采用砼輸送泵沿管道輸送的砼,稱為泵送砼。泵送砼的特點是料質均勻,質量穩定,供料速度快,可一次連續完成垂直和水平運輸,生產效率高、節約勞動力。由于輸送泵沿管道輸送和澆筑,管道堵塞就是泵送砼令人最擔心的事。堵管不但影響效率,也影響砼質量,教訓十分深刻。
例 1 骨料級配不良 , 可泵性差
在一個工地五層樓板,C25 砼,原配合比碎石粒徑0．5～31．5mm 連續級配,變為0． 5～2cm 粒徑,砂率仍用0．35 不變,配料員認為石子粒徑變小,用在同等級砼配合比上更暢,未核實材料變化情況,就原配合比直接作為施工配合比,結果造成連續彎管堵塞,現將兩種規格材料碎石分析如下:
防止措施: 泵送砼骨料針片狀控制在18 %以下,水泥用量(包括摻和料) 不能低于280kg/ m3 以下,砼坍落度控制在14～16cm 最為適宜,特別是低標號砼,坍落度超過18cm 易出現離析堵管,坍落度低于12cm ,造成輸送不暢而堵塞。配合比一定要根據材料變化調試,不能憑經驗代用配合比,造成泵送砼效益和質量的降低。
例 2 : 泵送劑與水泥相容性差堵管
水泥和化學外加劑的相容性是一個重要問題。我站就地取材選用本地質量較好的立窯水泥,選摻普通泵送劑,砼出機坍落度20cm ,砼運達10 公里運距工地,坍落度保留值只有6cm ,造成泵送困難、堵管。外加劑廠說他供應的泵送劑是適合C3A 值低于8 %的水泥,是水泥不適應外加劑,經查水泥廠供應我站該批水泥C3A 含量高達9．38 %。在我站、外加劑廠、水泥廠的協調會議上,水泥廠承諾將C3A控制在8．5 %以內,而且穩定,外加劑廠保證供應砼攪拌站坍落度增加值12cm 以上的泵送劑其坍落度1 小時損失值不超過5cm ,水泥凈漿擴展度≮24cm。水泥廠供應攪拌站水泥先由攪拌站實驗室取樣檢測,符合要求才送貨。經試用未再出現因水泥與外加劑不相容,坍落度損失快或急凝而影響泵送的現象。
例 3 砼急凝堵管
某工地在細雨綿綿的初春,當日室外自然溫度只有14 ℃,砼罐車拉到施工現場約半小時,原出站時坍落度為16cm ,現場檢測為2 cm 坍落度,經加泵送劑調凝到12 cm ,開始泵送約30 分鐘罐內砼放出流動度不好,在泵車料斗成團凝狀,查管線已堵塞,只好立即清理管道,罐內砼加入砼調凝劑和水,原是C35 砼,降為C20 砼使用。
原因分析:經查發現: ①水泥廠是立窯生產,磨機在加石膏時,正是下雨天,石膏料倉未分類存放。二水石膏及半水石膏混雜,雨水多,二水石膏發粘。工人不愿意裝二水石膏,就裝不粘的硬石膏、半水石膏,造成硬石膏全部代替二水石膏, ②水泥供應較緊,進倉不到6 小時就裝入散裝水泥罐車,散裝水泥罐車拉到攪拌站測定還有125 ℃,而且水泥罐車邊卸攪拌站邊用其攪拌砼,砼出罐溫度為67 ℃。石膏起到控制硅酸鹽水泥的凝結時間及硬化速度的作用。與水泥中石膏的形態和用量有關,不同形態石膏的溶解度不同,會產生與外加劑的不同適應性,減水效果顯著改變,有時會引起流動度損失過快甚至異常凝結。
預防措施: ①水泥廠對原材料儲存不能混堆,加強水泥磨機配料管理; ②水泥混后要按品種比例,摻量分類; ③水泥出庫溫度要控制在80 ℃以內,混凝土進罐車溫度不能高于60 ℃,防止溫度超過60 ℃產生急凝現象。
例 4 罐車內積水 , 泵送砼離析堵管
罐車司機在洗罐時,水不放盡,積留少量水,目的是使罐不殘留砼漿。罐體容積大,留多少水是無法掌握的,造成水灰比不準,砼離析,嚴重影響質量,如某工程澆筑柱C20 砼, 站內檢測砼坍落度16．5cm ,運到現場強攪后,實測達到20 cm ,造成豎管彎頭堵塞。撤下彎管看,彎頭處只見石子堆積,無水泥砂漿,石子卡得很緊。
分析原因:砼離析,漿與石子分離,漿料先走,石子滯后,石子不斷增多,漿料越來越少,無潤滑漿料,石子越積越緊,直到卡死,從堵管現象看,有70 %都屬砼離析。從管卸下來看,是前稀后干,砼無粘稠性,石子不是懸在砼體中,由于重量差異,漿脫離先滑動,石子堵在彎道或卡在接頭處,造成堵管。
防止措施:為防止坍度偏大,離析堵管,影響泵送效果和砼質量; ①砂石搭棚,防止砂石含水率影響W/ C ; ②清洗罐后,罐車罐體內的水必須倒盡,確認后才能接料; ③用外加劑調凝時,必須掌握量,根據罐內砼量,預算砼水泥用量,坍落度狀況,加入原泵送劑立方量的1/ 5 ,加入次數不能超過3 次,以免外加劑疊加超過2.5 倍摻量,使砼異常緩凝。要嚴禁直接向罐車內加水。商品砼最大危害就是W/ C 控制不好,供給客戶的砼不達標,造成質量隱患。商品砼W/ C 不穩定的原因:
(1) 砂石含水量變化大;
(2) 砂石級配不良,料自然堆積過高,上細下粗,不能保障合理連續級配,最好運料車在料斗倉下裝料;
(3) 泵送劑質量。特別夏季,泵送劑是一種帶有緩凝組分的復合型外加劑,用泵送劑調配流動度,必然將緩凝組分帶入砼中,重復調配一次次累加,調配后料未拌均勻,造成部分離析,部分延長凝固時間。攪拌站實驗人員,要有很強的責任心,每車砼出站,應檢測可泵性,不符合泵送條件的料不能出站進入泵車。
例5 01315mm 砂顆粒不達標,造成反復堵管
機制砂石粉( 是指75μm 以下粉料) , 達到3312 % ,碎石廠為達到顆粒級配要求,將機制砂進行水沖洗,粉料被水沖走,使細小顆粒01315mm 篩通過后篩余只5 % ,開始我們不夠重視這種狀況,砂的平均粒徑提高2 %,但可泵性沒有改善,在同條件下堵管現象增多。通過試驗石粉含量高的砂,強度未下降,反而還有提高。
細骨料對砼可泵性的影響比粗骨料大,砼運輸管中順利流動,由于砂漿潤滑管壁。粗骨料總是懸浮在灰漿中因而要求細骨料有良好的顆粒級配,水沖洗后300μm、150μm ,直到75μm 和篩底的細微顆粒,即01315mm 的細小微粒大部分被除掉,而砂級配變粗,除掉的不是泥土,而是細微粒群,含量過低,潤滑管壁漿降低,料在經過彎管時粗骨料由懸在漿中位置變成緊貼管壁的漿后,首先在經過彎頭或變管時阻塞,可泵性不佳?？杀眯灾械?1315mm 石粉粒在細骨料中很重要。
通過調整破碎機間隙,破碎的原河卵石經水沖洗后在進破碎機,含泥量用亞甲蘭標定是1104 ,篩分01315 顆粒余量達到2115 % ,堵管現象未再發生。
例6 水泥初凝時間不滿足生產需要帶來的堵塞
錦江學院工地,距砼站35 公里,單程需45 分鐘,6 個車運輸,由于工地與站間距未調整好,站連續發砼4 車,前三車砼泵送花了一個半小時,在第四車砼到工地后已有一個半小時以上,第四車運到工地坍落度1715cm ,到兩個半小時過去,砼流動坍落度減到5 cm ,已接近初凝時間,坍落度偏小,泵車輸送很困難。罐車輸送的砼可用調凝劑調劑到12cm ,但已輸入管內砼無法調凝稀緩,由于水泥初凝時間是2 小時15 分,外加劑未加入緩凝調凝劑,管內砼全線初凝,管線一百多米開始初凝,只有全線拆管,清除砼,洗管重新安裝,這樣一來就耽誤了2 個多小時的功效。
分析原因: ①信息不靈,車輛調度未根據工地澆筑情況發車; ②夏季泵送劑未采用緩凝泵送劑; ③水泥夏季初凝應保證在3 小時以上。
防止事故再度發生: ①調度與工地澆筑泵工直接聯系,調好車距,以免坍落度損失大; ②夏季應挑選緩凝型泵送劑。③泵送砼時不能超過初凝時間。
例7 外加劑PH值影響泵送
砼坍落度在同等級、同外加劑條件下,有時泵送效果差,有時泵送效果好。如某商品住宅樓二層樓板,1 號倉3215 水泥用完,轉用2 號倉,同一天、同一個部位、同一等級水泥標號、W/ C、配合比未變,只是水泥不是同一批進廠,坍落度立即變小,造成泵送困難。經查水泥C3A 基本相同,只是外加劑PH值由偏堿變偏酸,砼溫度上升215 ℃,我們分析是高堿性水泥遇上了酸性外加劑,酸堿中和放熱反應,使砼放熱加速,坍落度損失加快。所以外加劑進廠要先檢測PH 值來決定外加劑摻量: ①水泥C3A 在8以下,按正常推薦量摻; ②水泥C3A 在8～9 就增大011～ 015 摻量③水泥C3A 高于9 以上, 就增加013 %摻量。這使坍落度波動大大減少,在工地調配次數減少。外加劑總量不得超過3 % ,超過3 %以上會出現砼凝結異常。使用標準砂砂漿流動度來控制外加劑進站質量比較符合砼實際,砂漿流動度控制170～210mm 之間,凈漿流動度控制在220mm 以上,可泵性能較好滿足要求。
例8 砼泵操作工未按泵送程序,造成“堵塞”
泵送一旦正常泵送后一般不要中途停止。能否連續泵送砼是混凝土泵送法施工的成功關鍵之一。在某場館工地,經培訓的泵工請假,一個未經培訓的泵工接替開泵,砼供應不足,一車送完新的一車未到,停下等料,新料運到,他沒有注意泵機壓力表變化,就開泵,泵送壓力急速上升,砼不但沒送出,反而迅速堵塞。
分析原因:停泵后又開泵送時,應使泵機壓力表慢慢上升,使泵恢復正常,才繼續輸送。停泵時間應每隔3～5 分鐘進行4 個行程的正轉、反轉的反復運行1～2 次,砼在管道內離析,離析的砼未在泵內重新柔合恢復砼和易性,再壓送砼,在彎管處立即堵塞。
預防措施: ①混凝土泵操作人員必須經過專門培訓合格后,方可上崗獨立操作; ②混凝土泵操作人員,應首先熟悉砼泵使用說明書按說明書規定進行檢查,符合要求后方能開機運轉; ③混凝土在管內不能超過初凝時間。
例9 砼運輸車罐體內及現場砼任意加水
交通擁擠、路程遠或現場工地澆筑慢,使砼運輸攪拌車從攪拌站裝運到施工現場放料結束,一車時間有時達3 個多小時,造成砼拌合物的坍落度損失較大,不能泵送,夏季這種現象時有發生。攪拌站砼坍落度控制不嚴,工地現場施工人員及泵工,為達到泵送要求,經常背著工地監理加水。不但嚴重影響了砼質量,時常因砼過稀,砼離析出現堵管。
防止措施: ①加強質量管理:規定砼泵送條件皆由實驗室到現場測定,達不到泵送坍落度,冬季12±2cm ,夏季16 ±2cm ,由實驗室加外加劑調配。誰隨意向砼內加水,按事故記錄追究責任; ②加強商品砼現場控制:施工方建立現場砼接受制度,經測定砼坍落度過大或過小影響泵送,有權退回處理; ③在運輸和等待卸料過程中,砼攪拌車罐體不得停止轉動。
采用上三條措施后砼內隨意加水得到杜絕,砼質量得到保障,堵泵現象大為減少。特別是泵送砼的設計配合比(包括用水量) 有了保證,商品砼的形象大有提高,強度偏低等問題大大減少,供需方質量矛盾從而消除。
例10 強行輸送,造成堵塞
砼泵送過程中,要常觀察壓力表,壓力升高且不穩定,油溫升高,輸送明顯振動等狀況表明,泵送困難時,不得強行泵送。在一個體育館場地。泵送壓力忽高忽低,油壓異常升高,輸送管每送一次,砼發出“咕咕”顫動,沒有立即查明原因采取措施消除,仍強行輸送,很快在彎管和錐形管處堵塞。這些部位比直管輸送難,如果有異?，F象,用木錘敲,將這些部位的砼振散,管道可以恢復正常泵送,堵管可以避免的。由于強行泵送,彎管和錐管被堵,造成全線堵塞,致使兩個多小時,才恢復泵送。
防止措施:正確判斷堵管也是泵工的基本技能①料口堵塞:液壓系統工作正常,泵送壓力較低,無異常叫聲和響動,料斗料位不下降,出口砼排出;②分配閥出口處堵塞:泵體本身發出振動,伴著異常噪聲,反泵時油壓表回到最高壓力,液壓系統動作突然中斷,砼返回不到料斗;③管道內堵塞:油壓沖程次數增加,升高,泵機同時振動,而且管道振動較大,反泵時能吸回部分砼,但正泵不能吸入料斗砼。
排除措施:1 、找堵塞點:用鐵錘擊管道,聲音沉悶處和管內有刺耳尖叫聲處,即堵塞點?；蛘邚谋脵C出口處,一節一節查看,如有砂漿在壓力下滑出,直到壓力下沒有砂漿滑出來,則堵塞就發生在這兩節之間。
2 、堵塞排除措施
?、倭隙范氯?用反泵措施,使砼逆流使其恢復正常泵送,若大塊堵死料口,反泵也無濟于事,必須人工排通。
?、谂帕峡诙氯?可倒入砂漿或流動度大的稀砼011～012m3 ,反復進行正反泵操作。如果還不行,只好人工消除堵塞管道。
?、垌疟盟屯戤?要及時清洗干凈砼泵和輸送管,有利于再次使用,減少摩擦力。
總結:
堵泵,是砼在管道運送過程中產生的故障,它包括機械和砼兩種故障。這兩種故障是相輔相成,互相促進和抑制的。堵泵故障的消除或減少,就是對泵送砼效率、質量的提高。堵管因素最突出的是外加劑和水泥兩種材料的相容性:1 、水泥中SO3 與C3A 含量,細度與堿量正常;2 、外加劑方面,高效減水劑復合緩凝劑的情況,能與水泥相容;3 、環境條件:溫度、濕度、距離、時間適當;4 、材料的規格符合標準。堵泵這種故障是有減少或消除的希望的。
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