浅谈泵送混凝土泌水和浮浆问题及解决措施.pdf

水利建设与管理 2 0 1 0年第 1 1 期 浅 谈 泵 送 混 凝 土 泌 水 和 浮 浆 I I口 1 题 及 解 决 措 施 - 蒋 玉水 ( 泰安市大汶河综合开发建设指挥部2 7 1 0 0 0 ) 李 鹏 程文华 ( 泰安市大河水库管理处2 7 1 0 0 0 ) 【 摘要】 泵送混凝土输送工艺在混凝土浇筑施工中的应用越来越广泛。根据在泰安市大汶河综合开发泉林坝建 设工程 中泵送 大体积混凝土表层 出现泌水 、 浮浆较厚的实际问题 ， 通过试 验提 出 了严格控制泵送混凝 土配合比中的 单位用水量、 水灰比和砂率3个重要参数， 正确掌握掺加粉煤灰后的水灰比， 优化施工方法， 就可以解决控制好泌水 和浮浆 问题， 保证混凝土的表层 强度 、 外观质量和耐久性。 【 关键词】 泵送大体积混凝土 泌水和浮浆解决措施 1 工程施工概况 泰安市大汶河泉十 小 橡胶坝 工程底板浇筑 以 2 0 m为 一 个单元 ， 槽宽 1 4 5 m、 高 1 m， 采用 C 2 5混凝土 ， 混凝 土 生产 采用 J S I O 0 0型混凝 土搅拌 机 及 P L 1 2 0 0 C计 量设 备 ， 输送管道距离 2 0 0 m， 混凝土振捣采用插入式 内部振 动器进行 。 2 存在的问题及分析 混凝土浇筑采用插入式振动器振捣后，表层 出现大 量泌水及浮浆现象 ， 浮浆厚度达 3 - 5 e m。 发现问题后我们 结合多年施工经验 ， 并在一定试验的基础上 ， 分析 了影响 泌水与浮浆较厚问题几个方面因素。 2 1 配合比对混凝土泌水的影响 混凝土配合 比设计过程中的三个重要参数 ： 砂率 、 单 位用水量 、 水灰比， 对混凝土的泌水浮浆有很大影响。 2 1 1 砂率及砂的级配对混凝土泌水的影响 砂率是指混凝土 中砂 的用量 占砂石总用量的 百分 率 。 混合料 中， 砂用来填充石子的空隙。 在水泥浆总量一 定 的条件下 ， 若砂率过大 ， 则骨料的总表面积及空隙率 增大 ， 混凝土混合物就显得干稠 ， 流动性小 ， 如要保持一 定的流动性 ， 则要多加水泥浆， 增大单位用水量 ； 若砂率 过小 ， 砂浆量不足 ， 不能在粗骨料的周 围形成 足够 的砂 浆层起润滑和填充作用 ，也会降低混合物 的流动性 ， 使 混凝土拌和物 的粘聚性 、 保水性变差 ， 使 混凝土混合物 显得粗涩 ， 粗骨料离析 ， 水泥浆流失。砂率的变动 ， 会使 骨料的总表面积有显著改变 ， 从而对混凝土拌和物的和 易性有较大影响。由此可见砂率是影响泵送混凝土的一 个重要因素。取样测定， 在橡胶坝底板混凝土浇筑施工 时实际拌和中砂率为 3 0 ， 因此砂率过小是产生泌水 的 一 个因素。 在施 工中我们使 用的砂是从 河道 中直 接采取 的 ， 砂子偏粗且偏 多 ， 造成级配偏差较大 ， 级配不合理性也 大大增强混凝土泌水 。 从下图可以看 出： 如果用 同样粒 径 的砂 ， 空隙率 最大 ； 两种粒 径 的砂搭 配起 来 ， 空隙率 就减小 ； 三种粒径的砂搭配 ， 空隙率就更小。因此 ， 要减 小砂粒 间的空 隙， 就必须有大小不 同的颗粒合理搭配 。 级配不 良， 细颗 粒空隙增大 ， 自由水上升 ， 易引起混凝 土泌水 。 髓 鼯 鼹 骨料级配效果图 2 1 2 混凝土单位用水量对混凝土泌水 的影响 在施工 中发生过一次混凝土堵管现象 ，操作工人 蒋玉水等 浅谈泵送混凝 土泌水和浮浆问题及解决措施 2 9 调节了上水设备 的 自动上水量 ，在一定程度上提高 了 混凝土拌 和物流动性 、 增加 了泵送性 ， 但在一定程度上 提高了水灰 比，实验证明水 灰 比中单 位用水 量偏大的 混凝土易泌水。 2 1 _ 3 水灰比对混凝土泌水、 浮浆的影响 根据现场测定的坍落度值超过 1 8 0 ra m，可以看 出水 灰比失调。 水灰 比决定水泥浆的稠度。 在水泥用量不变的 情况下 ， 增大水灰比会使拌和物的流动性加大。 水灰比过 大，造成混凝土拌和物的粘聚性和保水性不 良而产生流 浆 、 离析现象 ， 因此水灰 比是影响混凝土泌水 、 浮浆 的一 个主要因素。 2 2 施工对泵送混凝土泌水的影响 2 2 1 粉煤灰含水量对泵送混凝土泌水的影响 在现代混 凝土浇筑中 ，粉煤灰 己成为混凝土 的一 个重要组分 。 混凝土中掺人一定 量的粉煤灰 ， 可以改善 混凝土的和易性 、 减少混凝土的用水量 ， 达到节约部分 水泥的效果 ， 尤其在泵送混凝土中掺 人粉煤 灰 ， 可以抑 制混凝土坍落度损失 、 改善新 拌混凝 土的和易性 、 提高 混凝土的泵送性 、 减少混凝土的需水量 、 减少混凝 土离 析泌水现像。施工 时我们采用湿作法掺加粉煤灰 ， 将配 制好 的粉煤灰直接加人 混凝土进行 拌和 ，未将粉煤灰 的含水量从混凝土拌 和水 中扣除 ，造 成掺加粉煤灰后 实 际混凝土中水的含 量增加 ，从而增加 了混凝土 的泌 水性。 2 2 2 润滑输送管道的稀砂浆打人仓 内对混凝 土泌水性 影响 在正式泵送混凝土之前 ，一般先打人一部分稀砂浆 以润滑输送管道 ，也可检验管路是否通畅，但一般情况 下 ，施工时操作工人将打入的前期这部分稀砂浆直接送 人基槽 内， 在浇筑上层混凝土后 ， 底层水上泛 ， 从而在一 定程度上改变了水灰比， 增加了泌水性 。 2 2 3 布料方法对混凝土泌水性 的影响 在混凝土浇筑时，操作人员在一个浇筑仓内布料时 长度超过 6 m， 混凝土出管后 自流摊铺较大， 布料不均匀 ， 使混凝土较低处表层出现大量泌水。 2 2 4 混凝土振捣对混凝土泌水 、 浮浆 的影响 施工过程 中影响混凝土泌水 、浮浆的主要 因素是振 捣。振捣过程 中， 混凝土拌和物处于液化状态 ， 此时其 中 的自由水在压力作用下 ， 很容易在拌和物中形成通道泌 出。 特别是振捣时间掌握不好造成过振， 使混凝土表层产 生离析 ， 易产生泌水 。 3 解决混凝土表层泌水、 浮浆的措施 通过几次浇筑试验 ，混凝土的表层泌水和浮浆得 到 了很 好 的控 制 ，浮浆 由原 来 的 3 0 5 0 m m控 制 到 5 0 m m左右。 解决泵送大体积混凝 土表层泌水和浮浆措 施介绍如下。 3 1 严把原材料关 水泥 、 石砂 、 混凝土形成的三大主材的质量必须严格 控制 ， 混凝土搅拌站 自动化控制计量设备 ， 混凝土搅拌 、 配料系统使用前必须进行校验，确保配合 比和计量准确 无误； 泵送混凝土水泥用量不小于 3 0 0 k g m 3 ； 水灰比宜为 0 4 0 6 ， 当水灰 比小于 0 4时， 混凝土的泵送阻力急剧增 大 ， 大于 0 6时 ， 混凝土则易泌水、 分层 、 离析， 也影响泵 送 ；泵送混凝土砂率要比普通混凝土增大 ，但是砂率过 大 ， 不仅会影响混凝土的强度 ， 而且能增大收缩和裂缝 ， 泵送混凝土砂率宜为 3 5 4 5 ； 特别注意单位用水量的 控制 ， 不得评经验随意更改 ； 泵机卸料前 ， 必须保证混凝 土已充分搅拌 ，加入粉煤灰等外加材料的混凝土搅拌时 间应比普通混凝土延长 3 0 s ； 每盘混凝土搅拌后应检测坍 落度 ， C 2 5 泵送混凝土坍落度控制在 1 2 l 8 c m， 达标后才 可泵送 。 3 2 控制好添加粉煤灰后混凝土的水灰 比 粉煤灰掺人混凝土 中的方式 ， 可采用干掺或湿掺 。 掺人 时应符合下列要求 ： 干掺时 ， 干粉煤灰单 独计量 ， 与水 泥 、 砂 、 石 、 水等材料按规 定次序加入 搅拌机进行 搅拌 ； 湿掺时 ， 先将粉煤灰配制成 由粉煤灰 与水及 b J J n 剂组成的悬浮浆液 ， 与砂 、 石等材料按规定次序加人搅 拌机进行搅拌。使用 于态或湿态粉煤灰应以重 量计量 ， 称量误差不得超过 2 。粉煤灰 中的含水量应在拌和 水中扣 除， 否则增加泌水性 。 人工添加外加剂及粉煤灰 时必须对操作人员进行交底 和培训 ， 务必 添加 准确 ， 误 差不大于 0 5 。 3 - 3 规范泵送混凝土浇筑关健工序及严格布料长度 一 般情况下泵机泵送混凝土前 ， 先用 1 ：2 水泥砂浆润 滑管道 ，泵送混凝土管道弃水及砂浆润滑开始阶段的稀 砂浆必须打出仓外 ， 严禁打人仓内。混凝土( 下转第7 页) 水利水电工程建设工法管理办法 7 ( 一 ) 水利水电工程建设工法 申报表； ( 二 ) 工法具体内容材料 ； ( 二 三 )由科技查新机 构 出具 的科技成 果查新 证 明 材料 ； ( 四) 由省部级科技成果鉴定部门出具 的关键技术评 价( 鉴定 ) 证明材料 ； ( 五 ) 其他证明材料。 第十四条中国水利工程协会组织成立水利水电工 程建设工法评审委员会 ，下设土建工程、机电与金结工 程、 其他工程 3 个专业评审组。 第十五条水利水电工法评审程序 ： ( 一 ) 工法评审实行主、 副审制 ， 由专业评审组组长指 定每项工法主审 1 人 、 副审 2 人 ， 主、 副审审阅申报材料 ， 提 出基本评审意见 ； ( 二 ) 专业评审组审查材料 ， 查看工程施工影像资料 ， 听取主 、 副审对工法 的基本评审意见 ， 在此基础上提出初 审意见； ( 三) 专业评审组初审通过的工法项 目提交评审委员 会审核， 评审委员会听取和审议专业评审组初审意见 ， 采 取无记名投票方式表决 ，同意有效票数达到评审委员会 总人数三分之二及以上的为通过 ； ( 四 ) 评审委员会提出审核意见 ， 并 由评 审委员会主 任签字 ； ( 五 ) 中国水利工程协会将评审情况报水利部主管司 局备案。 第十六条 中国水利工程协会对工法评审结果进行 公示 ， 公示时间为 l 0 天。经公示无异议后 ， 予以公布 。 对 符合 申报国家级工法条件的工法予以推荐。 第十七条 已批准的水利水电工程建设工法有效期 为 6 年。 第十八条中国水利工程协会对获得水利水电工程 建设工法的单位和个人颁发证书。工法所有权单位应对 开发 、编写和推广应用工法有突出贡献的个人予以表彰 和奖励 。 第十九条如发现 已批准的水利水 电工程建设工法 有剽窃作假等问题 ， 经查实后 ， 撤消其工法称号， 3 年内不 再受理其单位 申报工法。 第二十条本办法 自发布之 日 起施行 。A ( 上接第2 9页) 开仓前， 仓内积水必须清理干净， 严禁带水 浇筑混凝土。对于有渗漏点的仓内必须在仓外周边范围 内设立集水坑 ， 用排水设备排水 ， 以保证混凝土在无水的 情况下浇筑。 仓 内布料必须均衡 ， 浇捣水平结构混凝土时 ， 不得 在同一处连续布料 ， 应在 2 3 m范 围内水平移动布料 ， 且 垂直于模板 ， 并在输送管出 口安装橡胶软管 ， 在布料时 ， 人工左右拉动 ， 以达到均衡布料的效果。 3 4 控制好混凝土振捣质量 采用振捣器捣实混凝土时 ， 每 一振点 的延续 时间 ， 应使混凝土表面呈现 浮浆并不再下沉为止 。插入 式振 捣器 ， 振捣时应 “ 快插慢 拔” ， 且上下 略为抽动 ； 其移动 间距 ：普通混凝土不应大于振捣器作用半径 的 1 5倍 ， 泵送混凝土一般为 4 0 0 ra m； 振捣器 与模板的距离 ， 不能 大于其作用半径 的 0 5倍 ，并应尽 量避免碰撞钢筋 、 模 板 、 预埋水电管线 、 预埋件等 。振 捣器插 入下层 混凝土 内的深度不应小于 5 0 m m。在振捣上层混凝 土时 ， 要在 下层混凝土初凝之 前进行 。表 面振捣器 在每一位 置上 应连续振动 一定时 间( 一般情况下不少于 3 0 s ) ； 其移动 间距 应保证 振捣 器 的平 板 能覆盖 已捣 实部 分 的边 缘 3 0 5 0 ra m， 防止漏振 。对泵送混凝土 ， 应在 2 0 3 0 mi n后 对其进行复振。对于有预 留洞 、 预埋件和钢筋密集的部 位或节点 ， 应预先制定好相应的技术措施 ， 确保 混凝 土 振捣密实。混凝 土浇捣层的厚度 ： 插入式振捣为振捣器 作用长度的 1 2 5 倍 ；表面振动为 2 0 0 ra m。当板厚超过 1 2 0 m m且为双层双 向钢筋时 ，应 先用插 入式振捣器振 捣 ， 再用表面振捣器振捣 。泵送混凝土分层厚度 ， 一般 为 3 0 0 5 0 0 m m，当水平结构的混凝土厚度超过 5 0 0 ra m 时 ， 可按 1 ： 6 1 ： 1 0 坡度分层浇捣 ， 且上层 混凝土应超前 覆盖下层混凝土 5 0 0 ra m 以上。 4 结语 严把原材料质量关 ， 严格控制单位用水量 、 水灰 比和 砂率 ， 正确掌握掺加粉煤灰后的水灰 比， 改进混凝 土浇筑 关键环节， 合理布料， 控制好振捣质量， 是解决泵送混凝 土浇注大体 积混凝土泌水和浮浆 的问题行之有效 的方 法， 具有一定的实际参考意义。A