失嚴重，導致澆筑困難且澆筑混凝土質量不高強度不夠，本文就混凝土坍落度損失原因做以分析，從而總結出減少混凝土在施工過程中坍落度損失的辦法。

混凝土泵送;坍落度損失原因;現場控制辦法

一、工程簡介

本工程由中國建筑第八工程局有限公司承建山東(青島)國際航運中心，位于青島市經濟開發區濱海大道以北，武夷山路以西，總建筑面積246042.29m，其中地上建筑面積159074.42m，地下建筑面積86967.8m。本工程地下部分整體三層，局部機械停車庫為四層或五層。T1樓地上23層，建筑高99.90米；T2樓地上30層，建筑高129.80米；T3樓地上40層，建筑高145.25米；C1(為T1、T2裙房)樓地上3層，建筑高15.90米；C2樓地上4層，建筑高19.95米。

二、坍落度造成的問題分析

本工程T3#樓負三層地下室施工時需澆筑C60高強混凝土，混凝土施工中因坍落度問題給施工過程造成不同程度困難，總結主要有以下兩點內容：A.坍落度過小，會增大泵送壓力并造成泵機加劇磨損，嚴重引起堵管，且混凝土入模后不能流動從而部分部位如柱底剪力墻底部等無法澆筑，且不易振搗密實而導致成型混凝土強度不足，嚴重影響工程質量；B.坍落度過大，一方面在大壓力下混凝土容易離析，造成堵管；另一方面，也影響泵機的吸入性能，使得混凝土在吸入過程中就產生離析，難以泵送，同時也會由于分配閥封閉不嚴很容易漏漿；C.施工中最大的難題，也是我們今天要討論的：混凝土坍落度損失過快，如混凝土出罐時坍落度為180左右可以正常澆筑，但經泵管輸送至入模點坍落度僅為100左右，混凝土不能流動從而不能澆筑到位，且初凝時間短如不能及時澆筑到位會導致砼成型前已初凝，再次震搗等方法使其成型則使其受擾動而后期強度嚴重降低。

三、混凝土坍落度損失過快原因探究

為分析C60混凝土坍落度在泵送過程中坍落度損失嚴重的原因，我們通過現場試驗結合混凝土本身性質等方面進行了研究。

首先，我們從混凝土出廠處、出罐口處及混凝土入模點處分別測試混凝土坍落度值及擴展度值，試驗結果如下：

地點①②③④⑤⑥⑦出廠坍落度值180190210200210200200出罐口處坍落度值175180200195200195190入模點處坍落度值130150175180180175175

混凝土從出廠至工地開始澆筑用時1h，而從出罐至入模點泵送時間僅為3min，而從上表數據中可以看出，混凝土在罐車中1h坍落度損失極小，而從出罐口至入模點僅3min時間損失值平均值(55/7)為混凝土在罐車中1h坍落度損失值平均值(170/7)3.1倍。下圖中我們可以清晰看出這種結果：

我們分析這兩種情況的環境區別試猜想：1、泵管中混凝土所受壓力比混凝土罐車中所受壓力大；2、泵管中混凝土因高速流動與泵管劇烈摩擦產生大量熱量，從而溫度比混凝土罐車中溫度高。

第一個猜想證明：泵管中混凝土高速流動從力學理論中可知混凝土受泵車沿流動方向的壓力，另外混凝土為流動狀有符合流體力學，因此也受泵管壁沿法線方向的壓力，第一個猜想成立。

為證明第二個猜想我們分別對混凝土出罐溫度，泵管溫度，及混凝土入模溫度進行了測試，結果如下表：

從上述實驗中可知混凝土在泵管輸送過程中入模點處溫度比混凝土出罐溫度高了9.5℃，而泵管外壁溫度為27.6℃，內壁溫度經熱力學理論推理，可得亦比混凝土出罐溫度高。從而第二個猜想成立。

四、現場施工中減小坍落度損失方法或控制措施

(1)加大泵管直徑減小泵送過程中壓力，亦可減小混凝土與泵管間摩擦從而減小放熱量；(2)減小泵送時地泵或汽車泵轉速，減慢泵送速度從而減小泵送過程壓力；(3)加入引氣劑，適量加入引氣劑可以在混凝土攪拌時引入均勻分布的微小氣泡，改善混凝土的和易性和耐久性，減少混凝土的摩擦阻力，增加混凝土的流動性;(4)后摻法加入高效緩凝減水劑，這是在混凝土出罐后坍落度不滿足現場要求情況下，為避免混凝土浪費和保證混凝土施工質量而采取的有效方法，根據《預拌混凝土》(GBT14902-2012)中有關規定，允許在混凝土卸料前適量添加外加劑進行調整；并經試驗，在規定摻量范圍內采用后摻法調整對混凝土后期強度無影響;(5)要從根本上解決混凝土質量問題，應對混凝土攪拌站嚴格要求提供合格且適宜現場施工的混凝土，如定期對攪拌站進行考察，對其原材嚴格把控，采用符合國家標準的水泥、砂、石子及泵送劑、減水劑等外加劑，另外嚴格控制混凝土的配合比，盡量縮短混凝土在泵送前的運輸時間，保證混凝土的勻稱性。

五、結束語

混凝土為混凝土結構工程中最主要組成部分，因此對混凝土質量的要求及施工過程要極力做到最好，這就要求我們對每個環節認真對待；泵送高強混凝土在施工現場中塌落度的控制是一個極其復雜的問題，混凝土質量問題產生的原因是多方面的，各種條件的相互作用也會導致混凝土質量問題的進一步發展。

[1]《預拌混凝土》(GBT14902-2012)

[2]《混凝土外加劑應用技術規范》GB 50119-2013

[3]《混凝土質量控制標準》 GB50164-2011

[4]《混凝土泵送施工技術規程》 JGJ/T10-2011

朱寶君(1972.02-)，男，高級工程師，中建八局第二建設有限公司青島分公司總工。