对建筑工程泵送混凝土施工技术的探讨

　　
　　【摘要】本文论述了建筑工程中影响泵送混凝土质量的因素，主要从材料的质量要求、现场输送管道的铺设、输送和泵送作业等方面加以论述，并针对导致泵送混凝土裂缝产生的原因提出防治措施。
　　【关键词】质量要求；泵送混凝土；裂缝；措施
　　【前言】近年来，随着建筑技术的快速发展，泵送混凝土施工技术得到普及和应用。本公司承建的某住宅小区，总建筑面积10多万平方米，最大高度45m，为框架剪力墙结构，主体结构全部采用泵送混凝土施工，泵送混凝土必须满足泵送的可泵性。可泵性能良好的混凝土拌合物应具有：较高的流动性，足够运输时间内塌落度损失最小，混凝土的粘聚性好，在泵压力作用下，不离析不泌水，较高的水泥砂浆含量降低了输送过程中产生的磨擦力。但是混凝土材料品质及配合比质量的波动以及混凝土输送、泵送、浇筑、养护等施工工艺对混凝土质量有较大的影响，施工过程中需要进行严格的质量控制。
　　一、混凝土材料质量要求
　　1.水质的要求
　　凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土；当采用其他水源时，应进行取样检测。未经处理的工业废水，污水及沼泽水及海水不能使用。
　　2.水泥的要求
　　泵送混凝土所用的水泥，一般为普通硅酸盐水泥，施工现场温度较高和大体积混凝土（如本工程电梯底板（即联合桩承台）宜用水化热较低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥。本工程采用海螺牌水泥，C30以下用32.5R水泥；C30～C45用42.5R水泥。水泥用量不仅应满足结构的强度要求，而且要保证一定量的水泥浆作润滑剂，减少输送过程的阻力。但过多的水泥量，反而会增加混凝土的粘性，增大摩擦，故水泥用量控制在300kg/㎡。
　　3.粗骨料的要求：骨料最大粒径与输送管内径之比：泵送高度＜50m，不宜大于1:3。
　　4.细骨料的要求：泵送混凝土应比普通混凝土适当提高砂率，以适应管道输送的需要；但砂率过高，会降低和易性，故在满足可泵性的前提下尽量降低砂率。宜采用中砂，Ⅱ区砂，通过0.315㎜筛的颗粒含量为20～30%，其中通过0.16㎜筛的细粉料含量约为8～20%。
　　5.掺合料的要求
　　大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，从而提高了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化热，减少绝热条件下的温度升高，故适于高温季节和大体积混凝土施工。
　　6.外加剂的要求
　　泵送混凝土需要混凝土的高流动性，而使混凝土能够泵送，主要是使用了混凝土外加剂，主要是混凝土泵送剂。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。
　　7.水灰比、坍落度
　　⑴泵送混凝土的水灰比过大，混凝土稠度减少，流动性好，泵送压力下降；但如果混凝土过稀，保水性不好，容易发生离析而堵塞管道，故应限制水灰比在0.4～0.6。
　　⑵气温对坍落度损失的影响。气温升高，一方面水泥的水化反应加快，坍落度损失增大；另一方面，升温后引起的水份挥发增大，也将导致坍落度损失。泵送混凝土坍落度以8～15㎝为宜。
　　二、泵机的布置
　　1.选择泵机位置时，应尽可能靠近浇筑地点，附近有水源和照明设施、无障碍物。泵机周围应
　　当有一定的空间便于操作，并应搭设防护棚。
　　2.泵机与搅拌车的匹配。由于搅拌站与施工现场之间有一定距离，而且搅拌车的出料量与泵机
　　的输送量存在一定的差值，因此存在泵机与搅拌运输车的匹配问题。
　　3.由于本工程每层建筑面积较大，现场采用两台混凝土泵同时浇筑。此时选定的位置要使其各
　　自承担的浇筑量接近，要求同时浇筑完毕，避免留置施工缝。
　　4.由于本工程为高层建筑，在采用接力泵泵送混凝土时，接力泵的设置位置应使上、下的输送
　　能力相匹配。
　　三、现场管道铺设
　　1.宜选择最短的线路为输送管道，管道中应尽量少用弯管和软管，更应避免使用弯度过大的弯
　　头，管端末段活动软管弯曲不得超过180°，并不得扭曲。
　　2.垂直输送管用预埋件固定在墙、柱或楼板预留孔处或用木楔子楔紧，在墙及柱上每节管至少
　　设一个固定点；水平管每隔一定距离用支架固定，且水平管越短越好。
　　3．最下部一段垂直管下面的弯管，要另外单独设置固定设施来承受管的重量。
　　四、混凝土的输送
　　泵送混凝土施工工序：泵送前准备→泵管铺设→水泥砂浆搅拌→泵送→混凝土搅拌→泵送→
　　结束、清洗管道。
　　1. 泵送前的准备
　　⑴炎热季节施工时，要在混凝土输送管上遮盖湿罩布或湿草袋降温，以避免阳光照射，增加混
　　凝土的坍落度，同时每隔一定的时间洒水湿润，以降低入模温度；低温天气施工时，应采取
　　遮盖或保温材料包裹。
　　⑵对泵机进行全面的检查，符合要求后开机进行试运转。泵机启动后，先泵入适量清水，以湿
　　润料斗、活塞和输送管等与混凝土直接接触的部位。再用与泵送混凝土成分相同配合比的水
　　泥砂浆润滑混凝土泵和输送管道。
　　⑶检查输送管道的铺设是否合理、牢固；照明和水源是否能正常使用。
　　2．混凝土泵送
　　⑴泵送时应先慢速，同时检查泵机各部件是否运转正常和输送管道有否漏浆、牢固，待各系统
　　运转正常后方可开始加速至正常速度。如发现异常应立即停机检查。
　　⑵如在泵送中途因故必须中断时，中断时间不得超过搅拌至浇筑完毕所允许的时间。
　　⑶泵送混凝土时，如因混凝土供应不上或其他原因使输送管吸入空气，此时应立即反泵吸出管
　　内混凝土至料斗中重新拌合并排出空气后，重新泵送。
　　⑷混凝土运送至浇筑地点,应立即浇筑入模.如混凝土拌合物出现离析或分层现象，应对混凝土
　　拌合物进行二次搅拌。
　　⑸泵送完毕后，应将混凝土泵里混凝土清理完毕并将泵和输送管道清洗干净。
　　五、常见堵塞原因及预防措施
　　1．骨料级配不合理碎石或卵石直径过大，拌制出的混凝土会引致管道堵塞；混凝土的水灰比过
　　大，保水性不好，坍落度变化过大等都容易发生离析而堵塞管道。预防措施是控制骨料的直
　　径和水泥用量，限制水灰比在恰当的范围，保证坍落度不发生较大的变化。
　　2．输送管道铺设不合理，弯管太多和管道过长等都容易发生堵塞。预防措施是在设计管道线路
　　时，选择路线最短、弯道最少的线路，并且管道固定牢靠。
　　3．如果在泵送过程出现油温升高、压力升高、输送管明显震动等现象而泵送困难时，应立即查
　　明原因，此时应慢速泵送或反泵，防止堵塞。反泵后将管道清洗干净后才能重新泵送。
　　4．泵机选择不当、压力达不到要求时，都可能造成堵塞。预防措施是结合工程的具体情况、输送量、输送距离等综合考虑。
　　六、裂缝产生原因及防治措施
　　与普通混凝土相比，由于泵送混凝土流动性大、大砂率及较高的水泥用量，以及振捣不均匀等原因导致混凝土表面易产生裂缝、收缩值较大等问题，影响了混凝土质量。预防措施是：
　　1．在满足结构要求和可泵性的前提下，控制水灰比和尽可能减少坍落度。
　　2．掺入适量的掺合料和外加剂，改善混凝土的工作性能。
　　3．混凝土运输中不致发生分离、漏浆、严重泌水、过多的温度回升和坍落度损失。
　　4．混凝土的自由浇筑高度不宜大干1.5m，否则应设缓降措施，防止骨料分离。
　　5．混凝土的振捣应在初凝前完成。振捣时应快插慢拔，至表面泛浆不冒汽泡时为准。梁、柱节
　　点钢筋较密时，阻碍混凝土粗骨料向下流动分布，以至粒料分离，降低混凝土握裹力。故宜
　　用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振棒振捣，并保证密实性和均匀性。
　　6.浇筑完毕后养护混凝土主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，
　　降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇筑完成后12h以内，及时用湿润的草帘、麻
　　片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，
　　混凝土表面应设置保护措施，以防止寒潮袭击。对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣
　　硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护时间不少于7d，抗渗混凝土14d。
　　七、结语
　　本工程由于严格按照上述混凝土施工技术要求施工，加快工程施工进度，节约了人力、时间，普遍达到预期的效果。尤其是经历了2008年初的冻雨严寒天气和夏季台风雨水天气，没有出现质量问题。随着越来越多的工程采用泵送混凝土施工技术，必将促使此项技术越来越成熟，更好地为建筑工程服务。