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混凝土可泵性的影響因素及改善措施

作者:張意志  
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??????? 0 引言
??????? 泵送混凝土是商品混凝土企業的主要產品,泵送混凝土是可通過泵壓作用沿輸送管道強制流動到目的地并進行澆筑的混凝土[1]。商品混凝土企業大部分建在城區以外,新拌混凝土經攪拌、運輸和一定的時間間隔,才能到達工地。運抵現場的混凝土拌合物與出機時相比,和易性發生了不同程度的變化。為了避免泵送失敗,現場評價混凝土的可泵性,分析影響可泵性的因素,并提出改善措施,顯得十分重要。為此,筆者將自己的學習體會和實踐經驗歸納如下,僅供同行參考。
??????? 1 混凝土泵送性能指標及評價方法
??????? 混凝土可泵性是表示混凝土在泵壓下沿輸送管道流動的難易程度以及穩定程度的特性[1]。可泵性要求:混凝土拌合物在泵腔內易于流動,以充滿所有空間;有良好的粘聚性、保水性,在泵送過程中不分層、不離析、不泌水;混凝土拌合物與管壁之間以及混凝土內摩擦阻力較小[5]。泵送性能指標包括:坍落度、擴展度和摩擦阻力(表征流動的難易程度),壓力泌水值(表征流動的穩定程度)。混凝土可泵性與混凝土拌合物的和易性相對應。
??????? 1.1 混凝土可泵性的試驗室評價方法
??????? 評價可泵性,目前國際上尚無統一的方法,我國《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》(GB/T50080-2002)[2]中規定,用壓力泌水試驗的方法進行檢測。混凝土企業試驗室普遍用坍落度、擴展度和壓力泌水率來評價混凝土的可泵性。我國專家學者在這方面也進行了不少的研究[4-5],并積累了一定經驗和數據。
??????? 1.2 混凝土可泵性的現場評價方法
??????? 用坍落度筒和秒表可以在混凝土入泵前進行現場測試:用坍落度、擴展度評價流動性;用1250px 擴展時間、坍落度與擴展度比值評估摩擦阻力;用靜置 30s 泌漿寬度(mm)評估穩定性[6]。在工程實踐中,不同強度等級的混凝土可泵性差異很大:低強度等級不粘,穩定性差;中等強度等級對環境比較敏感;高強度等級太粘,摩擦阻力大。表1 為評價入泵混凝土可泵性的參考指標,對不同的泵送高度、不同的泵送方向,可泵性參考指標應是不同的。由于地區材料的差異性很大,此表僅供同行在工程實踐中參考。
??????? 表1 入泵混凝土可泵性參考指標
??????? 可泵性(和易性) 流動性 摩擦阻力(粘聚性) 穩定性(保水性)
??????? 指標 坍落度(mm) 擴展度(mm) 1250px擴展時間(s) 坍落度/擴展度 靜置30s泌漿寬度(mm)
??????? C10~C20混凝土 140~180 350~450 >60 0.40±0.02 <10
??????? C25~C40混凝土 160~200 400~500 >50??
??????? C45~C60混凝土 180~220 450~550 20~40??
??????? 2 影響混凝土可泵性的主要因素
??????? 修訂后的《混凝土泵送施工技術規程》(JGJ/T10-2011)[1],為了與現行有關標準協調,取消了“泵送混凝土原材料和配合比”的有關條文,但泵送混凝土的可泵性與混凝土原材料和配合比密切相關。
??????? 2.1 配合比參數對可泵性的影響
??????? 2.1.1 粉體體積的影響
??????? 粉體體積的大小影響混凝土的粘聚性。特別是低強度等級混凝土,由于水膠比較大,常因粉體體積不足,使得坍落度難以控制,造成混凝土離析而失去可泵性。
??????? 2.1.2 水膠比的影響
??????? 水膠比表征漿體的稠度,水膠比降低時,漿體稠度增加,一般均引起漿體粘著系數增大,摩擦阻力隨之增大;但水膠比變大時,漿體稠度減小,容易發生離析、泌水,造成拌合物不均勻而引起堵管。
??????? 2.1.3 漿骨比的影響
??????? 漿骨比適當時,漿體填充骨料顆粒間的空隙并包裹著骨料,在骨料表面形成漿體層,在泵送管道內壁形成的薄漿層可起到潤滑層的作用,使泵送阻力降低,便于泵送。漿體量大時,漿體層的厚度增大,骨料移動的阻力就會減小,混凝土流動性增大;漿體量太少時,漿體層的厚度減小,摩擦阻力增大,泵送困難。
??????? 2.1.4 砂率的影響
??????? 合理的砂率可以使相同漿體量達到最大的流動性,或達到相同流動性時膠凝材料用量最少。砂率過大,骨料的總表面積和空隙率均增大,骨料間的漿體層減薄,流動性差,拌合物干稠,摩擦阻力增大,泵送困難;砂率過小,砂子不足以填充粗骨料間的空隙而需額外的漿體補充,骨料表面的裹漿層變薄,石子間內摩擦阻力增大,拌合物的流動性降低,穩定性變差,使粗骨料離析、漿體流失,會造成堵泵、堵管。

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