论泵送砼的可泵性及配合比设计与施工要点

贺川江

【摘 要】采用泵送砼施工，能一次连续完成水平和垂直运输，能显著加快施工速度、减轻劳动强度和确保浇筑质量。在施工中应认真研究如何采取有效措施，使砼拌合物具有良好的可泵性，以确保工程质量。

【关键词】泵送砼；可泵性；水胶比；外加剂和掺合料

所谓泵送砼，就是利用砼泵的泵压产生推动力，沿特制管道输送和浇筑的砼。采用泵送砼施工，能一次连续完成水平和垂直运输，显著加快施工速度、减轻劳动强度、确保砼浇筑质量，尤其在浇筑工程量很大且体量集中的构筑物或高层建筑，或在遇到施工现场狭窄，按常规作业很困难时，泵送砼更能有效地发挥其优势。

1 砼的可泵性及其影响因素剖析

所谓砼的可泵性，是指砼拌合物具有顺畅通过其输送管道，摩阻力小、不阻塞，保持粘塑性良好的性能。可泵性是一项难以确切表达的综合性能，至今尚无恰当的技术指标来表示，现常用压力泌水总量或压力泌水率来衡量。而影响砼可泵性的因素很多，单从砼拌合物的性状来讲，要防止发生以下三种情况出现：（1）塌落度损失。所有砼拌合物都存在塌落度的经时损失，近代研究和实践结果均表明，由于外加剂的过量或由于外加剂与水泥同时过量，导致塌落度的损失率加大。一些学者认为，水泥颗粒的凝聚是主因，即水泥产生激烈的化学反应，消耗了大量高效减水剂，使得减水剂不能发挥其分散能力，造成已分散的水泥颗粒重新凝聚并增大，从而使塌落度损失。解决方法：同时加入缓凝剂，采用后掺法加减水剂，或使用颗粒状高效减水剂。（2）粘性不适。为防止拌合物离析、泌水，必须具有足够的粘性；粘性越差，越易发生离析，但当粘性过大时，由于阻力大、流速慢，对泵送也不利，特别是泵送高强与高性能砼时，应通过减少水泥用量，采用复合型外加剂及掺合料等有效措施，防止拌合物粘性过大。（3）含气量高。砼中的含气量过大会降低泵送效率，严重时会造成堵塞。由于拌合物增塑和耐久性要求而加入有引气效果的外加剂时，应注意防止含气量过大，《普通砼配合比设计规程》中规定，泵送砼的含气量不宜大于4%。

2 泵送砼对原材料的基本要求

砼的组成材料是影响可泵性的决定因素。在选择原材料时，除应考虑满足强度、耐久性外，还必须符合可泵性的特殊要求。

2.1 水泥

应考虑水泥品种对可泵性的影响。通常用硅酸盐水泥或普通水泥，矿渣水泥因泌水性较大，不作为首选，但有时因工程需要，如大体积砼为降低水化热，经采取防止离析措施后，可以使用它；此外，还可使用粉煤灰水泥，但不能使用火山灰水泥。

2.2 粗骨料

应着重于级配、粒型和最大粒径三个方面考虑，以确保可泵性。理论上讲，碎石和卵石均可作为普通砼的粗骨料，但应优选卵石；其级配应通过试配，选用两级以上连续级配为佳。对粗骨料的粒型要求，普通砼配合比设计规程规定，针片状颗粒含量不宜大于10%。至于粗骨料的最大粒径主要取决于所用输送管管径，《砼泵送施工技术规程》对粗骨料的最大粒径与输送管管径之比的规定大致为：用碎石时，当泵送高度<50m时为≤1：3，50～100时为≤1：4，>100m时为≤1：5；用卵石时，当泵送高度<50m时为≤1：2.5，50～100m时为≤1：3，>100m时为≤1：4。

2.3 细骨料

它比粗骨料对可泵性的影响要大得多，因此，《砼质量控制标准》规定：泵送砼用的细骨料，对0.315mm筛孔的通过量不应少于15%，对0.16mm筛孔的通过量不应少于5%，也就是说，在细骨料中，必须含有足够的小于0.3mm的微细颗粒，这是确保砼可泵性的关键。

2.4 化学外加剂

外加剂已成为近代泵送砼的特征组分，选择适宜品种的化学外加剂，对于保障砼拌合物的可泵性与硬化后砼的其他性能是特别重要的环节；为增加砼流动性，必须采用减水剂，但单一掺入时往往会使流动性的损失加大。因此，目前已有多种型号的泵送剂，是由减水剂、引气剂、缓凝剂和保塑剂等复合而成，已形成行业标准：《混凝土泵送剂》（JC473-2001）；必须按泵送砼的类别，选择适当的泵送剂品种，而所选泵送剂品种，还应与所采用的水泥品种、用量相适应。

2.5 矿物掺合料

单掺外加剂的砼，其可泵性未必理想，采用粉煤灰或其他磨细矿物掺合料，是改善可泵性的有效措施。掺用的粉煤灰或其他磨细矿物掺合料也应按相关资料提出性能要求，以提高砼的可泵性。

3 泵送砼的配合比设计要点

当进行泵送砼配合比设计时，必须按不同的砼品种区别对待，比如泵送一般砼、高强度砼、高流态砼等，由于品种不同，在原材料选择和各项技术参数的确定等方面，均会有不同侧重点。现从保障砼可泵性的角度，论述一下某些相关要点。

3.1 水胶比不应太大

水胶比若过大，浆体的粘度太小，会导致离析，《砼泵送施工技术标准》规定，泵送砼的水灰比宜为0.4～0.6；《普通砼配合比设计规程》提出，泵送砼的水胶比不宜大于0.6。

3.2 塌落度必须适宜

塌落度若过小，吸入砼泵的泵缸困难，会降低充盈度，加大泵送阻力，若过大，会加大拌合物在管道中的滞留时间，发生泌水、离析而导致阻塞。一般来讲，塌落度在60～210mm的拌合物都属于可泵范围，对需要振捣的砼宜选60～120mm，免振捣砼按160～210mm为宜。此外，对不同泵送高度的砼，入泵时的砼塌落度可按下列数据选用：泵送高度为<30m时，塌落度为100～140mm；30～60m时为140～160mm；60～100m时为160～180mm；>100m时为180～200mm。

3.3 要采用最佳水泥用量

泵送砼必须有足够的水泥浆，以利于润滑骨料颗粒的表面和输送管道内壁，因此，应限制其最小水泥含量。《普通砼配合比设计规程》规定，水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kg/m3；但对最小水泥用量的限定，应按输送管的管径、泵送距离、骨料品种等不同而变动。因此，应通过试验和成功经验的积累，来确定不同输送管径、泵送距离和骨料品种情况下的最佳水泥用量。

3.4 砂率应适当提高

要按影响砂率的因素来选定每种砼的砂率值，但应比相同条件的普通砼高2～5%；但当加入矿物掺合料时，可酌情减小砂率。《普通砼配合比设计规程》规定，泵送砼的砂率宜为35～45%。

3.5 外加剂和矿物掺合料要采用最佳用量

化学外加剂和矿物掺合料对确保砼的可泵性至关重要，但掺入过多或过少都会适得其反，因此，施工前必须针对结构件的具体情况、泵送高度以及施工条件、原材料品种和性能要求等，通过优选试验加以确定。

3.6 配合比的确定

泵送砼的配合比必须经过认真细致的设计和试配、调整，并通过试泵送予以最终确定。

4 泵送砼的施工要点

泵送砼施工时要有严密的施工组织设计，并制订出详细的施工方案。概括起来有以下几个方面工作要做。

4.1 根据工程特点、砼类型和浇筑计划，合理确定泵型、台数和位置，并完成配管设计和恰当选用布料设备等。

4.2 编制好砼供应计划，确保连续而均匀供应。为此应采用商品砼，由工艺先进的厂家集中生产和供应，以搅拌运输车按时连续运送到位；砼的需用量应仔细计算但要留有余量，要落实到泵车的实际输出量和所需运输车辆数。

4.3 加强施工质量控制。从预拌厂对原材料的检验、配合比设计、拌制工艺的质量检验，到运送至现场交货检验、入泵，直至浇筑完毕，每个环节都要加强质量控制，且均应有质检资料，最后由专职资料员将这些资料整理后存档。

[责任编辑：汤静]