一、水泥
1、水泥在泵送過(guò)程中的作用 混凝土的泵送壓力靠其中的液相物質傳(chuán)遞。液相(xiàng)物質攜帶著固相物質一(yī)起運動,才能(néng)完成泵送。水泥的作用有兩方麵,一是(shì)膠結(jié)作用,使(shǐ)混凝土在泵送(sòng)中(zhōng)維持著固相物質被液相物質包圍的狀態;二是潤滑作用
使混凝土同泵的機械部分、輸(shū)送管道及混凝(níng)土內部的摩擦阻力減小而具有良好的流動性。 2、水泥品種(zhǒng)對混凝土可泵性的影響 水泥應當具有良好的保水性能,使混(hún)凝土在(zài)泵送過(guò)程中(zhōng)不易(yì)泌(mì)水(shuǐ)。普通矽酸鹽水泥、火(huǒ)山灰水泥的(de)保(bǎo)水性較好,而礦渣(zhā)水泥的保水性差,如用它來拌和泵送混凝土,需加大水泥用量,適當(dāng)增大砂率或添加(jiā)一部分粉(fěn)煤灰,采用較低的坍(tān)落度。采用粉煤灰水(shuǐ)泥(ní)時,混凝土(tǔ)的流動性較(jiào)好,但早期泌水性較大,宜用較低的坍落度,並盡可能連續地泵送。
3、水泥用量(liàng) 水泥用量要適(shì)當(dāng)。若水泥用量不足,泵(bèng)送容(róng)積效率降低,輸送阻力明顯增加,並且這種混凝土保水性很差,容易泌水、離析和發生堵塞;若水泥(ní)用量過大,會使混凝土粘性過大,輸送阻力增大,但泵送容積效率變化不大。 以同樣粒徑、級配的卵石骨(gǔ)料與碎石骨料相比較,碎石混凝土的水泥用量較大。對於細骨料來說(shuō),采用人工破碎砂要比天然砂多用水泥。 管(guǎn)徑越小、管道越長,要求混凝土的流動性、潤滑性、保水性越高,故水泥用量應增大。 如骨料級配適當則大骨料粒徑越(yuè)大,水泥用量越少:但(dàn)當骨料粒徑(jìng)超過30毫米時,超徑骨(gǔ)料會破壞混凝土的連續性,水泥漿難以將這些骨料充分包容,故水泥用量不能再減少。 細(xì)骨料中粒徑(jìng)小(xiǎo)於0.2毫米的細料也起(qǐ)著類似水泥的作用。但這些細料要有比例,若其含量不足,或平均粒(lì)徑過小,水泥用量都要增加。 如果是泵送輕骨料混凝土,則水泥用量應適(shì)當增加。這是由於輕質多(duō)孔性骨料(liào)具有高壓下吸水、減(jiǎn)壓放水的特性,在(zài)泵送時容(róng)易使混凝土變得幹硬又容易離析。因此在輕骨料混凝土中應有較多的水(shuǐ)泥漿,水泥用量(liàng)不得少於(yú)340kg/m 3。
二、骨料
1、細(xì)骨料 細骨料根據其(qí)來(lái)源可分為河砂、海砂、山砂、人工破碎砂。采用前者的混凝土(tǔ)可(kě)泵性較好;人工砂表麵粗糙,砂(shā)形不好,需加入部分天然砂來(lái)改善其配(pèi)比特性,但(dàn)人工砂的保水性較好,可減少混凝土的泌水離析現象。 細骨料按(àn)平均粒(lì)徑的大小可分為粗砂中砂(shā)細砂三類。用中砂(shā)配(pèi)製的混凝土可(kě)泵(bèng)性好(hǎo),其平均粒徑為0.25-0.3毫米。平均粒徑過小(即細砂過多)並不(bú)好,會增加混凝(níng)土的用水量(liàng)及水泥用量。若以砂的細度模量F.M來衡量,F.M值在2.4-3.0之間的細骨料其粒度即可以滿足泵送求(qiú)要。 在泵送混凝土中,細骨料(liào)用料同粗(cū)骨料的空隙率有很大關係。水泥砂(shā)漿充滿粗骨料(liào)的空隙,砂率不足,空(kōng)隙要水泥來填充,會增加水泥用量(liàng),否則骨料容易離析;若砂率過大,水泥(ní)要填滿砂的間隙,水泥用(yòng)量也要增加,否(fǒu)則會使水泥砂漿的潤滑作(zuò)用大大降低,泵送阻力(lì)顯著增加(jiā),故在條件下都有個砂率。 如粗骨料級配合理,則骨料大粒徑越大,砂率值越低。 砂率同砂的平均粒度或細度模量有關,粒度越小,砂率就越低砂率(lǜ)也隨(suí)著水泥用量的增加而降低。 在砂率偏高的情況下,隻要水泥用量相應增加,對混凝土的可(kě)泵性無顯著影響。
2、粗骨料
泵送混凝土可以采用卵石、碎石或卵石與碎石混合骨料。
卵(luǎn)石骨料混凝土的可泵性好,混合料次之,碎石骨料差。
對粗骨料大粒徑的限製參考下表 輸 送 管 小 直 徑(jìng) 粗 骨 料 大 粒 徑 (mm) (mm) 卵 石 碎 石 100 35 30 80 30 25 70 20 20 泵送混凝土的粗骨料大粒(lì)徑受輸送管路小口徑限製。要求卵石大粒徑不超過1/3口徑;碎石不超過1/4口徑。允許有少量超徑骨料混入,例(lì)如在(zài)100mm直徑的(de)輸送管中,可以通(tōng)過少量(liàng)粒徑達50mm的骨料,不過這種超徑骨料所占的比例(lì)不得超過1%,而且它們是分散的。 泵送混凝土要求粗骨料的空隙率盡可能小,其級配應連續而均勻(yún),才(cái)能以較小的水泥用量及砂率獲得較好的可泵性。 粗骨料的級配應符(fú)合下表(biǎo)的要求。 粗骨料的級配標準:各種骨料粒徑範圍內骨料通過各標準篩的重量(liàng)百分率表 粒徑範圍 篩 孔 的 名 義 尺(chǐ) 寸 (mm) (mm) 50 40 30 25 20 15 10 5 2.5 30-5 100 100-95 75-40 35-10 10-0 5-0 25-5 100 100-90 90-60 50-20 10-0 5-0 20-5 100-90 100-90 (80-55) 55-20 10-0 5-0 混凝土的可泵性對於骨料級配間斷(duàn)或不均勻的反應十分敏感。某一(yī)組份的短缺,或在混凝(níng)土中出現局部的單一化的粗(cū)骨料,都可能產生泵送堵塞事故(gù)。 粗骨料在骨料總量中的比例對混凝土的可泵性有很大影響,表現在泵送壓力和混凝土泵容積效率的變化。在實即使用中,隻要控製好砂率,粗骨料用量自然(rán)就得到了控製。
三、坍落度 坍落度(dù)
坍落度在10-15厘米(mǐ)的混(hún)凝(níng)土(tǔ)傾卸到料鬥時,其表麵易成碎裂狀(zhuàng);坍落度在10厘米以下時,混凝土傾斜後碎裂,並帶(dài)有刃齒狀邊緣,垂(chuí)直斷裂成厚塊;高坍落度混凝土(tǔ)傾(qīng)卸後,其表麵無斷裂。 混凝土的輸(shū)送阻力隨(suí)坍落度的降低而增大。輕骨料混凝土輸送阻力(lì)隨坍落度的變化率較大,尤其當坍落度在15厘米以下時,隨著坍落度(dù)的降低,輸送阻力急劇增大。 細石混凝土泵的容積效(xiào)率隨著混凝土坍落度的降低而降(jiàng)低,但當坍落度(dù)在10厘米以上時,這種變化不明顯。 此範圍為10-23厘米。坍落度為10-20厘米的混凝土,其可泵性好。
坍落度過大時,可泵性又明顯下降(jiàng),原因是:
—混凝土分配閥關不嚴時容易漏漿;
—混凝土容易離析,造成堵塞。特別是在(zài)長距離水平輸送時,由於重力作用,粗骨料逐漸下降,繼而(ér)發生管道上部析出的水泥漿在壓力作用下擠壓出去,由於粗骨料在水泥沙(shā)漿中的懸浮狀態(tài)喪失,發生堵塞。
四、添加劑
要改善混凝土的可泵性,就要增加水(shuǐ)泥用量,用較大(dà)的水灰(huī)比(bǐ)及砂率,較嚴格的骨料級配,這些都意味著成本的提高或質量降低。一個比較經濟而有效的辦法是采用外(wài)加劑來(lái)改善混凝土的可泵性(xìng)。 添加劑的種類很多,其中夠能(néng)改善混凝土可泵性的外加劑有加氣劑、減水劑、緩凝劑及泵送劑等。 減水劑能(néng)使水泥漿的凝聚結構變化分散性結構,從而提高了流動性。若保持(chí)新拌混凝土的流動性不變,使用減水劑可以大大減少拌和用(yòng)水量,從(cóng)而改善(shàn)了混凝土的穩定性,提高了(le)強度及(jí)密實性。若保(bǎo)持混凝土的(de)強度不(bú)變,則可以節省水泥用量。 常用(yòng)的減水劑有木質素(sù)磺酸鹽和萘磺酸鹽甲醛縮合物兩類,如木質素磺(huáng)酸鈣、NNO、建一、MF、FDN等。 加氣劑能使混(hún)凝土產生(shēng)許多微(wēi)細的(de)氣泡,改善混(hún)凝土(tǔ)的粘聚性和保水性,提高流動性,還能提高混凝土(tǔ)的抗凍性和(hé)抗滲性,但影響混凝(níng)土的強度。 常用的加氣劑有鬆(sōng)香皂、烷基(jī)磺(huáng)酸鈉(nà)、脂肪醇硫(liú)酸鈉和鋁粉加氣劑等(děng)。 緩凝劑能延緩混凝土的凝結和硬化過程,有時還能起到減(jiǎn)水劑(jì)的使(shǐ)用。緩凝劑的作用在於延長混凝土的運輸時(shí)間,別是在高溫(wēn)季節泵送很重要。 常用的緩(huǎn)凝劑有糖蜜、木質素磺酸鈣、酒石酸、檸(níng)檬酸、硼酸等。 泵送劑(jì)是一種潤滑劑,其他外加劑一樣,不需要改變混(hún)凝土的配(pèi)合比就能顯著提高其流動性,就是能擴大混凝土的配比設計範圍。 常用(yòng)的泵送劑有濁水型、加氣(qì)塑、化型和非助氣(qì)塑化(huà)型三(sān)類,具體品種很多。 為提高混凝土的可泵性,時又獲得改善混凝土質量或節省水泥等綜合效果,以采用一種或幾種外加劑。各種(zhǒng)外加劑的使(shǐ)用效果、用量及添(tiān)加方法等,參照有關規定。
五、泵送混凝土配合比的調整
在施(shī)工中,於客觀條件,往原設計的混凝(níng)土配合比不能實(shí)現,要改變混凝(níng)土中的某些組(zǔ)份。要混凝土的可泵性,需要對其它組份作出相應調整,常見的是用水(shuǐ)量及砂率的調整。據各種不同的變化條件,調整方法可自行確定。
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