混凝土泵送性能的影響因素與試驗評價方法

摘? ? 要：泵送混凝土是商品混凝土企業的主要產品，泵送混凝土是可通過泵壓作用沿輸送管道強制流動到目的地并進行澆筑的混凝土。商品混凝土企業大部分建在城區以外，新拌混凝土經攪拌、運輸和一定的時間間隔，才能到達工地。運抵現場的混凝土拌合物與出機時相比，和易性發生了不同程度的變化。為了避免泵送失敗，本文分析影響可泵性的因素與試驗評價方法，顯得十分重要。

關鍵詞：混凝土;泵送;性能;影響因素;試驗評價

1? 混凝土泵送性能的影響因素

1.1? 水泥及膠凝材料的因素

1.1.1? 水泥的細度及顆粒組成

目前多數水泥廠均以80μm篩篩析細度結合比表面積控制水泥的強度，其現象是細度小，比面積較大，P·O42.5水泥細度一般在0.6%～1.2%，比表面積為350～380m2/kg，結合目前資源環保利用，多數水泥企業均在消耗大量的工業廢渣。資源有限，品質、數量均不能穩定，以80μm篩篩析細度或比表面積控制水泥的強度，此時將會出現10μm以下顆粒的會相對增加，顆粒級產生兩級分化（一級為小于10μm顆粒，另一級為45μm<顆粒分布<60μm，中間顆粒大于10μm、小于32μm的較少）。一方面小于10μm顆粒的比表面積大、需水量大、水化速度快，對水泥的流變性不利;另一方面大于45μm、小于60μm的顆粒只是對比表面積的加權值起到一定的作用，其水化速度較慢，完全水化時已經超過28天，有一部分強度無法在28天內發揮出來，因此其含量也要限制，最好<10%;介于目前混合材資源的匱乏，品種、品質均不能保證穩定，導致水泥的密度不穩定;水泥顆粒分布不能呈正態分布。如果水泥的顆粒分布發生變化，比表面積對水泥質量的判定就會出現偏差，甚至失靈。鑒于此，一些大型水泥企業開始引入顆粒粒徑測試儀，對水泥顆粒進行分析，以彌補比表面積檢測方法的不足，并以45μm篩篩析細度結合比表面積控制水泥質量。

1.1.2? 水泥中的堿含量

水泥中的堿含量（可溶性的堿），主要是由生產水泥的粘土質原料帶入，通常以Na2O當量表示，隨著水泥中可溶性的堿含量增大，外加劑與水泥的適應性變差、塑化效果降低、混凝土坍落度經時損失增大。通過大量的使用研究得出水泥的塑化度（SD：硫堿比），SD=SO3/（1.29Na2O+0.85K2O），因此，水泥中的堿含量對外加劑與水泥的適應性的影響與SO32-含量有關。在SO3不變時，隨著堿含量的增大，SD減小，適應性變差;在堿含量一定時，隨著SO3減少，SD減小，適應性變差，較好適應性的水泥一般塑化度控制在2.5～3.5之間為宜。

1.2? 外加劑方面的因素

1.2.1? 外加劑的品種及分子結構的差異

不同的減水劑，由于化學成分、分子結構、極性基團的種類和在分子中的數量、非極性團的種類、減水劑聚合度、磺化硫化度、平衡離子、平均分子量、分子量的分布等不同，對不同水泥的適應性也不一樣。因此選用合適的減水劑或通過外加劑與水泥進行使用前的相溶匹配是控制混凝土可泵性的有效途徑。

1.2.2? 復合外加劑組分之間的適應性

現階段很少外加劑是單一一種組分組成，基本上都是采用多個組分復合而成，所以在外加劑復合過程中要注意各組分之間的相互適應性。

（1）高效減水劑與普通減水劑的適應性：常見的高效減水劑萘系、三聚氰胺樹脂系、氨基磺酸鹽系高效減水劑均不同程度的含有一定量的硫酸鈉，而木鈣、糖鈣在提煉及生產過程中使用石灰中和生成鈣鹽。

（2）高效減水劑與含堿外加劑之間的適應性：高效減水劑與含堿外加劑（如早強劑、膨脹劑、防凍劑）之間存在著適應性問題，摻有早強劑、膨脹劑可能導致高效減水劑的減水率大幅度降低，或者使混凝土的坍落度損失迅速加快，影響混凝土的可泵性。因此在復合前或根據需求對象的水泥及混凝土相關材料進行適應性試驗，確定復合比或合適的摻量方可使用。

1.3? 混凝土配合比

泵送混凝土的特點：（1）是具有良好的流動性;（2）流動性經時損失小，一般以1小時為重點，2 小時為特殊要求，如何確?；炷猎?1 小時、2 小時內有良好的工作性（流動性），這需要我們對配合比進行優化，使用的石子、砂的顆粒級配進行分析，調整配比使骨料混合后的空隙率合理，不可粗、細兩級分化。同時選擇外加劑要與膠材匹配，通過試驗選擇一個摻量范圍，確保流動性經時損失小。

2? 混凝土泵送性能指標及試驗評價方法

混凝土可泵性是表示混凝土在泵壓下沿輸送管道流動的難易程度以及穩定程度的特性。可泵性要求：混凝土拌合物在泵腔內易于流動，以充滿所有空間;有良好的粘聚性、保水性，在泵送過程中不分層、不離析、不泌水;混凝土拌合物與管壁之間以及混凝土內摩擦阻力較小。泵送性能指標包括：坍落度、擴展度和摩擦阻力（表征流動的難易程度），壓力泌水值（表征流動的穩定程度）。混凝土可泵性與混凝土拌合物的和易性相對應。

2.1? 分析試驗坍落度

傳統的評價方法盡管存在相應的弊端，然而，在對混凝土流動性進行分析時，卻指標明確，簡便容易。在對混凝土可泵性進行評價過程中，這是一種非常有效的方法之一。操作技術水平會對其帶來較大的影響，可以說，這是其中的主要問題和缺陷，主觀方面會影響到其觀察的保水性和粘聚性。

2.2? 試驗分析壓力泌水

在管道中通過一定的壓力推動來輸送混凝土拌合物，很多壓力是以水為壓力進行傳遞的。在傳遞的時候，因為管道彎曲、半徑等出現脫水以及壓力較大等情況，并且，水分在骨料之間的縫隙內部被滲透出去，這樣就會聚結其這些骨料，造成堵塞情況出現。通過該試驗，能夠將拌合水在壓力下的內阻力和拌合料的保水性等都可以有效的測定出來。

3? 結束語

為了確保泵送混凝土的施工質量，應在工程施工前根據工程施工特點、現場場地條件、澆筑工程量、工程施工進度要求等制定混凝土泵送施工方案。混凝土要采用泵送施工，除了要滿足設計要求的混凝土強度及耐久性要求外，還應滿足可泵性的要求，因此在制定混凝土泵送施工方案時應根據混凝土配合比、混凝土拌制方式、混凝土運輸、原材料構成等進行可泵性分析。

參考文獻：

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[2] 曹天霞.上海金茂大廈混凝土工程施工技術[J].施工技術，2013（29）：66～98.

作者簡介：

賈京濤（1985-），男，漢族， 山東平度人，大學本科，任職于濰坊昌大建設集團有限公司，工作方向：建筑施工及機械設備管理。