随着商品混凝土的推广应用,采用输送泵进行混凝土的运送,大大地提高了混凝土的施工效率和机械化水平,这种施工技术被广泛地应用于桥梁、公路、水利、楼宇等建筑的施工。
用于泵送的混凝土必须符合《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10,不适宜泵送的混凝土将加剧泵机的磨损,降低施工效率,造成资源的浪费。堵泵现象是我们不愿看到的,那么如何来预防混凝土输送过程中的堵泵、堵管现象呢?现就以下几点原因加以分析:
1混凝土自身的原因
1.1混凝土的和易性
混凝土的和易性直接反映了混凝土的泵送性能,混凝土的可泵性一般用10s时的相对泌水率S10(不宜超过40%)来表示。混凝土在泵送过程中的输送阻力随着坍落度的增加而减小。泵送混凝土的坍落度一般控制在100~200mm范围内,对于距离长和高度大的情况,泵送一般需严格控制在160mm左右。坍落度过小,会增大输送压力,加剧设备磨损,并导致堵管。坍落度过大,高压下混凝土易发生离析而造成堵管。
1.2骨料的使用技术
粗骨料要符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法》的规定,采用连续级配,针片状颗粒含量不宜大于10%,卵石的可泵性好于碎石。颗粒粒径不宜太大,粗骨料的最大粒径与输送管径之比:泵送高度在50m以下时,对碎石不宜大于1∶3,对卵石不宜大于1∶2.5;泵送高度在50~100m时,宜在1∶3~1∶4;泵送高度大于100m时,宜在1∶4~1∶5,否则不宜泵送,易引起堵管。细骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定,宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%。由于材料的不同,配制混凝土时砂率存在一个最佳值。砂率不宜太低,一般情况下宜采用40%~45%,大粒径粗骨料的含量不宜过高。合理地选择含砂率和确定骨料级配,对提高混凝土的泵送性能和预防堵管是至关重要的。
1.3水泥用量的控制
水泥在泵送混凝土中起胶结作用和润滑作用,水泥具有良好的裹覆性能,使混凝土在泵送过程中不易泌水,水泥的用量也存在一个最佳值,若水泥用量过少,将严重影响混凝土的吸入性能,同时使泵送阻力增加,混凝土的保水性变差,容易泌水、离析和发生堵管。一般情况下混凝土中水泥的含量宜大于300kg/m3,但也不能过大,水泥用量过大,将会增加混凝土的粘性,使得混凝土失去流动性,增加泵送阻力,造成堵泵。因此,合理地确定水泥的用量,对提高混凝土的可泵性,预防堵管现象的发生也很重要。
1.4外加剂的选用
泵送混凝土掺用的外加剂,应符合国家现行标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土泵送剂》和《预拌混凝土》的有关规定。外加剂的种类很多,应根据混凝土的强度要求和水泥的品种,合理地选择外加剂,试配出合适的品种、合理的用量,提高混凝土的泵送性能。
1.5纤维的使用
为提高混凝土的抗裂性能,许多大体积或特殊要求的混凝土要求掺入一定量纤维(聚丙烯纤维、钢纤维等),由于搅拌时间过短,纤维搅拌不均匀造成混凝土结块,泵送时易造成堵泵或堵管。因此应适当延长混凝土搅拌时间,使纤维在混凝土拌合物中均匀分布,避免结块,减少堵泵、堵管的出现几率。
1.6砂浆的配合比和用量
首次泵送时,搅拌主机、混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸附一部分砂浆,用来润滑输送管道。正确的砂浆用量应按每200m管道需0.5m3砂浆计算,搅拌主机、料斗、混凝土输送车搅拌罐等需0.2m3左右的砂浆。因此泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管,砂浆太多将影响混凝土的质量或造成不必要的浪费。砂浆的配合比也很关键。当管道长度低于150m时,用1∶2的水泥砂浆;当管道长度大于150m时,用1∶1的水泥砂浆,水泥用量太少也会造成堵管。
1.7混凝土或砂浆的离析
拌制好的混凝土或砂浆再遇水时,极易造成离析,在泵送时,由于泵送压力,浆体很快被“送走”,将骨料滞留在泵管中,没有了浆体的润滑作用便极易发生堵泵、堵管的现象。因为砂浆与管道中的水直接接触后,破坏了胶凝包裹层,砂浆产生离析而引起的。预防办法是:泵前用水湿润管道后,从管道的最低点将管道接头松开,将余水全部放掉,或者在泵水之后,泵送砂浆之前,放入一海绵球,将砂浆与水分开,预防混凝土或砂浆的离析,阻断了堵泵、堵管的可能性。
1.8混凝土中有异物或大结块
混凝土中大的结块、长形异物(如钢筋、铁丝等)等被吸入泵中造成堵泵或堵管。为了避免异物的误入必须在料斗上方加设铁篦子,发现异物及时清理,使混凝土顺畅吸入。
2人员操作不当容易造成堵管
泵工在作业过程中应精力集中,时刻注意泵送压力表的示值,一旦发现压力表读数突然增大,应立即反泵2-3个行程,再正泵;要选择适宜的泵送速度,首次泵送时,由于管道阻力较大,此时应低速泵送,泵送正常后,可适当提高泵送速度。当出现堵管征兆或某一车混凝土的塌落度较小时,应低速泵送;停机期间,对于停机时间过长,导致混凝土失水严重或已初凝的混凝土,不宜继续泵送。
3设备的问题导致混凝土堵泵的情况
3.1管道连接错误导致的堵管
管道接法错误很容易导致堵管。接管时应遵循以下原则:管道布置时应按最短距离、最少弯头和最大弯头来布管,尽量减小输送阻力,也就减少了堵管的可能性。
泵出口锥管处,不许直接接弯管,至少应接入5mm以上直管后,再接弯管。
泵送中途接管时,每次只能加接一根,且应用水润滑一下管道内壁,并排尽空气,否则极易造成堵管。垂直向下的管路,出口处应装设防离析装置,预防堵管。
高层泵送时,水平管路的长度一般应不小于垂直管路长度的15%,且应在水平管路中接入管路截止阀。停机时间超过5min时,应关闭截止阀,防止混凝土倒流,导致堵管。由水平转垂直时的90°弯管,弯曲半径应大于500mm。
3.2设备局部漏浆造成的堵管
由于砂浆泄漏掉,一方面影响混凝土的质量,另一方面漏浆后,将导致混凝土的塌落度减小和泵送压力的损失,从而导致堵管。漏浆的原因主要有以下几种:输送管道接头密封不严;眼镜板和切割环之间的间隙过大;混凝土活塞磨损严重;因混凝土输送缸严重磨损而引起的漏浆。
3.3搅拌车搅拌叶片损坏
当采用搅拌车运送混凝土时,由于搅拌车滚筒内搅拌叶片磨损造成部分粗集料下沉到底部,在泵送到此部分混凝土时,混凝土中粗集料过多,易发生堵泵或堵管。因此搅拌站应制定检查搅拌设备制度,对罐车搅拌叶片定期进行检查,磨损严重时要及时更换。
4环境温度变化
夏季混凝土施工容易失水。环境温度达到32℃以上时,因太阳光直射,输送管管壁温度最高可达70℃以上,加速了混凝土的失水,容易造成堵泵;冬季大气温度较低混凝土易受冻结冰致使堵泵,因此在北方地区更要加强冬施设备的保温工作,确保混凝土在可泵状态下作业。
作为半成品的预拌混凝土,在泵送过程中引起堵泵、堵管的原因是多方面的,从业人士应从原材料的选用、配合比、泵工的操作水平、机械设备等方面着手,在每一次施工中积累经验,抓好每一个环节,从而降低堵泵发生的概率,真正提高泵送施工的效率。(本文来自砼行之声)
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