泵送混凝土配合比课程设计.docx

泵送混凝土课程设计课程：泵送混凝土配合比设计班级： 姓名：时间：目录一、 混凝土设计任务书二、 泵送混凝土配比设计资料组成（1）、概述（2）、所用原材料及选用材料A、水泥B、砂C、石子（碎石或卵石）D、水（3）、泵送混凝土配比设计（4）、生产控制要求a、加水导致水灰比（w/c）过大。b、料源改变时检测工作不到位。c、 未根据砂石的含水率及时调整用水量。d、 出厂检测不到位。（5）、施工要求a、泵送要求 b、混凝土浇筑的一般要求 c、混凝土的养护（6）、搜集资料目录二、泵送混凝土配比设计资料组成（1）概述：泵送混凝土已逐渐成为混凝土施工中一个常用的品种。它具有施工速度快,质量好,节省人工,施工方便等特点。因此广泛应用于一般房建结构混凝土、道路混凝土、大体积混凝土、高层建筑等工程。它既可以作水平及垂直运输(指用地泵) ,又可直接用布料杆浇注(指用汽车泵) 。它要求混凝土不但满足设计强度、耐久性等,还要满足管道输送对混凝土拌合物的要求,即要求混凝土拌合物有较好的可泵性。在实际施工中往往出现许多可泵性差而耽误工程进度甚至影响混凝土质量等现象。因此本文从以下几个方面分析了影响泵送混凝土可泵性的因素,并提出应对措施。所谓泵送性能，是指混凝土拌合物具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、塑性良好的性能。泵送剂是流化剂中的一种，它除了能大大提高拌合物流动性以外，还能使混凝土在60180min内保持其流动性，剩余坍落度应不小于原始的55%。此外，它不是缓凝剂，缓凝时间不宜超过120min（特殊情况除外）。混凝土的质量控制目前已达到相当高的水平，这有助于成功地采用混凝土泵送工艺。现在用泵送浇筑的混凝土数量日益增多，日本每年浇筑的混凝土约60%是用泵送的。泵送是一种有效的混凝土运输手段，可以改善工作条件，节省劳动力，提高施工效率。泵送混凝土要求有良好的流动性及在压力条件下较好的稳定性，即混凝土的坍落度大、泌水性小、黏聚性好。能改善混凝土泵送性能的外加剂有：减水剂、缓凝减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂等。尽管这些化学外加剂可以改善混凝土的泵送性，但严格的讲，它们不属于泵送剂类，因其广泛用于混凝土，可视为混凝土的正常组分。随着泵送工艺的发展，专用于泵送混凝土的外加剂泵送剂得到了发展。泵送混凝土即是在泵施加的压力下，混凝土通过软管或其他输送管进行的输送。在现代建筑工程中，泵送混凝土技术得到了迅速发展，这包括出现许多具有高性能的泵，可以进行车载或固定安装的输送设备，能够经受高压力的软管或其他输送管道。由于这些技术的进步，泵送混凝土已成为建筑施工中广泛应用的技术。泵送混凝土适用于大部分建筑施工。当施工现场受到限制时，泵送混凝土的应用更为有利。采用泵送混凝土可以免除一些起吊装置，也不会影响其他材料的搬运。但泵送混凝土的要求有连续、稳定的料流，并且像普通混凝土一样也需要有很好的质量控制，即适宜、均匀的集料粒级，准确的配比和充分的搅拌。混凝土的泵送量每小时可达15250m。但是一般不容易有较大的泵送压力，又获得较大的泵送量，因这些需要的功率过高。例如，泵送高度增加1m，起水平输送距离也有减少34m，这是由于垂直泵送比水平泵送需要有更大的压力和功率。泵送混凝土是在管道中移动，研究表明混凝土是在管道内壁一层薄砂浆上进行运动。因此在泵送前，要使管道内壁黏结一层浆体材料，这种浆体材料有时也可以用于建筑施工。一当管道中建立起混凝土的运动，只要混合料有适宜的配比和均匀性，管道壁上的润滑作用就会得到维持。 （2）所用原材料及选用要求： A、水泥： a. 泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。 b. 水泥进场时，应有出厂合格证或试验报告，并要核对其品种、标号出厂日期。使用前若发现受潮或过期，应重新取样试验。 c. 水泥质量证明书中各项品质指标应符合标准中的规定。品质指标包括氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、抗压和抗折强度。 d. 混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3。 B、砂： a. 砂拟优先选用优质河砂。 b. 混凝土工程应优先选用粗中砂。对于泵送砼，砂子宜用中砂，砂率宜控制在3545%。 c. 砂的含泥量（按重计），当混凝土强度等级高于或等于C30时，不大于3%；低于C30时，不大于5%，对有抗渗、抗冻或其它特殊要求的混凝土用砂，其含泥量不应大于3%，对C10或C10以下的混凝土用砂，其含泥量可酌情放宽。 C、石子（碎石或卵石） a. 石子宜选用花岗岩为好。 b. 石子最大粒径不得大于结构截面尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。混凝土实板骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2。且不得超过60mm。对于泵送砼，碎石最大粒径与输送管内径之比，宜小于或等于1:3，卵石宜小于或等于1:2.5。 c. 石子中的含泥量（按重计）对等于或高于C30混凝土时，不大于1%；低于C30时，不大于2%；对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝，石子的含泥量不大于1%；对C10或C10以下的混凝土，石子的含泥量可酌情放宽。 d. 石子中针、片状颗粒的含量（按重量计），当混凝土强度等级高于或低于C30时，不大于15%；低于C30时，不大于25%；对C10或C10以下，可放宽到40%。 粗集料的最大粒径与输送管径之比石子品种泵送高度/m粗集料最大粒径与输送管径比碎石1001:5.0 卵石1001:4.0D、水：符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土，不需要进行检验。 （3）泵送混凝土配合比设计设计柱、梁、板泵送混凝土的结构强度等级为C35级。设计图梁柱的最小截面为240mm，钢筋最小间距为39mm，楼板厚度为90mm。根据施工要求坍落度要求1014cm。采用的原材料如下：水泥：强度等级42.5的普通硅酸盐水泥，水泥28d抗压强度实测为45.5Mpa，水泥密度为3.110kg/m砂：河砂、中砂，表观密度为2.6510kg/m，砂的含水量为3%石子：碎石，最大粒径为31.5mm，表观密度为2.6710kg/m，此石子含水量为1%外加剂：掺加量为1%的高效减水剂（mu），减水率为20%水：当地的自来水配合比计算：（1）选料水泥：42.5的普通硅酸盐水泥，水泥28d抗压强度实测为45.5MPa，即ce=45.5MPa坍落度：1014mm（2）运算 计算配制强度 查混凝土材料技术116页 表41得：当配制混凝土强度等级为C35时，为5.0 将其数据代入公式：cu,ocu,k+1.645 式中：cu,o混凝土的施工配制强度，MPa cu,k设计的混凝土强度标准值，MPa 施工单位的混凝土强度标准差，MPa 混凝土材料技术115页 所以：cu,o35+1.6455.0 43.23（MPa） 计算水灰比 查混凝土材料技术117页 表43得：碎石，a=0.46，b=0.07 将其数据代入公式：W/C=ace（cu,o+abce） 式中：ce水泥28d抗压强度实测值，MPa a，b回归系数 混凝土材料技术117页 所以：W/C=0.4645.5（43.23+0.460.0745.5） =0.47 确定用水量 根据骨料最大粒径，混凝土坍落度及施工经验选择用水量。此题应选mwo=205（kg）计算水泥用量mco=mwo（W/C） =2050.47 =436（kg）确定砂率根据新型泵送混凝土技术及施工81页得：当水灰比在0.40.9时，砂率按41%45%。根据施工要求可确定砂率值为41%。用质量法运算mco+mgo+mso+mwo=mcp s=mso（mso+mgo）100% 式中：mco每立方米混凝土的水泥用量，kg/m3 mgo每立方米混凝土的粗骨料用量，kg/m3 mso每立方米混凝土的细骨料用量，kg/m3 mwo每立方米混凝土的用水量，kg/m3 mcp每立方米混凝土拌合物的假定总质量，kg，其值可按下表选用 s砂率，%普通混凝土的假定质量混凝土强度等级C15C20C35C40假定每立方米总量/kg236024002450 混凝土材料技术119页由上表得到：当混凝土强度等级为C20C35时，假定每立方米总质量为2400kg将其数据代入公式得：436+205+ mgo+mso=2400 mso（mso+mgo）100%=41% 解方程得：mso=721（kg） mgo=1038（kg）施工配合比调整用水量=205-20520%-7213%-10381%=132（kg）高效减水剂=4361%=4.36（kg）水泥用量=436-4361%=431.64（kg）砂用量=721+7213%=742.63（kg）石子用量=1038+10381%=1048（kg）所以：mwo:mco:mu:mso:mgo=132:431.64:4.36:742.63:1048 =0.31:1:0.01:1.72:2.43（4）生产控制要求： a、加水导致水灰比（w/c）过大。众所周知，w/c是影响混凝土强度的一个主要因素，在相同材料和工艺条件下，混凝土强度随着w/c增大而降低。一般而言，合理的w/c每增加0.05，混凝土强度就会降低10MPa左右。然而，在某些搅拌站(厂)的生产过程中，由于个别技术和操作人员对现场加水破坏混凝土耐久性和和易性的认识不足，为增大坍落度，增加流动性，一味地加水，以达到便于搅拌、泵送、浇筑的目的，殊不知，按规定材料比例配合、搅拌好的混凝土是一种多相复合材料，其中水与水泥、水泥浆与砂子、砂浆与石子之间彼此包裹、相互填充，如果二次加水，容易造成w/c偏大，同时由于水泥砂浆的稠度增大，集料相对运动速度增加，加剧了混凝土的离析，而且，多余水分泌出易形成有害孔洞，从而影响到硬化后的混凝土强度和耐久性，同时在泵送、浇注过程中，会造成胀模、跑浆等现象，进而产生蜂窝、麻面、露筋等质量问题。 b、料源改变时检测工作不到位。当粗、细骨料来源、水泥、外加剂等改变时，除应对变化了的原材料的各项指标进行检测外，还应重新进行配合比设计。在实际生产中，不可能保证长时间使用同一固定的料源，生产量比较大时尤其如此。而有些搅拌站.厂/ 为了不影响生产进度，当原材料的来源渠道发生改变时，并不能做到每次都对变化了的原材料进行检测，有时出现将不同来源的骨料混用的现象。极个别的搅拌站(厂)甚至将不同厂家的水泥混用。同时，与之相配套的配合比试配工作也不是每次都做，有时只是根据经验在原有配合比的基础上加以调整。个别搅拌站(厂)在季节性修改配合比时，试配工作也不尽完善，只是以原来配合比抗压试块的立方体抗压强度值作为唯一的依据，凭经验加以调整，这种不科学的技术行为将严重影响商品混凝土的质量，给结构工程造成质量隐患。c、 未根据砂石的含水率及时调整用水量。现场砂石的含水率是影响混凝土拌和物用水量的主要因素之一。根据规定，搅拌站(厂)应采取相应措施，使砂石保持稳定的含水率，同时在生产过程中每工作班至少测定一次含水率。遇到雨雪天气应增加测定次数。根据测定值，及时调整用水量，从而满足混凝土强度和施工和易性的要求。但在实际生产中，许多搅拌站（厂）对现场砂石含水率的测定频率明显偏少，多数情况下凭经验判断含水率，个别搅拌站（厂）基本上不测定砂石的含水率，仅仅依靠控制室搅拌电流的高低来调整实际用水量。这样，拌合物的和易性就无法得到很好的保证，强度也受到一定程度的影响，既增加了施工难度，也影响了工程结构强度。 d、 出厂检测不到位。根据预拌混凝土(GB/T14902-2003)规定：混凝土拌合物的质量，每车应目测检查；混凝土坍落度检验的试样，每100m3相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足100m3时，其取样检验也不得少于一次；用于出厂强度检验的试样，每100盘相同配合比的混凝土取样不得少于一次，每一个工作班相同配合比的混凝土不足100盘，取样也不得少于一次。而个别搅拌站（厂）在实际生产中，为了加快生产，坍落度的检验工作并没有完全落到实处，大多靠目测来检查。用于出厂检验的试样留样数量一般都能保证，但有些搅拌站（厂）的取样工作都由非技术性的工人来完成，为了完成任务，往往从同一辆车里取够当天该配合比所需的所有留样，使得试样完全没有了代表性，它的强度值也就不能很好地反映该批混凝土的质量，当然也就不可能对生产起到指导作用。 （5）施工要求： a. 下达任务单时，必须包括工程名称、地点、部位、数量，对混凝土的各项技术要求（强度等级、缓凝及特种要求）、现场施工方法、生产效率（或工期）、交接班搭接要求，以及供需双方协调内容，连同施工配合比通知单一起下达。 b. 设备试运转正常，混凝土运输车辆数量满足要求。 c. 材料供应充足，特别是指定的水泥品种有足够的储备量或后续供应有保证。 d. 全部材料应经检验合格，符合使用要求。 e. 搅拌站、浇捣现场和运输车辆之间有可靠的通讯联系手段。 泵送要求： （1）泵送混凝土前，先把储料斗内清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的，然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆（或1:2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。 （2）开始泵送时，泵送速度宜放慢，油压变化应在允许范围内，待泵送顺利时，才用正常速度进行泵送。 （3）泵送期间，料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低，容易吸入空气而造成塞管，太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。 （4）混凝土泵送宜连续作业，当混凝土供应不及时，需降低泵送速度，泵送暂时中断时，搅拌不应停止。当叶片被卡死时，需反转排队，再正转、反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送。 （5）泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时，应每隔5min开泵一次，泵送小量混凝土，管道较短时，可采用每隔5min正反转23行程，使管内混凝土蠕动，防止泌水离析，长时间停泵（超过45min）气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管，宜将混凝土从泵和输送管中清除。 （6）泵送先远后近，在浇筑中逐渐拆管。 （7）在高温季节泵送，宜用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。 （8）泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。 混凝土浇筑的一般要求： （1）混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m，如超过2m时必须采取措施。应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞（生口）。 （2）浇筑混凝土时应分段分层进行，每层浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍，最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。 （3）开动振动棒，振捣手握住振捣棒上端的软轴胶管，快速插入砼内部，振捣时，振动棒上下略为抽动，振捣时间为2030秒，但以砼面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。使用插入式振动器应做到快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍（一般为300400mm），靠近模板距离不应小于200mm。振捣上一层时应插入下层混凝土面50100mm，以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。 （4）浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定，一般超过2小时应按施工缝处理。 （5）浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况，发现问题应立即浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。 （6）浇筑完毕后，检查钢筋表面是否被砼污染，并及时擦洗干净。 混凝土的养护： a、 混凝土浇筑完毕后，应在12小时以内加以覆盖，并浇水养护。 b、 混凝土浇水养护日期，掺用缓凝型外加剂或有抗渗透要求的混凝土不得小于14天。在砼强度达到1.2Mpa之前，不得在其上踩踏或施工振动。柱、墙带模养护2天以上，拆模后再继续浇水养护。 c、 每日浇水次数应能保持混凝土处于足够的润湿状态。常温下每日浇筑两次。 d、 大面积结构如底板、楼板、屋面等可蓄水养护，贮水池一类工程，可在拆除内模板后，待混凝土达到一定强度后注水养护。 e、 可喷晒养护剂，在混凝土表面形成保护膜，防止水分蒸发，达到养护的目的。 f、 采用塑料薄膜覆盖时，其四周应压严密并应保持薄膜内有凝结水。 （6）搜集资料目录及摘要：1 主编：葛新亚 混凝土材料技术2 主编：蒋亚清 混凝土外加剂应用基础3 主编：汪 澜 水泥混凝土组成 性能 应用4 主编：马保国 新型泵送混凝土技术及施工