泵送混凝土的原材料及配制要求.pdf

第 3 1卷第 5期 2 0 1 0年 l 0月 华北水利水电学院学报 J o u r n a l o f No r t h C h i n a I n s t i t u t e o f W a t e r C o n s e r v a n c y a n d Hy d r o e l e c t r i c P o w e r V0 1 ． 31 No ． 5 0c t ．20l O 文章 编 号 ： 1 0 0 2—5 6 3 4( 2 0 1 0) 0 5—0 0 7 7—0 2 泵送混凝土的原材料及 配制要求 张 玉 山 ( 华北水利水 电学院 ， 河南 郑州 4 5 0 0 1 1 ) 摘要 ： 泵送混凝土是 目前 高空 浇筑混凝土 的最佳选择． 混凝土 的原材料是影响混凝土性能的主要 因素 ， 文中 对泵送混凝 土的原材料作 了一些研究． 关键词 ： 泵送混凝土 ； 粗骨料 ； 细骨料 ； 水 泥 ； 减水剂 中图分类号： T U 5 2 8 ． 5 3 文献标志码 ： B 1 泵送混凝 土基本要求 桥梁结构的混凝土施工受高墩、 薄壁墩及地形 的影响 ， 常采用 混凝 土泵送施 工工 艺 ， 能够缩短 浇筑 时间 、 提 高混凝 土质量 ． 泵送 混凝 土必须 满足混 凝土 的和易性 ( 可 泵 性 ) 、 强 度及 耐 久 性 等 方 面 的要 求 ． 由于受泵送 距离 、 高 度 、 泵 送 管径 等 条 件 的限 制 ， 泵 送 混凝土配 合 比是 保证 泵送作 业顺利 而 又经济 的决 定 因素． 混凝 土拌 和物必 须有 足够 的含浆量 ， 除 能填 充集料间空隙外 ， 且能使泵送管道内壁形成薄浆层， 以便 在泵送 时起到 润滑作 用 ． 2 泵送混凝 土原材料要求 2 ． 1 粗 骨料 泵 送混 凝 土 的粗 骨料 可 以采 用 卵石 、 碎 石 或卵 石 和碎石 的混合 物 ． 以卵石 制 成 的 混凝 土 的 可泵 性 最 好． 石 子的粒径 大 小 和颗 粒 级 配 是配 制 泵 送混 凝 土 的重要 条件 ． 良好 的石子 级 配 可用 较 少 的 用水 量 配 制流动 性好 、 离 析泌水 少 的混合料 ， 一般 针片 状碎 石含 量控制 在 5 ％ 以 内． 孔 隙率 较 大 的 碎 石 泵 送 性 能也 较差 ， 在 泵送 过 程 中 ， 泌水 较 严 重 ， 容 易 出现 堵 管现象 ． 根据泵送混凝土的要求， 选用石子时满足： ① 良 好的连续级配 ， ②石子最大粒径不大于输送管径 的 1 ／ 3 ， ③石子的技术要求应符合文献 [ 1 ] 的规定． 需 要指 出的是 ， 石 子最 大粒径 的选择 至关 重要 ， 直接影 响混合 料 的经济性 、 可泵 性． 2 ． 2 细骨料 细 骨料 与水 泥合成 的水泥砂 浆是增 加 混凝土和 易性与流动性以及产生润滑作用的主要保证 ， 因此， 细骨料 也应有 良好 的级配 ． 细骨 料 根据 来 源 可分 为 河 砂 、 海砂 、 山砂 、 人 工碎 砂 ， 其 中河 砂可 泵 性最 好 ， 人工 砂表 面粗糙 ， 砂性 不好 ， 可泵 性 较 差． 细 骨料 按 平均 粒径 的大小 可 分 为粗 砂 、 中砂 、 细 砂 ， 其 中 中砂 的可泵性 最好 ． 平均粒 径过小 ， 会增 加水 泥和水 的用 量 ， 加速 泵机磨 损 ； 平均 粒径 过大 ， 其可泵 性会变 差 ， 容易产 生 离析或 堵塞 现 象 ． 细 骨料 的用 量 也对 混 凝 土有着 很 大 的影 响 ， 砂 率 过 低 ， 空 隙要 用 水 泥来 填 充 ， 这 样必然 增 大水泥用 量 ， 同样 混凝 土容 易产生 泌 水和离析 ； 砂率过高 ， 则水泥砂浆 的流动性 大大降 低 ， 泵 送阻力显 著 增加 ． 因此 ， 在一 定 条 件下 应该 选 择最佳砂率才能适合混凝土 的泵送 ， 泵送混凝 土的 砂 率宜 为 3 5 ％ ～ 4 5 ％． 配 制泵 送 混凝 土 选砂 时 应考 虑 以下 技 术条 件 ： ①通 过 0 。 3 m m 筛孔 的颗 粒含 量 不小 于 1 5 ％ ， 颗 粒 级配较好的中砂 ； ②砂 的技术要求应符合文献 [ 2 ] 的规 定 ． 2 ． 3 水 泥 在泵送 混凝 土 中， 水 泥 的作 用有 两方 面 ： 一是胶 结 作用 ， 使混 凝土 中骨料 始终保 持悬 浮状况 ； 二是润 滑作用 ， 使混 凝土 同泵 的机械部 分 ； 输送 管道及 混凝 土 内部 的摩擦 阻力减 少 而具有 良好 的流动性 ． 收稿 日期 ： 2 0 0 8— 0 5—3 0 作者简介 ： 张玉 山( 1 9 7 0 一 ) ， 男 ， 河南杞县人 ， 工程师 ， 主要从事水利工程方面的研究 7 8 华北水利水电学院学报 2 0 1 0年 1 0月 水 泥 的用 量一 般 也存 在 一个 最佳 值 ， 若 水 泥用 量不 足 ， 将严 重影响 泵 的吸人性 能 ， 同时使泵送 阻力 明显增 加 ， 并且 混凝 土保 水性 很 差 ， 容 易 发 生泌 水 、 离 析和堵 管现象 ； 若水 泥用量 过大 ， 则混凝 土粘性 增 大 ， 泵送 阻力增 大． 泵送 混 凝 土仅从 泵 送 的角 度 而言 ， 水 泥 的用 量 主要与可 泵性有 关 ， 若水 泥用 量过大 ， 管壁处 水 泥砂 浆 少 ， 产生 不 了润滑性 ， 则混凝 土 的可泵性 就急剧 下 降． 我 国交 通部 、 建 设 部 规程 规 定 ： 最 小水 泥用 量 为 3 0 0 k g ／ m ． 同时 ， 为 了保 证 混凝 土 具 有 较 高 的保 水 性 、 流动 性 、 润滑 性 ， 在 泵送 过程 中不 易泌 水 、 离析 ， 应选 择合适 的水 泥品种 ， 普通硅 酸盐水 泥 、 火 山灰水 泥 的保水性 较好 ． 2 ． 4减 水剂 减水 剂对 于采 用 泵送 工 艺 的混凝 土 来 说 ， 在经 济上 、 技术上 的作用 很大 ， 各种高 效能 的减水 剂 已成 为泵送 混凝 土组成 材 料 中不 可 缺少 的部 分． 混凝 土 中掺 入减水 剂 ， 在 达 到 同样坍 落 度 的条 件 下 可减 少 用水 量 1 0 ％ ～ 2 0 ％ ， 或者 在 同样 的用 水量 情 况下 可 明显地 提高流 动性 ． 2 ． 5掺 和料 为了既节 约水 泥又能保 证混凝 土拌 和物具 有必 要 的可泵 性 ， 在 配制 泵送 混 凝土 时 可 以掺 人一定 数 量 的粉煤 灰 ． 工 程实践 表 明 ， 掺粉煤 灰不仅 对混凝 土 的流动性 和粘 聚性 有 良好 的 作用 ， 而 且 可 降低 坍 落 度损失 和混 凝 土 水 化 热 ， 延 长 凝 结 时 间 ， 减 少 泌水 率 ， 增加 密实度 和强度 ， 使泵送 混凝 土 的技 术性能 与 经济效益 得到进 一步提 高 ． 3 泵送混凝土配合 比设计要求 3 ． 1水泥 用量 在满足混凝土质量和泵送要求的前提下， 单位 体积 混凝土 的水 泥用 量 越少 越 经 济． 一般 胶 凝 材料 不 少 于 3 0 0 k g ／ m ． 3 ． 2坍落度 根 据泵送 距 离 和 高 度 ， 坍 落 度 取 值 一 般 为 1 2 0 ～ 1 6 0 mm， 混凝 土坍 落度随着 时间的延长 都有损 失 ， 影 响坍落度 损 失 的 因素有 ： 水 泥 品种 、 单位 用 水 量 及水灰 比、 集 料级 配 及 砂率 、 掺 和 料 和外 加 剂 、 天 气 情况及 延迟 时间． 3 ． 3 水灰 比 水灰 比、 强 度指 标 和混 凝 土可 泵性 存 在着 互 相 制 约的关 系． 因此 ， 泵送 混凝土 配合 比设计最 重要 的 就是 根据 强度 和可泵 性 来 考虑 水 灰 比值 ． 为 了保证 泵送 混凝 土具有 必需 的可 泵性 和 硬 化后 的强 度 ， 可 以采 用加减 水剂 的方法来 提高 混凝 土的流 动性 ． 3 ． 4砂率 泵送混 凝土 的砂 率一 般 比普通混 凝土 的砂 率高 7％～9％ ． 参 考 文 献 [ 1 ] 中国砂 石协 会． G B ／ T 1 4 6 8 5—2 0 0 1建筑 用卵 石、 碎石 [ S ] ． 北京 ： 中国标准 出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 2 ] 中国砂石协会 ． G B ／ T 1 4 6 8 4— 2 0 0 1 建筑用砂 [ S ] ． 北京 ： 中国标准出版社 ， 2 0 0 1 ． Ra w M a t e r i a l s a nd Pr e pa r a t i o n Re q ui r e m e nt s o f Pumpi n g Co nc r e t e ZHANG YU． s h a n ( N o r t h C h i n a I n s t i t u t e o f Wa t e r C o n s e r v a n c y a n d H y d r o e l e c t r i c P o we r ，Z h e n g z h o u 4 5 0 0 1 1 ，C h i n a ) Ab s t r a c t：T he p u mp i ng c o nc r e t e i s t h e b e s t c h o i c e f o r po u r i n g c o n c r e t e a t h i g h a l t i t u d e a t p r e s e nt ．Th e r a w ma t e r i a l s a r e t h e ma i n f a c — t o r s a f f e c t i n g c o n c r e t e p e r f o r ma n c e s．S O t h e r a w ma t e r i a l s o f t h。pu mpi n g c o n c r e t e a r e s t ud i e d ． Ke y wor ds：p ump i n g c o n c r e t e；c o a r s e a g g r e g a t e；f i n e a g g r e g a t e；c e me n t ；wa t e r — r e du c i ng a g e n t ( 责 任 编 辑 ： 陈 海 涛 )