公路工程水泥混凝土泵送劑應(yīng)用技術(shù)

摘　要: 隨著公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程中機械化程度的提高, 泵送劑的使用越來越普遍, 用量越來越多, 就此介紹了交通部2006 年頒布的《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》中泵送劑的應(yīng)用技術(shù), 目的是為用好泵送劑, 并防止使用中出現(xiàn)不應(yīng)有的質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞: 公路工程; 水泥混凝土; 泵送劑; 應(yīng)用技術(shù)

　　目前, 水泥混凝土施工的機械化程度越來越高,對于大跨、高聳、管壁、大體積公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu), 水泥混凝土的澆筑一般采用泵送工藝, 利用壓力泵通過管道將水泥混凝土拌和物漿體直接輸送到模板中。它不僅能夠加快施工進度、縮短工期, 而且對于改善施工條件、保護環(huán)境、提高施工質(zhì)量勻質(zhì)性都具有非常重要的作用。尤其對于公路工程中一些特殊的結(jié)構(gòu), 水泥混凝土的泵送工藝更是不可或缺,如鋼管混凝土拱橋, 要使鋼管內(nèi)的水泥混凝土充填密實, 必須使用水泥混凝土的泵送工藝。

　　由于水泥混凝土在泵送過程中必須保持良好的流動性, 不堵塞管路, 同時還要具有良好的粘聚性和抗離析性, 普通水泥混凝土拌和物很難滿足這些要求, 因此必須摻入一定的助泵外加劑。水泥混凝土泵送劑就是使水泥混凝土拌和物具有順利通過輸送管道、不堵塞、不離析、保持良好粘聚性的一種外加劑,它是為了適應(yīng)快速、文明施工的水泥混凝土泵送工藝而開發(fā)使用的一種專用外加劑。國外泵送劑的使用已經(jīng)有很長時間, 國內(nèi)泵送劑在水利、建筑等行業(yè)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用。隨著公路工程建設(shè)規(guī)模的增大和機械化施工程度的提高, 泵送劑在公路水泥混凝土工程中也必將得到更廣泛的使用。在公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)中使用泵送水泥混凝土, 最大和最經(jīng)常出現(xiàn)的問題: 一是堵管, 或泵送壓力過大, 泵送不到所需要的結(jié)構(gòu)部位; 二是公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)與其他行業(yè)不同的是絕大多數(shù)是薄壁結(jié)構(gòu), 例如箱梁、T 梁、薄壁橋墩、薄壁擋土墻、水泥混凝土路面等均為薄壁結(jié)構(gòu), 而泵送水泥混凝土若掌握不好, 這些薄壁結(jié)構(gòu)經(jīng)常會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象, 影響結(jié)構(gòu)的使用壽命或根本就不能使用。因此, 在公路行業(yè)中普及使用泵送劑和泵送水泥混凝土的技術(shù),必須在《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》(簡稱指南) 的指導(dǎo)下正確地使用, 以防止出現(xiàn)泵送水泥混凝土?xí)r泵不動或開裂等問題。

　　在公路工程中, 泵送水泥混凝土主要應(yīng)通過正確使用泵送劑, 解決泵不動要求拌和物流動性更大、砂漿總量更多與防止薄壁結(jié)構(gòu)開裂要求砂漿總量更小的工藝矛盾。首先是調(diào)整水泥用量及砂漿總量, 再加上泵送劑, 將相互矛盾的技術(shù)要求綜合協(xié)調(diào)到既能順暢地泵送、又不導(dǎo)致薄壁結(jié)構(gòu)開裂的適宜水平。

　　為便于廣大公路工程技術(shù)人員掌握泵送劑的技術(shù)內(nèi)容和使用要求, 規(guī)范泵送劑在公路工程中的合理應(yīng)用, 提高工程質(zhì)量, 本文結(jié)合交通部公路司2006年新發(fā)布的《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》中有關(guān)泵送劑的內(nèi)容, 對應(yīng)用于公路工程的泵送劑有關(guān)技術(shù)控制指標(biāo)進行簡要介紹。

1　常用泵送劑種類、性能

　　泵送劑首要的是應(yīng)具備良好的可泵性, 所謂可泵性, 就是水泥混凝土拌和物具有順利通過輸送管道、不堵塞、不離析、粘聚性良好的性能。泵送劑必須在較長的時間內(nèi)保持拌和物具有較高的坍落度, 具備足夠的緩凝時間、優(yōu)良的粘聚性和抗離析性, 以利于順暢泵送施工。

1．1　公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程常用泵送劑種類

　　(1) 保水增稠劑: ①水溶性樹脂類, 如聚乙烯醇、纖維素醚、水溶性淀粉等; ②聚合物電解質(zhì)類, 如堿性聚乙烯吡啶等; ③丙烯酸類, 如酸性聚甲基丙烯酸鹽、聚丙烯酸鹽; ④纖維素類, 如羧甲基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等; ⑤蛋白質(zhì)類, 如兩性水解蛋白質(zhì)、明膠等。

　　(2) 助泵劑: 高細度礦物摻合料, 如硅灰、磨細粉煤灰和磨細礦粉等。

　　(3) (高效) 減水劑、引氣劑、緩凝劑。

　　(4) 上述保水增稠劑、助泵劑、(高效) 減水劑、緩凝劑、引氣劑復(fù)配的泵送劑。

1．2　泵送劑的性能要求

　　(1) 摻泵送劑水泥混凝土的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定, 泵送劑檢驗項目及所需數(shù)量應(yīng)符合表2 的規(guī)定。在《混凝土泵送劑》(JC 473- 2001) 中, 泵送劑質(zhì)量有一等品和合格品之分, 指南規(guī)定公路工程只能使用一等品, 表2 中僅有一等品的數(shù)據(jù), 這與《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》(DL ／T 5100- 1999) 規(guī)定相同。

　　注: (1) 應(yīng)說明對鋼筋無銹蝕作用, 并給出堿含量測定值, 以便計算水泥混凝土總堿量; (2) 無引氣劑時凍融循環(huán)次數(shù)為100 次, 有引氣劑時凍融循環(huán)次數(shù)為200 次。

　　注: (1) 試驗時, 檢驗一種外加劑的2 批水泥混凝土應(yīng)在同一天內(nèi)完成; (2) 凍融循環(huán)次數(shù)在有抗凍要求時檢驗, 工程使用場合無抗凍要求時可不檢驗。

　　(2) 泵送劑產(chǎn)品的勻質(zhì)性檢驗項目及技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表3 的要求。

2　泵送劑的工程應(yīng)用

2．１適用范圍

　　泵送劑適用于使用水泥混凝土泵輸送的下述公路工程水泥混凝土: (1) 商品水泥混凝土、現(xiàn)場攪拌水泥混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土; (2) 擋土墻水泥混凝土、橋涵結(jié)構(gòu)水泥混凝土、鋼管混凝土、隧道襯砌水泥混凝土; (3) 公路工程中的特種水泥混凝土, 如膨脹水泥混凝土、護筋水泥混凝土、補償收縮水泥混凝土等。

　　泵送劑是為適應(yīng)快速、文明施工的水泥混凝土泵送工藝而使用的一種專用外加劑類型。由于水泥混凝土泵輸送工藝使用越來越普遍, 所以泵送劑的使用量也越來越大。只要是使用水泥混凝土泵送工藝施工的公路工程橋梁、路面、隧道、交通工程設(shè)施的水泥混凝土, 鋼管混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件, 水下灌注樁水泥混凝土等, 都可以使用泵送劑。

　　其中公路鋼管拱橋的壓力泵送, 是一種特殊情況, 鋼管既是泵送管又是永久結(jié)構(gòu), 要使大型拱橋鋼管內(nèi)水泥混凝土灌滿灌實, 除了應(yīng)使用泵送劑外, 還需同時摻用減水劑、(超) 緩凝劑、膨脹劑或粉煤灰等。所以, 鋼管混凝土的泵送除了滿足本章規(guī)定外,一般還需要通過專門的試驗論證。

　　泵送輕骨料水泥混凝土?xí)r, 由于輕骨料的上浮離析, 較難于泵送, 因此, 指南所規(guī)定的泵送劑條款,原本并不包括輕骨料水泥混凝土。但橋梁工程上泵送輕骨料水泥混凝土的實踐證明, 只要不是超輕骨料, 一般輕骨料水泥混凝土的泵送, 本文所列泵送水泥混凝土施工要求也適用, 只是輕骨料密度與強度要求不同, 輕骨料與普通砂的組合級配相同。

　　由于泵送水泥混凝土流動性要求很大, 坍落度高, 難于壓低水灰比, 一般僅適用于C60 強度等級以下的水泥混凝土。C60 以上的高強水泥混凝土泵送,需要超塑化劑及優(yōu)質(zhì)摻合料等配合使用。

2．２泵送水泥混凝土原材料和配合比

　　泵送水泥混凝土的原材料要求和配合比設(shè)計是泵送水泥混凝土的關(guān)鍵技術(shù), 水泥混凝土可否順利地被泵送成功, 將取決于原材料選擇和配合比設(shè)計。水泥混凝土能夠被成功順暢地泵送的核心問題, 是對拌和物在泵內(nèi)工作原理及管道內(nèi)輸送機理的正確理解和認識。水泥混凝土泵的工作是間歇式往復(fù)壓力推進方式, 由逆止閥在開啟時壓送水泥混凝土、關(guān)閉時阻止水泥混凝土回流。逆止閥在泵送水泥混凝土?xí)r, 在不斷開閉往復(fù)的運動當(dāng)中, 需保證逆止閥的開啟、閉合運動不能被水泥混凝土骨料所卡住。水泥混凝土拌和物在泵管中被壓力輸送時, 是中心無相對運動的水泥混凝土核心, 為周壁被水泥漿或砂漿潤滑層包裹著的柱塞流動體。

2.2.1原材料

　　(1) 水泥混凝土的凝結(jié)時間。水泥混凝土的凝結(jié)時間應(yīng)符合相關(guān)國標(biāo)的規(guī)定。泵送水泥混凝土必須是緩凝的水泥混凝土, 水泥混凝土絕不可硬化在泵及管道內(nèi), 所以能夠使水泥混凝土促凝和閃凝的硬石膏、半水石膏、脫水石膏、氟石膏、螢石膏、工業(yè)廢渣石膏等不可作為調(diào)凝劑, 至少應(yīng)保證水泥混凝土具有正常的凝結(jié)時間。在較高氣溫施工時, 一般應(yīng)在泵送水泥混凝土中摻用緩凝劑。

　　(2) 粗集料。粗集料的質(zhì)量應(yīng)符合《建筑用卵石、碎石》(GBöT 14685- 2001) 的規(guī)定, 并應(yīng)采用連續(xù)級配, 某些間斷級配有堵管的可能。泵送水泥混凝土管徑必須與粗集料最大粒徑相適應(yīng), 特別是在彎管處及逆止閥內(nèi), 不能卡管或卡泵。即應(yīng)嚴格控制泵送水泥混凝土最大粒徑與管徑之比, 防止泵送水泥混凝土?xí)r管道被堵塞。針片狀顆粒直接影響逆止閥的運動, 對可泵性影響很大, 故需控制其含量不宜大于10%。

　?、俦盟透叨?、粗集料最大粒徑(方孔篩) 及其與輸送管管徑之比應(yīng)符合表4 的規(guī)定。

表4　泵送水泥混凝土泵送高度、粗集料最大粒徑及其與輸送管管徑之比

　?、诓煌畲罅降淖罴鸭壟淇砂磮D1～ 圖4 選用。

　?、郾盟退嗷炷凛斔凸芄軓脚c粗集料最大粒徑(方孔篩) 的關(guān)系見表5。

　　(3) 細集料。細集料應(yīng)符合《建筑用砂》(GBöT14684- 2001) 的規(guī)定, 并應(yīng)采用中砂。通過0.30mm篩孔砂含量不宜少于15% , 且不大于30%; 通過0.15m篩孔砂含量不宜少于5%。泵送水泥混凝土要保證在泵管內(nèi)流動起來, 必須提供可潤滑管內(nèi)壁

的砂漿, 細集料宜采用最適宜泵送的中砂, 通過0.30mm 篩孔的粉細砂份量不可缺少, 故規(guī)定不應(yīng)少于15%; 細集料的級配要好。

　　泵送水泥混凝土所用的細集料最佳級配曲線應(yīng)符合圖5 的要求。

圖5　細骨料最佳級配

　　注: (1) 粗實線為最佳級配線; (2) 2 條虛線之間區(qū)域為適宜泵送區(qū); (3) 細骨料最佳級配區(qū)宜盡可能接近2 條虛線之間范圍的中間區(qū)域。

　　(4) 泵送水泥混凝土宜摻適量粉煤灰。粉煤灰的品質(zhì)應(yīng)符合I、II 級灰的技術(shù)要求, 粉煤灰摻量應(yīng)通過泵送水泥混凝土試拌和試泵試驗確定。如需使泵送水泥混凝土流動起來, 就需要足夠數(shù)量的水泥漿提供潤滑性, 人們又不希望因泵送水泥混凝土工藝而使用過大的水泥用量, 一種便捷而有效的解決辦法是摻適量的粉煤灰。I、II 級粉煤灰具有較多的微珠玻璃球, 被規(guī)定使用; III 級灰含碳量過高, 吸水量失快, 不利于泵送, 一般不得使用。泵送水泥混凝土使用“雙摻”技術(shù), 不僅有利于泵送, 而且能通過摻粉煤灰節(jié)省水泥。粉煤灰摻量應(yīng)通過泵送水泥混凝土試拌、泵送、力學(xué)及耐久性能試驗最終確定。

2.2.2　配合比

　　(1) 保證泵送水泥混凝土的可泵性。配合比除應(yīng)滿足水泥混凝土設(shè)計強度和耐久性要求外, 必須滿足可泵性要求。泵送水泥混凝土是有壓流體, 其配合比必須滿足水泥混凝土可泵性工藝要求。這是泵送水泥混凝土配合比與其他水泥混凝土的顯著區(qū)別。保證泵送水泥混凝土的可泵性, 就是應(yīng)保證其在壓力輸送下不離析、不泌水。壓力泌水率必須測量, 可泵性的控制應(yīng)采用壓力泌水試驗結(jié)合泵送經(jīng)驗進行, 一般10 s 時的相對壓力泌水率不宜超過40%。

　　(2) 泵送劑品種及摻量的優(yōu)選。泵送劑品種及摻量的優(yōu)選應(yīng)根據(jù)試拌試泵確定。泵送水泥混凝土坍落度和可泵性應(yīng)根據(jù)運輸距離、泵送機械、輸送管徑、泵送距離、氣溫等現(xiàn)場試泵確定。泵送水泥混凝土配合比可泵與否與泵機選擇、管道配置關(guān)系重大,雖可通過計算確定, 但現(xiàn)場試泵是水泥混凝土配合比最終可泵性的評判依據(jù)。因此, 應(yīng)通過工程施工現(xiàn)場實地試泵, 最終確定滿足泵送要求的水泥混凝土配合比。

　　(3) 泵送坍落度。泵送坍落度應(yīng)按不同的泵送高度參照表6 選用。最小坍落度不宜小于100mm。摻粉煤灰和木質(zhì)素磺酸鈣減水劑的坍落度經(jīng)時損失值宜參照表7 確定。入泵時過低的坍落度及其過快的損失, 都將使拌和物流動性劣化, 造成泵送的困難,并有堵塞泵管的風(fēng)險, 最終導(dǎo)致無法泵送。因此, 必須規(guī)定不同的泵送高度與入泵輸送時的最小坍落度, 且不宜小于100 mm (這是使用普通泵的規(guī)定, 目前開發(fā)的高性能泵, 有的可泵送坍落度僅50 mm 的水泥混凝土)。按不同氣溫, 表7 規(guī)定了泵送水泥混凝土坍落度最大經(jīng)時損失值。

　　注: 摻粉煤灰與其他外加劑時, 坍落度經(jīng)時損失值應(yīng)通過試驗確定, 但不宜大于表7 的規(guī)定值。

　　(4) 最小膠材總量。泵送水泥混凝土最小膠材總量不宜小于300 kgöm 3, 有抗(鹽) 凍性要求的水泥混凝土結(jié)構(gòu)不宜小于320 kgöm 3。過小的膠材總量, 粗細集料表面包裹不住, 則拌和物過于粗澀, 用于潤滑管壁的漿體不足, 也流動不暢, 難于泵送。若因工程結(jié)構(gòu)的強度要求, 泵送膠材總量很低的水泥混凝土?xí)r必須仔細研究其配合比和泵送工藝。根據(jù)目前國內(nèi)外的泵送工程實踐, 250 kgöm3 是極限最小膠材總量。

　　(5) 水灰(膠) 比。實踐證明: 適宜泵送的水泥混凝土水灰(膠) 比經(jīng)驗值在0145～ 0160 之間, 小于0145 時泵送壓力將急劇上升, 大于0160 時水泥混凝土易離析、可泵性差。有抗(鹽) 凍性要求時, 水灰(膠) 比一般不宜大于0150。從泵送水泥混凝土原理上講, 適宜泵送的水泥混凝土流動度只有合適稠度的水泥漿才能提供。最小0145 的水灰(膠) 比, 對高性能水泥混凝土而言是偏大的。這是在使用普通緩凝型減水劑基礎(chǔ)上得出的結(jié)論, 若使用緩凝型高效減水劑或緩凝型引氣高效減水劑時, 滿足泵送流動性的水灰(膠) 比可以再壓低, 按目前高性能水泥混凝土的工程實踐, 水灰(膠) 比為0135 基本是現(xiàn)有外加劑所要求的極限最小值。

　　(6) 砂率。砂率宜為36%～ 46%。公路工程薄壁結(jié)構(gòu)的水泥混凝土宜取保證泵送性能的偏低砂率。泵送水泥混凝土配合比最顯著的特征是滿足泵送流動性時必須使用高砂率, 按泵機和輸送管道的工作原理, 是靠飽和水泥漿和足夠數(shù)量的砂漿提供粘聚性和管壁潤滑, 因此, 砂率宜為36%～ 46%。保持足夠高的砂率, 特別是砂中粒徑小于0130 mm 顆粒的含量, 是保證順利泵送的重要措施。但是, 高砂率的水泥混凝土, 盡管滿足了泵送的需要, 其材料結(jié)構(gòu)必定是粗集料的懸浮密實結(jié)構(gòu), 這種結(jié)構(gòu)的水泥混凝土防水抗?jié)B性很高, 但是其抗壓強度偏低, 特別是收縮性加大, 抗裂性嚴重不足, 在公路工程大量使用的薄壁結(jié)構(gòu)當(dāng)中, 保濕養(yǎng)生略為疏忽, 則結(jié)構(gòu)開裂的機率很高。所以, 在保證正常泵送的條件下公路薄壁結(jié)構(gòu)盡可能取偏低砂率, 才能有效克服泵送水泥混凝土收縮大、結(jié)構(gòu)易開裂的缺點。這是公路工程薄壁結(jié)構(gòu)必須高度重視的問題。

　　(7) 低溫、負溫泵送的水泥混凝土。低溫、負溫泵送的水泥混凝土應(yīng)選用R 型水泥或硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥, 水泥強度等級不應(yīng)低于3215 級, 除使用泵送劑外, 宜同時摻引氣劑、早強劑、防凍劑, 其摻量應(yīng)根據(jù)當(dāng)時氣溫下的試泵優(yōu)選確定。這是盡快滿足抗凍臨界強度的要求。

2.3　泵送水泥混凝土施工

2.31.1　拌和及供應(yīng)

　　(1) 拌和。泵送水泥混凝土可采用預(yù)拌商品水泥混凝土, 現(xiàn)場自拌和要求及攪拌設(shè)備應(yīng)符合指南相應(yīng)條款的規(guī)定。

　　(2) 泵送水泥混凝土的供應(yīng)。應(yīng)根據(jù)施工進度編制供應(yīng)計劃, 并加強通訊聯(lián)絡(luò)和生產(chǎn)調(diào)度, 確保連續(xù)均勻供料。低溫和負溫施工時, 應(yīng)采取有效的保溫措施。

　　(3) 泵送劑的使用。液體泵送劑可直接摻入水泥混凝土或以稀釋溶液加入, 水溶性粉狀泵送劑宜用水溶解均勻后摻入, 溶液中的水量應(yīng)從拌和水量中扣除, 不溶于水的粉狀泵送劑可直接摻入水泥混凝土中, 但均應(yīng)將攪拌時間延長20～ 30 s。

　　(4) 拌和時間。攪拌樓拌和泵送水泥混凝土的最短純拌和時間, 應(yīng)根據(jù)拌和物的勻質(zhì)性和可泵性確定。泵送水泥混凝土的拌制和供應(yīng)最重要的是不能停頓, 應(yīng)確保連續(xù)均勻供料, 必須使用產(chǎn)量配套、質(zhì)量優(yōu)良的計算機自動控制的強制式攪拌機(樓)。加水量應(yīng)準(zhǔn)確計量, 攪拌時間應(yīng)足夠。泵送水泥混凝土拌和物的攪拌, 僅滿足均勻性還不夠, 一定要達到足夠的熟度, 即要攪拌出優(yōu)良的拌和物粘聚性。料雖均勻, 但偏松散, 是不利于泵送水泥混凝土施工的。指南里規(guī)定的泵送劑干粉應(yīng)延長攪拌時間30 s, 最短純攪拌時間不少于60 s, 其目的就在于此。

　　使用各種泵送劑或外加劑時, 可按實際配合比和施工氣溫測定水泥混凝土的初凝時間, 運輸允許延續(xù)時間不宜超過所實測水泥混凝土初凝時間的1／2。

2．3．2　泵送水泥混凝土運輸

(1) 車型。泵送水泥混凝土應(yīng)采用罐車運送, 不應(yīng)使用翻斗車運輸。

(2) 車輛數(shù)。當(dāng)水泥混凝土泵連續(xù)作業(yè)時, 每臺泵所需配備的車輛數(shù), 可按式(1) 計算確定:

式中: N 為水泥混凝土攪拌運輸車臺數(shù), 臺; Q為每臺水泥混凝土泵的實際平均輸出量,m 3öh; L為水泥混凝土攪拌運輸車往返距離, km; S 為水泥混凝土攪拌運輸車平均行車速度, km öh ; T 為每臺水泥混凝土攪拌運輸車總計停歇時間,m in; V 為每臺水泥混凝土攪拌運輸車容量,m 3。

(3) 運輸延續(xù)時間。運輸延續(xù)時間應(yīng)符合表8 的規(guī)定。高溫施工時, 泵送水泥混凝土的溫度不應(yīng)高于35℃, 并應(yīng)加緩凝劑或緩凝型減水劑。低溫、負溫施工時, 泵送水泥混凝土的溫度不應(yīng)低于10℃, 并應(yīng)摻早強劑或防凍劑。

表8　泵送水泥混凝土運輸延續(xù)時間

2．3．3　泵送設(shè)備及管道設(shè)計

　　泵送管道布置及其組配應(yīng)符合《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》(JGJöT 10- 1995) 的規(guī)定, 并應(yīng)通過計算確定。

　　(1) 水泥混凝土泵最大水平輸送距離。水泥混凝土泵最大水平輸送距離可按式(2) 計算, 也可參照泵的性能表確定。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼管應(yīng)視同泵送配管。每臺泵的實際平均輸出量, 可根據(jù)泵的最大輸出量、配管情況和作業(yè)效率經(jīng)試泵確定。配管整體水平換算長度, 不應(yīng)超過水泥混凝土泵實際最大水平輸送距離, 超過時應(yīng)選擇壓力更大的泵或在管路中增設(shè)接力泵。

　　式中: Q 為每臺水泥混凝土泵的實際平均輸出量,m³／h; Qm 為每臺水泥混凝土泵的最大輸出量,m³／h; A為配管條件系數(shù), 可取0．8～ 0．9; G 為作業(yè)效率, 一般為0．5～ 0．7, 可根據(jù)車輛向水泥混凝土泵供料的間隔時間、拆裝輸送管和澆筑間歇等情況選取。

　　(2) 常用水泥混凝土輸送管規(guī)格。常用水泥混凝土輸送管規(guī)格, 可參照表9 選取。

　　(3) 水泥混凝土輸送管的水平換算長度。水泥混凝土輸送管的水平換算長度, 可按表10 換算。

　　注∶(1)R 為彎管的曲率半徑, 當(dāng)彎曲角度小于90°時, 需將表中數(shù)值乘以該角度與90°角的比值; (2) 向下垂直管水平換算長度等于自身長度, 斜向配管按其水平及垂直投影長度, 分別按水平、垂直配管計算。

　　(4) 水泥混凝土泵送的換算壓力損失。水泥混凝土泵送的換算壓力損失, 可查表11 確定。換算的總壓力損失, 應(yīng)小于水泥混凝土泵正常工作時的最大出口壓力。重要工程所需的水泥混凝土泵臺數(shù), 除滿足計算要求外, 宜有1 臺備用。

　　注: 附屬于泵體的換算壓力損失, Y 形管( 175～ 125 mm ) 為0．05M Pa, 每個分配閥為0．80M Pa, 每臺水泥混凝土泵起動內(nèi)耗為2．80M Pa。

2．3．4　泵送與澆筑

　　(1) 模板側(cè)壓力計算。用于大跨徑橋梁、大自重等結(jié)構(gòu)的模板和支架應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性, 模板側(cè)壓力可按式(3) 和式(4) 計算, 并取2 式計算結(jié)果中的較小值。泵送水泥混凝土常使用緩凝劑, 塑性保持的時間較長, 拌和物對模板作用的側(cè)壓力大, 應(yīng)通過計算以確保安全。

　　式中: F 為新澆筑水泥混凝土對模板的最大側(cè)壓力, kN ／m ²; C為水泥混凝土重力密度, kN ／m ³; to為新澆筑水泥混凝土的初凝時間, 可按實測確定, 當(dāng)缺乏試驗資料時, 可采用計算(T 為水泥混凝土的溫度, ℃) , h; V 為水泥混凝土的澆筑速度,m／h; H 為水泥混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆水泥混凝土頂面的總高度,m; 為外加劑影響修正系數(shù), 不摻外加劑時取110, 摻具有緩凝作用的外加劑時取112; 為水泥混凝土坍落度修正系數(shù), 當(dāng)坍落度小于100 mm 時取1110, 不小于100 mm 時取1.15。

　　(2) 潤泵管。泵與泵管接通后, 應(yīng)進行全面檢查。泵送前, 泵應(yīng)先用水濕潤, 再泵送水泥凈漿或砂漿潤管。

　　(3) 泵送要求。開始泵送時, 水泥混凝土泵送速度應(yīng)先慢后快, 待運轉(zhuǎn)正常后, 方可使用正常速度泵送水泥混凝土?；钊麘?yīng)保持最大行程運轉(zhuǎn), 穩(wěn)定泵送。

　　(4) 防堵泵技術(shù)措施。當(dāng)水泥混凝土泵出現(xiàn)壓力升高且不穩(wěn)定、輸送管出現(xiàn)明顯振動等現(xiàn)象而泵送困難時, 不得強行泵送, 應(yīng)立即查明原因, 采取措施排除。檢查時可先用木槌敲擊彎管、錐形管等部位,并進行慢速泵送或反泵, 防止堵塞。

　　(5) 輸送管被堵塞時的處理辦法。當(dāng)輸送管被堵塞時, 應(yīng)正反泵吸出水泥混凝土, 并采用敲擊法松動水泥混凝土, 查明堵塞位置, 卸壓拆除堵塞泵管, 排除堵塞物后, 再接管重新泵送。中斷泵送時間不宜超過1 h。

   　(6) 澆筑要求。澆筑順序應(yīng)先遠后近、先豎向后水平、先低后高。分層連續(xù)澆筑時, 分層厚度宜為300～ 500 mm , 超過時可按1∶6～ 1∶10 的斜坡澆筑。管口與側(cè)模間的距離不宜小于200 mm , 且不得直沖側(cè)模和鋼筋。水平澆筑時, 應(yīng)在2～ 3 m 內(nèi)移動管口, 不得在一處連續(xù)澆筑。澆筑區(qū)域之間或上下層之間的澆筑間歇時間, 不得超過水泥混凝土的初凝時間。

　　(7) 泵送水泥混凝土的振搗。振搗棒移動間距宜為400 mm 左右, 振搗時間應(yīng)視振搗棒的振動頻率大小和水泥混凝土振搗密實狀況控制在10～ 30 s 之間, 隔20～ 30 m in 應(yīng)進行第二次復(fù)振, 以確保鋼筋過密部位振搗密實。表面抹壓飾面應(yīng)進行2 遍以上。

　　這是泵送水泥混凝土振搗的規(guī)定。泵送水泥混凝土由于泵送工藝的要求, 膠材總量和砂率很大, 配制成了懸浮密實材料結(jié)構(gòu), 在薄壁結(jié)構(gòu)上易出現(xiàn)施工裂縫。二次復(fù)振和多次抹壓表面均為有效的施工防裂措施。

　　(8) 加強保濕養(yǎng)生。泵送水泥混凝土應(yīng)加強保濕養(yǎng)生, 不同氣溫條件下的濕養(yǎng)生天數(shù)應(yīng)比指南中第41213 條第6 款的規(guī)定適當(dāng)延長。

3　泵送水泥混凝土的質(zhì)量控制

　　泵送水泥混凝土的質(zhì)量控制除了滿足普通水泥混凝土的要求外, 以下3 點需要特別引起注意。

3．1　嚴格控制泵送劑的稱量精確度及坍落度泵送劑的稱量應(yīng)準(zhǔn)確并及時標(biāo)定, 泵送劑稱量允許偏差不應(yīng)大于±1%。泵送水泥混凝土入泵時的坍落度不應(yīng)小于100 mm , 誤差不宜大于±20 mm。

3．2　泵送劑可采用現(xiàn)場后加法采用罐車時, 泵送劑可后添加, 操作時必須快速旋罐攪拌均勻, 且測定坍落度滿足泵送要求后, 方可使用。后添加的泵送劑數(shù)量應(yīng)預(yù)先試驗確定, 并應(yīng)在加水量中扣除后加溶液的水量, 嚴禁往罐內(nèi)水泥混凝土中隨意加水。

3．3　及時處理泵送中出現(xiàn)的問題當(dāng)出現(xiàn)可泵性差、泌水、離析且難以泵送時, 應(yīng)立即對配合比、泵送劑、水泥混凝土泵、配管、泵送工藝進行檢查, 并采取有效的改進措施。

4　結(jié)語

　　泵送水泥混凝土使用泵送劑不僅能改善水泥混凝土的施工性能, 而且有利于密筋結(jié)構(gòu)少振搗或免振搗施工, 并能減少收縮、防止裂縫、提高抗?jié)B性、改善耐久性。但是某些工程表明, 泵送水泥混凝土強度不足、凝結(jié)異常等現(xiàn)象時有發(fā)生, 特別是裂縫普遍存在, 在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性, 值得引起足夠的重視。在公路工程中, 尤其要通過正確使用泵送劑, 解決好泵送要求流動性更大、砂漿總量更多與防止薄壁結(jié)構(gòu)開裂要求砂漿總量更小的工藝矛盾, 努力滿足既能順暢地泵送、又不導(dǎo)致薄壁結(jié)構(gòu)開裂的要求。

參考文獻:

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