論泵送砼的可泵性及配合比設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

賀川江

【摘 要】采用泵送砼施工，能一次連續(xù)完成水平和垂直運(yùn)輸，能顯著加快施工速度、減輕勞動強(qiáng)度和確保澆筑質(zhì)量。在施工中應(yīng)認(rèn)真研究如何采取有效措施，使砼拌合物具有良好的可泵性，以確保工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】泵送砼；可泵性；水膠比；外加劑和摻合料

所謂泵送砼，就是利用砼泵的泵壓產(chǎn)生推動力，沿特制管道輸送和澆筑的砼。采用泵送砼施工，能一次連續(xù)完成水平和垂直運(yùn)輸，顯著加快施工速度、減輕勞動強(qiáng)度、確保砼澆筑質(zhì)量，尤其在澆筑工程量很大且體量集中的構(gòu)筑物或高層建筑，或在遇到施工現(xiàn)場狹窄，按常規(guī)作業(yè)很困難時(shí)，泵送砼更能有效地發(fā)揮其優(yōu)勢。

1 砼的可泵性及其影響因素剖析

所謂砼的可泵性，是指砼拌合物具有順暢通過其輸送管道，摩阻力小、不阻塞，保持粘塑性良好的性能?？杀眯允且豁?xiàng)難以確切表達(dá)的綜合性能，至今尚無恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)指標(biāo)來表示，現(xiàn)常用壓力泌水總量或壓力泌水率來衡量。而影響砼可泵性的因素很多，單從砼拌合物的性狀來講，要防止發(fā)生以下三種情況出現(xiàn)：（1）塌落度損失。所有砼拌合物都存在塌落度的經(jīng)時(shí)損失，近代研究和實(shí)踐結(jié)果均表明，由于外加劑的過量或由于外加劑與水泥同時(shí)過量，導(dǎo)致塌落度的損失率加大。一些學(xué)者認(rèn)為，水泥顆粒的凝聚是主因，即水泥產(chǎn)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，消耗了大量高效減水劑，使得減水劑不能發(fā)揮其分散能力，造成已分散的水泥顆粒重新凝聚并增大，從而使塌落度損失。解決方法：同時(shí)加入緩凝劑，采用后摻法加減水劑，或使用顆粒狀高效減水劑。（2）粘性不適。為防止拌合物離析、泌水，必須具有足夠的粘性；粘性越差，越易發(fā)生離析，但當(dāng)粘性過大時(shí)，由于阻力大、流速慢，對泵送也不利，特別是泵送高強(qiáng)與高性能砼時(shí)，應(yīng)通過減少水泥用量，采用復(fù)合型外加劑及摻合料等有效措施，防止拌合物粘性過大。（3）含氣量高。砼中的含氣量過大會降低泵送效率，嚴(yán)重時(shí)會造成堵塞。由于拌合物增塑和耐久性要求而加入有引氣效果的外加劑時(shí)，應(yīng)注意防止含氣量過大，《普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》中規(guī)定，泵送砼的含氣量不宜大于4%。

2 泵送砼對原材料的基本要求

砼的組成材料是影響可泵性的決定因素。在選擇原材料時(shí)，除應(yīng)考慮滿足強(qiáng)度、耐久性外，還必須符合可泵性的特殊要求。

2.1 水泥

應(yīng)考慮水泥品種對可泵性的影響。通常用硅酸鹽水泥或普通水泥，礦渣水泥因泌水性較大，不作為首選，但有時(shí)因工程需要，如大體積砼為降低水化熱，經(jīng)采取防止離析措施后，可以使用它；此外，還可使用粉煤灰水泥，但不能使用火山灰水泥。

2.2 粗骨料

應(yīng)著重于級配、粒型和最大粒徑三個(gè)方面考慮，以確?？杀眯?。理論上講，碎石和卵石均可作為普通砼的粗骨料，但應(yīng)優(yōu)選卵石；其級配應(yīng)通過試配，選用兩級以上連續(xù)級配為佳。對粗骨料的粒型要求，普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，針片狀顆粒含量不宜大于10%。至于粗骨料的最大粒徑主要取決于所用輸送管管徑，《砼泵送施工技術(shù)規(guī)程》對粗骨料的最大粒徑與輸送管管徑之比的規(guī)定大致為：用碎石時(shí)，當(dāng)泵送高度<50m時(shí)為≤1：3，50～100時(shí)為≤1：4，>100m時(shí)為≤1：5；用卵石時(shí)，當(dāng)泵送高度<50m時(shí)為≤1：2.5，50～100m時(shí)為≤1：3，>100m時(shí)為≤1：4。

2.3 細(xì)骨料

它比粗骨料對可泵性的影響要大得多，因此，《砼質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：泵送砼用的細(xì)骨料，對0.315mm篩孔的通過量不應(yīng)少于15%，對0.16mm篩孔的通過量不應(yīng)少于5%，也就是說，在細(xì)骨料中，必須含有足夠的小于0.3mm的微細(xì)顆粒，這是確保砼可泵性的關(guān)鍵。

2.4 化學(xué)外加劑

外加劑已成為近代泵送砼的特征組分，選擇適宜品種的化學(xué)外加劑，對于保障砼拌合物的可泵性與硬化后砼的其他性能是特別重要的環(huán)節(jié)；為增加砼流動性，必須采用減水劑，但單一摻入時(shí)往往會使流動性的損失加大。因此，目前已有多種型號的泵送劑，是由減水劑、引氣劑、緩凝劑和保塑劑等復(fù)合而成，已形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《混凝土泵送劑》（JC473-2001）；必須按泵送砼的類別，選擇適當(dāng)?shù)谋盟蛣┢贩N，而所選泵送劑品種，還應(yīng)與所采用的水泥品種、用量相適應(yīng)。

2.5 礦物摻合料

單摻外加劑的砼，其可泵性未必理想，采用粉煤灰或其他磨細(xì)礦物摻合料，是改善可泵性的有效措施。摻用的粉煤灰或其他磨細(xì)礦物摻合料也應(yīng)按相關(guān)資料提出性能要求，以提高砼的可泵性。

3 泵送砼的配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)

當(dāng)進(jìn)行泵送砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須按不同的砼品種區(qū)別對待，比如泵送一般砼、高強(qiáng)度砼、高流態(tài)砼等，由于品種不同，在原材料選擇和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的確定等方面，均會有不同側(cè)重點(diǎn)。現(xiàn)從保障砼可泵性的角度，論述一下某些相關(guān)要點(diǎn)。

3.1 水膠比不應(yīng)太大

水膠比若過大，漿體的粘度太小，會導(dǎo)致離析，《砼泵送施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，泵送砼的水灰比宜為0.4～0.6；《普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》提出，泵送砼的水膠比不宜大于0.6。

3.2 塌落度必須適宜

塌落度若過小，吸入砼泵的泵缸困難，會降低充盈度，加大泵送阻力，若過大，會加大拌合物在管道中的滯留時(shí)間，發(fā)生泌水、離析而導(dǎo)致阻塞。一般來講，塌落度在60～210mm的拌合物都屬于可泵范圍，對需要振搗的砼宜選60～120mm，免振搗砼按160～210mm為宜。此外，對不同泵送高度的砼，入泵時(shí)的砼塌落度可按下列數(shù)據(jù)選用：泵送高度為<30m時(shí)，塌落度為100～140mm；30～60m時(shí)為140～160mm；60～100m時(shí)為160～180mm；>100m時(shí)為180～200mm。

3.3 要采用最佳水泥用量

泵送砼必須有足夠的水泥漿，以利于潤滑骨料顆粒的表面和輸送管道內(nèi)壁，因此，應(yīng)限制其最小水泥含量?！镀胀排浜媳仍O(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，水泥和礦物摻合料的總量不宜小于300kg/m3；但對最小水泥用量的限定，應(yīng)按輸送管的管徑、泵送距離、骨料品種等不同而變動。因此，應(yīng)通過試驗(yàn)和成功經(jīng)驗(yàn)的積累，來確定不同輸送管徑、泵送距離和骨料品種情況下的最佳水泥用量。

3.4 砂率應(yīng)適當(dāng)提高

要按影響砂率的因素來選定每種砼的砂率值，但應(yīng)比相同條件的普通砼高2～5%；但當(dāng)加入礦物摻合料時(shí)，可酌情減小砂率?！镀胀排浜媳仍O(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，泵送砼的砂率宜為35～45%。

3.5 外加劑和礦物摻合料要采用最佳用量

化學(xué)外加劑和礦物摻合料對確保砼的可泵性至關(guān)重要，但摻入過多或過少都會適得其反，因此，施工前必須針對結(jié)構(gòu)件的具體情況、泵送高度以及施工條件、原材料品種和性能要求等，通過優(yōu)選試驗(yàn)加以確定。

3.6 配合比的確定

泵送砼的配合比必須經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的設(shè)計(jì)和試配、調(diào)整，并通過試泵送予以最終確定。

4 泵送砼的施工要點(diǎn)

泵送砼施工時(shí)要有嚴(yán)密的施工組織設(shè)計(jì)，并制訂出詳細(xì)的施工方案。概括起來有以下幾個(gè)方面工作要做。

4.1 根據(jù)工程特點(diǎn)、砼類型和澆筑計(jì)劃，合理確定泵型、臺數(shù)和位置，并完成配管設(shè)計(jì)和恰當(dāng)選用布料設(shè)備等。

4.2 編制好砼供應(yīng)計(jì)劃，確保連續(xù)而均勻供應(yīng)。為此應(yīng)采用商品砼，由工藝先進(jìn)的廠家集中生產(chǎn)和供應(yīng)，以攪拌運(yùn)輸車按時(shí)連續(xù)運(yùn)送到位；砼的需用量應(yīng)仔細(xì)計(jì)算但要留有余量，要落實(shí)到泵車的實(shí)際輸出量和所需運(yùn)輸車輛數(shù)。

4.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。從預(yù)拌廠對原材料的檢驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)、拌制工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)，到運(yùn)送至現(xiàn)場交貨檢驗(yàn)、入泵，直至澆筑完畢，每個(gè)環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)質(zhì)量控制，且均應(yīng)有質(zhì)檢資料，最后由專職資料員將這些資料整理后存檔。

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