超高泵送混凝土质量通病原因及措施研究

Research 研究探讨 289

超高泵送混凝土质量通病原因及措施研究 李秀英 （西安思源学院， 陕西 西安 710038）

中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）11-0289-02 摘要：伴随西安经济的快速发展，西安建筑“身高”也不断在改写，近年来超高层建筑像雨后春笋一样迅猛发展，这就面临着超高层泵送混凝土一站到顶的运输问题。本文通过西安绿地中心超高层混凝土的运输，分析了泵送混凝土的质量通病并指出采取的措施，对同类超高层泵送混凝土的运输起到实际指导作用。 关键词：超高泵送；混凝土；质量通病；采取措施

0 引言 伴随着西安经济的快速发展，为体现城市的魅力，满足人们对建筑活动空间的需求，西安房地产市场约20年时间从多层、小高层、高层到开启超高层时代，当下正是城市变迁越来越迅猛，房地产市场越来越兴盛，人们也是越住越高，超高层建筑像雨后春笋一样迅猛发展，大量的城市地标性超高层建筑正在兴建或规划。截止目前，西安已封顶或在建及规划超高层建筑如图 1 和如图2所示：

超高层建筑的迅猛发展带动了超高泵送混凝土施工技术的进步，同时，作为超高层建筑施工的核心技术之一，超高 泵送混凝土技术也越来越受到城市建设者的重视。超高层混凝土泵送技术是指利用混凝土输送泵和管道将高强混凝土一泵送至施工要求高度（＞200m）。由于混凝土强度高泵送压力高等问题，易引发堵管、混凝土离析等施工通病，超高泵送混凝土施工质量通病的多发，不利于创建优质工程与保证施工质量。本文结合西安绿地中心超高层建筑混凝土施工情况，结合实际堵管案例，分析堵管原因并提出解决措施，具有较强的实际意义。

1 形成超高泵送混凝土质量通病（堵管）的原因 1.1混凝土工作性不良原因 高强混凝土必须具有较大的黏度，使其在配比时其流动性降低，超高层泵送混凝土一泵送至指定高度，很难满足要求，从而导致堵管现象发生。反之，当混凝土流动性过大，黏性就降低，从而易发生离析现象，抗泌水能力就会下降，在泵压作用下，会使骨料和砂浆脱落，导致润滑层较薄，摩擦阻力增大造成堵管现象。另外，现代工程施工一般采用都预拌混凝土，施工工期较普通工程长，随混凝土泵送的高度和季节的变化，混凝土工作性不稳定，从而降低其坍落度值，从而导致混凝土堵管现象。 1.2混凝土原材料的质量及配合比原因 1）粗骨料的形状和粒径 混凝土中粗骨料的粒形影响配合混凝土的抗压强度。粗骨料的粒形根据颗粒的长度和厚度分为针状和片状两种，针片状颗粒对混凝土强度有一定的影响，规范规定一般在高强混凝土中不大于15%，如果含量超过规定，骨料因混凝土的孔隙率增加，级配变差，从而泵送混凝土时粗骨料容易堆积发生堵管。

混凝土中粗骨料的粒径变化对其坍落度影响不大，但会增大其离散性。试验表明当粒径为15mm时，适当调配减水剂的掺量、增加水泥浆的用量，可以提高混凝土的强度，但是如果大于40mm时，混凝土强度损失达15%以上，即使增加适量的外加剂也很难，弥补损失的强度。因此，在配置高强泵送混凝土时粒径宜不超过30mm。 2）砂率 高强C60泵送混凝土砂率范围一般是38-42%。砂率如果过大，混凝土黏聚性增加，流动性降低，对于高强泵送混凝土，即使坍落度没有明显的影响，但会增大泵送阻力；如果砂率过小，混凝土强度虽然较大，但是流动性差，骨料间的润滑性差，这样在泵送压力作用下，砂浆与粗骨料容易形成分离现象，从而造堵管。 3）掺合料 高强混凝土里面常掺有粉煤灰、矿粉来代替水泥的用量，其成本较低又不影响混凝土的强度，因此掺合料是配置高强混凝土中不可少的，但是在保证混凝土各种性能要求的前提下，所加入的掺合料不能超过规定比例。粉煤灰的增加会导致混凝土坍落度有升高趋势，但是如果超过15%，强度就会损失；矿粉虽然比粉煤灰好一点，但是掺和量不能超过25%，否则也会影响配比高强混凝土。 1.3泵送管道的选用和布置 在超高层建筑中。若按计划将混凝土输送到指定高度和位置，离不开混凝土泵送设备，因此，恰当的选用混凝土泵，是整个超高层施工中不可缺少的一部分。 混凝土泵送机，首先是发动机的选用，其功率要满足混凝土泵额定功率。第二，混凝土输送管选型。输送管的种类有直管、锥形管和弯管、软管等，管道布置要遵循最短距离、最少弯管、最大弯头、零点原则、异形管分散、提前布置等原则。混凝土输送管的规格选择应综合考虑粗骨料的最大粒径、混凝土的输出量和输送距离以及拌合物的工作性能等方面，而且还应符合《混凝土泵送施工技术规程》对混凝土输送管的规定。 1.4施工方法不当 超高泵送混凝土是一个各个环节紧密连接、环环相扣，非常复杂的施工工程，要保证泵送顺利进行，就得明确控制施工要点。因此要进行泵送混凝土之前是否做好以下几点施工方案：1）加强泵送组织管理、完善制定各个岗位人员的工作责任制，减少由于人为操作或管理不善而造成泵送混凝土工程失败；2）泵送混凝土到达现场时，是否进行了良好的试验检查；泵送的速度是否过快，油温升高时压力是否稳定，混凝土泵送是否连续进行；混凝土由运输车输送之前是否在车内反向高速旋转搅拌；是否因供应问题造成混凝土凝固，导致堵管现象。

2 采取应对措施 2.1对于原材料选用出现的问题 高强混凝土原材料选用不当引起混凝土泵送管堵塞，是混凝土工程中最基本的问题。首先要加强与材料供应商协调，加强搅拌站内材料员与质检员的岗位职责，进货时必须严格验收，但凡有不满足质量要求的一律拒收，水泥出厂进场必须检验水泥的五大技术性质，掺合料先进场验收后充料，如有任何异常及时调整，保证原材料的质量。 2.2加强高强混凝土配合比精准度 西安·绿地中心超高强C60混凝土是钢管内浇筑混凝土，内部不易振捣，所以采用自密实的方法。由于混凝土强度过高，水灰比小，胶凝材料用量大导致黏性大，不利于泵送，从而在本工程中掺入了硅灰，有利于C60自密实的混凝土，但是显著降低C60混凝土的黏度。因此只有通过优化混凝土配合比，优选粗骨料级配，在保证混凝土达到自密实效果基础上，尽可能不影响C60的强度；也可以掺入石墨或沸石粉掺合料，降低成本，同时能达到自密实高强混凝土。 （下转第311页）

作者简介：李秀英（1980.7- ），女，青海海东人，西安思源学院，讲师，研究方向：结构工程，建筑工程技术。 本课题为西安思源学院科研项目资助，基金项目编号：XASY-B1813。 Research 研究探讨 311

应用技术已趋于成熟，为节约成本和提升产品的市场竞争力，生产轻质高强的粉煤灰蒸压加气混凝土砌块仍然是实验研究及实际生产的发展方向，开发新型、环保并具有可持续发展性的制备工艺是下一步的发展需求。利用纤维和纳米颗粒掺杂来提升砌块的性能的方法，为制品性能的优化提供了一个重要的研究方向。 参考文献 [1]孙忠军.浅谈蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌块的质量控制[J].河南建材,2009(6):43-44. [2]Chen Y L, Chang J E, Lai Y C, et al. A comprehensive study on the production of autoclaved aerated concrete: Effects of silica-lime-cement composition and autoclaving conditions[J]. Construction & Building Materials, 2017, 153:622-629. [3]于鹏展.工艺参数对粉煤灰砖性能影响研究[D].哈尔滨工业大学,2010. [4]赵宇飞,郝慧敏,肖潭,等.粉煤灰细度及水料比对加气混凝土砌块导热性能的影响[J].科学技术与工程,2017(36). [5]薛海.浅谈蒸压加气混凝土砌块气孔结构及其影响因素[J].砖瓦,2016(12):33-37. [6]黄浩锋.浅析蒸压加气混凝土砌块砌块特性及质量控制[J].科技与创新,2017(12):117-118. [7]孙忠军.粉煤灰蒸压加气混凝土砌块砌块的质量控制[J].墙材革新与建筑节能,2010(1):42-43. [8]钟军超.蒸压条件下粉煤灰水化机理及应用研究[D].中北大学,2017. [9]姜洪义,王亚辉,海鸥.配合比对超轻蒸压加气混凝土砌块抗压强度与孔结构的影响[J].建材世界,2016(1):1-4. [10]余莹,李小波,田原,等.粉煤灰发泡充气砖的制备工艺[J].化工管理,2016(29):235-236. [11]唐明阳,邓晓民.生产蒸压加气混凝土砌块时石灰与水泥的妙用[J].砖瓦,2016(7):34-36. [12]杨静,马丽萍,李建铎,等.粉煤灰制备耐火材料最佳烧结温度的探究[J].硅酸盐通报,2017,36(4):1303-1308. [13]ZühtüOnurPehlivanlı, İbrahim Uzun, Zeynep PınarYücel, et al. The effect of different fiber reinforcement on the thermal and mechanical properties of autoclaved aerated concrete[J]. Construction\s&\sbuilding Materials, 2016, 112:325-330. [14]王淑娟,雒锋.短切碳纤维对混凝土砌块力学性能的影响研究[J].黑龙江科学,2018(5). [15]Zhang R, Cheng X, Hou P, et al. Influences of nano-TiO2, on the properties of cement-based materials: Hydration and drying shrinkage[J]. Construction & Building Materials, 2015, 81:35-41. [16]Baoguo M A, Mei J, Tan H, et al. Influence of nano-TiO2 on physical and mechanical properties of cement-fly ash systems[J]. Journal of Functional Materials, 2016. [17]Adamu M, Mohammed B S, Liew M S. Mechanical properties and performance of high volume fly ash roller compacted concrete containing crumb rubber and nano silica[J]. Construction & Building Materials, 2018, 171:521-538. [18]Shaikh F U A, Supit S W M. 11 – Compressive strength and durability of high-volume fly ash concrete reinforced with calcium carbonate nanoparticles[J]. Fillers & Reinforcements for Advanced Nanocomposites, 2015:275-307.