影响混凝土泵送的主要因素

黄清林，刁振祥

（1.浙江芽芽控股集团，浙江嘉兴 314002；2.嘉兴市南湖区新丰镇鸿祥泵送站，浙江嘉兴 314000）

影响混凝土泵送的主要因素

黄清林1，刁振祥2

（1.浙江芽芽控股集团，浙江嘉兴 314002；2.嘉兴市南湖区新丰镇鸿祥泵送站，浙江嘉兴 314000）

本文针对影响混凝土泵送的主要因素：原材料、配合比、泵管的要求与布置、泵送混凝土运输及交付与混凝土泵车及人员五个方面进行全面阐述。

混凝土；泵送；主要因素

随着我国高层建筑和大规模工程建设发展的需要，泵送混凝土已成为高层建筑和大体积混凝土施工主要方法。由于泵送混凝土施工速度快，操作灵活，减少工人劳动强度，提高工作效率，深受施工单位欢迎。但在实际操作中许多现场施工人员对泵送混凝土理解不深，总认为坍落度越大，越好泵送，所以经常造成离析堵管，产生许多不必要的争议。为此，笔者根据多年的经验，针对泵送混凝土在施工过程中产生堵管的因素进行剖析，仅供同行参考。

1 原材料

1.1 石子

1.1.1 石子的粒径

混凝土企业大多数使用的石子粒径最大为31.5mm，但在实际供应中石子粒径要大于31.5mm，由于石子的粒径偏大，易造成混凝土在泵管中堵管。按经验我们通常是泵送高度在50m以下，碎石最大粒径与输送管径比不大于1∶3；50～100m之间碎石最大粒径与输送管径比宜在1∶3～1∶4之间；100m以上碎石最大粒径与输送管径比宜在1∶4～1∶5之间。

1.1.2 石子的级配

许多混凝土企业配合比单开出去的石子级配皆为连续级配，但实际上皆是单粒径，而且头尾多，反差大，应按规范要求，采用连续级配，有利于混凝土顺利泵送。

1.1.3 石子的形状

我们知道，石子呈圆颗粒状的有利于泵送，但由于石矿的破碎机不同，加工的石子也不一样，大多数针片状多，对于高层与大体积的泵送混凝土的石子针片状含量不宜大于8%。针片状含量过大，也容易造成堵管。

1.2 砂的细度模数

砂子的主要作用是填充石子空隙，和石子共同起骨架作用，另外，它和水泥构成砂浆在泵送中包裹粗骨料，在管道中形成砂浆润滑层，并有助粗骨料通过锥弯、润管的作用。细度模数最好是在2.3～2.5之间，但在目前天然砂紧缺的前提下，许多混凝土企业改用机制砂，其细度模数偏粗，在2.8以上，需要通过技术手段来进行调整，优化配比。

1.3 泵送剂

1.3.1 泵送剂的作用

泵送剂的作用是改善混凝土拌合物不易产生离析，提高混凝土的流动性，有利于增加助泵功能，在混凝土拌合物中加入适量的泵送剂，还可获得较好的经济效益。

1.3.2 泵送剂的技术要求

要符合《混凝土外加剂》、《混凝土泵送剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》与《预拌混凝土》等国家现行的规范标准；另外泵送剂要通过试验室进行试配好后进行确定。

1.4 掺合料

1.4.1 粉煤灰的作用

秸秆灰渣是生物质发电厂生物质燃料燃烧后的未燃物，一般含燃烧不完全的碳和无机矿物质，呈小颗粒或粉状，少量是烧熔结成的小块。它具有质轻、密度小、孔隙多、比表面积大等的特点。目前，我国以秸秆为燃料的电厂发展较快，秸秆灰渣形成新的环境问题。

我们通常在配制混凝土时掺入一定量的粉煤灰，不仅可以显著增加混凝土的流动性、保水性、可泵性及抹面性等性能，同时还能降低混凝土的水化热、提高混凝土的抗化学侵蚀、抗渗和抑制碱集料反应；而且能降低坍落度，并且还延长凝结时间，减少泌水等作用。另外我们掺入粉煤灰可替代部分水泥用量，降低成本，取得较好的经济效益。

1.4.2 粉煤灰的技术指标

通常混凝土企业使用的粉煤灰为Ⅱ级灰，我们应按Ⅱ级灰的标准进行检测验收，其细度、需水量比、烧失量、三氧化硫等指标必须满足技术要求。

1.4.3 矿粉的作用

矿渣粉以玻璃体结构为主，其玻璃体在85%以上，具有较高的活性，混凝土企业在配制混凝土时通常用矿粉来等量取代水泥，增加混凝土的流动性，降低坍落度损失，并且还延长凝结时间。

1.4.4 矿粉的技术指标

通常混凝土企业使用的矿粉为S95级的矿渣粉，其技术指标应按S95级的标准进行验收，比表面积、活性指数、烧失量、流动度比应满足规范要求。

2 配合比

2.1 坍落度

通常现场施工人员喜欢坍落度越大越好，因为他们考虑的是施工时方便，劳动强度小，没有考虑到混凝土的强度及泵送，所以现场施工人员喜欢私自加水，造成离析，改变混凝土的水灰比，使砂浆与石子分层，影响了强度及泵送。对于不同的泵送高度，入泵坍落度可按表1参考。

表1 不同泵送高度入泵坍落度

2.2 水灰比

水灰比是决定配合比的关键，用水量、水泥用量直接影响到混凝土的泵送效果。一般来说，泵送混凝土的水灰比在0.4～0.6之间，另外采用高效减水剂后，用水量减少，混凝土和易性好。

2.3 石子的用量

在配合比设计时，我们不但要考虑到混凝土设计强度及耐久性，也要考虑到混凝土的可泵性，所以根据石子粒径的大小，调整好石子的用量。一般泵送混凝土石子用量在950～1050kg之间，太少了可能影响强度，多了泵送困难。

2.4 砂率的选择

泵送混凝土的砂率是根据不同的泵送高度及试配结果来定的，由于许多企业使用的机制砂细度模数偏粗，砂率要作适当调整，泵送混凝土砂率选择宜在38%～45%之间，特殊情况可以另作调整，但要通过试配验证。

2.5 胶凝材料的用量

由于技术的进步，胶凝材料从单一的水泥增加到多种（粉煤灰、矿粉、膨胀剂、硅粉等），掺合料替代了部分水泥用量，为了满足泵送的要求，胶凝材料的用量不宜少于300kg/m3。

3 泵管的要求与布置

（1）泵管要求内壁光滑，许多企业都自行购置钢管加工泵管，接头要求焊接牢固、光滑，以免增加泵送阻力。

（2）泵管在布置时比较讲究，应根据工程特点，制定布管方案，缩小管线长度，尽量减少弯头，垂直、水平状态有利泵送，阻力小；另外泵管的接头处橡胶圈要垫好，不要漏气，尽量不要使用软管，许多施工人员喜欢使用软管作业，但安全隐患大，容易打爆软管伤人。

4 泵送混凝土的运输与交付

（1）许多混凝土公司为了节约成本，常将润管砂浆与混凝土装在同一车内，由于运输距离远，驾驶员不小心转动筒罐，砂浆与混凝土混合在一起了，造成润管砂浆不够，产生堵管。

（2）驾驶员在装混凝土前，应将车体内积水倒空，以免造成坍落度过大，混凝土产生离析，影响泵送。

（3）搅拌车罐内衬板时间长磨损坏了要及时修复，否则在搅拌时容易产生石子与浆体分离，搅拌车到达现场后，要快转3分钟后开始卸料。

（4）混凝土运输到达现场交付时，严禁随意加水，以免造成离析堵管。

5 混凝土泵车及人员

（1）操作人员应接受专门培训，业务水平要高，根据工程情况，工程特点，能选择合适的泵，对于突发情况的应变能力要强，能熟练操作。

（2）根据工程特点与部位，选择泵管，一般来讲125号的泵管适合打高层楼板，因为轻便，拆卸灵活，劳动强度低。150号的泵管自身重，但出料快，适合底板及大型基础，缺点是布管麻烦。

（3）针对混凝土供应不及时，操作人员要按操作规程，适当进行反泵，确保混凝土在泵管内不凝结。

6 总结

通过对影响混凝土泵送的因素进行了从原材料、配合比、泵管布置、泵送混凝土运输交付到混凝土泵车与人员的全面阐述，希望给混凝土企业生产技术人员作参考，在配制泵送混凝土时要注意相关事项，确保混凝土顺利交付，对泵送困难的情况要逐一去分析原因，及时解决，把损失降到最低。

[1]张承志.建筑混凝土[M].北京：化学工业出版社,2001.

[2]葛兆明.几个重要因素对高强泵送混凝土的影响[J].北京混凝土,2000.

[3]杨伯科.混凝土实用新技术手册 [M].吉林：吉林科学技术出版社,1998.

黄清林（1973-），男，高级职业经理人，高级工程师，主要从事商品混凝土与混凝土制品技术质量管理。

[单位地址]浙江省嘉兴市七星镇大树村（314002）