一、水泥
1、水泥在泵送過程中的(de)作用 混凝(níng)土的泵送壓力靠其中的液(yè)相物質傳遞。液相物質攜帶著固相物質(zhì)一起運動,才(cái)能完成(chéng)泵送。水泥的作用有兩方麵,一是膠結(jié)作用,使混凝(níng)土在泵送中維持著固相物質被液相物質(zhì)包圍的狀態;二是潤滑作用
使混凝土同泵的機械部分、輸送管道(dào)及混凝土內部的摩擦阻力減小而具有良好的流動性。 2、水泥品種對混凝土可泵性的影響 水泥應當具有良好的保水性能,使(shǐ)混凝土在泵送過程中不(bú)易(yì)泌水。普通矽酸鹽水泥、火(huǒ)山(shān)灰水泥的保水性較好,而(ér)礦渣水泥的保水性差,如用它來拌和泵送混凝土(tǔ),需(xū)加大水泥用量,適當增大(dà)砂率或添加一部分粉煤灰,采用較低的坍落度。采(cǎi)用粉煤灰水泥時,混凝土的流動性(xìng)較好,但(dàn)早期泌水性較大,宜用較低的坍落(luò)度(dù),並盡可能連續地泵送。
3、水泥用量 水(shuǐ)泥用量要適(shì)當。若水泥用量不足,泵(bèng)送(sòng)容積效(xiào)率降低(dī),輸送阻力(lì)明顯增加,並且這種混凝土保水性很差,容易泌水、離析和發生堵塞;若水泥用量過大,會使混凝(níng)土粘(zhān)性過大,輸送(sòng)阻力增大,但泵(bèng)送容積效率變化不大。 以同樣粒徑、級配的卵(luǎn)石骨料與碎石骨料(liào)相比較(jiào),碎石混凝土的水泥(ní)用量較大。對於細(xì)骨料來說,采用人工破碎(suì)砂要比天然砂多(duō)用(yòng)水泥。 管徑越小、管(guǎn)道越長,要求混凝土的(de)流動性、潤滑性、保水性(xìng)越高,故水泥用量應增大。 如骨料級配適當則大(dà)骨(gǔ)料粒徑越大,水泥用量越少:但當骨料粒徑超過30毫米時,超徑骨料會破壞混凝土的連續性,水(shuǐ)泥漿難以將(jiāng)這些骨料充分包容,故水泥用量不能再減少。 細骨料中粒徑小於(yú)0.2毫米的細(xì)料也(yě)起著類似水(shuǐ)泥(ní)的作用。但這些細料要有(yǒu)比例,若其含量不足,或(huò)平均粒徑過小,水泥用量都(dōu)要增加(jiā)。 如果是泵送輕骨料混凝土,則水泥用量應適當增加(jiā)。這是由於(yú)輕質(zhì)多孔性(xìng)骨料具有(yǒu)高(gāo)壓下吸(xī)水、減壓放水的(de)特性,在泵送時容易使混凝土變得幹(gàn)硬又容易離析。因(yīn)此(cǐ)在輕(qīng)骨料混凝土中應(yīng)有較多的水泥漿,水泥用量不得少於340kg/m 3。
二(èr)、骨料
1、細骨料 細骨(gǔ)料根據其來源可分為(wéi)河砂、海砂、山砂、人工(gōng)破碎(suì)砂。采用前者的混(hún)凝土可泵(bèng)性較好;人工砂表麵粗糙,砂形不好,需加入部分(fèn)天然砂(shā)來改善其配比(bǐ)特性,但人工砂的保水(shuǐ)性較好(hǎo),可減少混凝(níng)土(tǔ)的泌水離析現象。 細骨(gǔ)料按平均粒徑的大小可分為粗砂中砂細砂三類。用中砂配製的混凝土可泵性好,其平均(jun1)粒徑為0.25-0.3毫(háo)米。平均粒徑(jìng)過小(即細砂過多(duō))並不好,會增加混凝土的用水量及水泥用量。若以砂的細度(dù)模量F.M來衡量,F.M值在2.4-3.0之間的細骨料其粒度即可以滿足泵送求要(yào)。 在泵送混凝土中(zhōng),細骨料用料同粗骨料的空隙率有很大關係。水(shuǐ)泥砂漿充滿(mǎn)粗骨料的(de)空(kōng)隙,砂率不(bú)足,空隙要水泥來填充,會增加水泥用量,否(fǒu)則骨料容易離析;若砂率過大,水泥要填滿砂的間隙,水(shuǐ)泥用量(liàng)也要增加,否則會使水泥砂漿的潤滑(huá)作(zuò)用大大降低,泵送阻力顯著增加,故在條件下都有個砂率。 如粗(cū)骨料級配合理,則骨(gǔ)料大粒徑越大,砂(shā)率值(zhí)越(yuè)低。 砂(shā)率同砂(shā)的平均粒度或(huò)細度模量有關(guān),粒度越小,砂率就越低砂率也(yě)隨著水泥用量的增加而降低。 在砂率偏高的情況下,隻要水泥用量相應增加,對混凝土的可泵性無顯著影響。
2、粗骨料
泵送混凝土可以采用卵(luǎn)石、碎(suì)石(shí)或卵石與碎(suì)石(shí)混合骨料。
卵石骨料混凝土的(de)可泵性好,混合(hé)料次之,碎石骨料差。
對粗骨料大粒徑的限製參考下表 輸(shū) 送 管(guǎn) 小 直 徑 粗 骨 料 大 粒 徑 (mm) (mm) 卵 石 碎 石 100 35 30 80 30 25 70 20 20 泵送混凝土的粗骨料大(dà)粒徑受輸(shū)送管路小口(kǒu)徑限製(zhì)。要求卵石大粒(lì)徑不超過1/3口徑(jìng);碎石不超過1/4口徑。允許有少量超徑骨料混入,例如在100mm直徑的輸送管中,可以通過(guò)少量粒徑達50mm的骨料,不過(guò)這種超徑骨料所占的比例不得超過1%,而且它們是分散的。 泵送混(hún)凝土要求粗骨料的空(kōng)隙率盡可能小,其級配應連續而均勻,才能以較小的水泥用量及砂率獲得較好的可泵性。 粗骨料的級配應符合下表的要求。 粗骨料的級配標準:各種骨料粒徑範圍內骨料通過各標準(zhǔn)篩的重量百分率表 粒徑範圍 篩 孔 的 名 義(yì) 尺 寸 (mm) (mm) 50 40 30 25 20 15 10 5 2.5 30-5 100 100-95 75-40 35-10 10-0 5-0 25-5 100 100-90 90-60 50-20 10-0 5-0 20-5 100-90 100-90 (80-55) 55-20 10-0 5-0 混凝土的可泵性對於骨料級配間(jiān)斷或不均勻的反應十分敏感。某一組份的短缺,或在混凝土中出現局部的單一化的粗骨料,都可能產生泵送堵塞事(shì)故。 粗骨料在骨料總量中的比例對混(hún)凝土的可泵性(xìng)有很大影響,表現在泵送壓力和混凝(níng)土泵容積效率的變化。在實即使用中,隻要控製好砂(shā)率,粗骨料用量自然就得到了控製。
三、坍(tān)落度 坍落度
坍落度在10-15厘米的混凝土傾卸到料鬥時,其表麵易成碎裂狀;坍(tān)落度在10厘米以下時(shí),混凝土(tǔ)傾斜後碎裂,並帶有刃齒狀邊緣,垂直斷裂成厚塊;高坍落度混凝土(tǔ)傾卸後,其(qí)表麵無斷裂。 混凝土(tǔ)的(de)輸送(sòng)阻力隨坍落度的(de)降低而增大。輕骨料混凝土輸(shū)送阻力隨坍落度的變化率較大,尤(yóu)其當坍落度在15厘米以下時,隨著坍落度的降低,輸送阻力急劇增大。 細石混(hún)凝土泵的容積效率隨著混凝土坍落度的降低而降低(dī),但當坍落(luò)度在10厘米以上時,這種變化(huà)不明顯。 此範圍為10-23厘米。坍(tān)落度(dù)為10-20厘米的混凝土,其可泵性好。
坍落度過大時,可泵性又明顯下降,原因是:
—混凝土分配閥關不嚴時容易(yì)漏漿;
—混凝土容易離析,造成堵塞。特別是在(zài)長距離水平輸送時,由於重力作用,粗骨料逐漸下降,繼而發生管道上部析出的水泥漿在壓力作用下擠壓出去,由於(yú)粗骨料在水泥沙漿中的懸浮狀態喪失,發生堵(dǔ)塞。
四、添加劑
要改善混凝土的可泵性,就要(yào)增加水泥用量,用(yòng)較大(dà)的水(shuǐ)灰比及砂率,較嚴格的骨料級配(pèi),這些都(dōu)意味著成本的提高或質量降低。一個比較經濟(jì)而有效的(de)辦法是采用外加劑來改善混凝(níng)土的可泵性。 添加劑的種類很多,其(qí)中夠能改善混凝土可泵性的外加劑有(yǒu)加氣劑、減水劑、緩凝(níng)劑及泵送劑等。 減水劑能使水泥漿(jiāng)的凝(níng)聚結構變化分散性結構,從而提高了流動(dòng)性。若保持(chí)新(xīn)拌混凝土的流動性(xìng)不變,使用減水劑可(kě)以大大減少拌和用水量,從而改善了混(hún)凝(níng)土的穩定性,提高(gāo)了強度及密實(shí)性。若保持混凝土的強度不變,則可以節省水泥用量。 常用的減水劑有木質素磺酸鹽(yán)和萘磺酸鹽甲醛縮合物兩類,如木質素(sù)磺酸鈣、NNO、建一、MF、FDN等。 加氣(qì)劑能使混凝(níng)土產生許多微細(xì)的氣泡,改善混凝土(tǔ)的(de)粘聚性(xìng)和保水(shuǐ)性,提高(gāo)流(liú)動性,還能提高混凝土的抗凍性和抗滲性,但影響混凝土的強度。 常用的加氣劑有鬆香皂、烷基磺酸鈉、脂(zhī)肪醇硫酸鈉(nà)和(hé)鋁粉加氣(qì)劑等。 緩凝劑能延緩混凝土的凝結和(hé)硬(yìng)化(huà)過程,有時還能起到減水劑的使用。緩凝劑的作用在於延長混凝土的運輸時間,別是在高溫(wēn)季(jì)節泵送很(hěn)重要。 常用的緩凝劑(jì)有糖蜜(mì)、木(mù)質素(sù)磺酸鈣、酒石酸、檸(níng)檬酸、硼酸等。 泵(bèng)送劑是一種潤滑劑,其他外加(jiā)劑一樣,不需要(yào)改變混凝土(tǔ)的配合比就能顯著提高其流動性,就是能擴大混凝土的配比設(shè)計範圍。 常用的泵(bèng)送劑有濁水型、加氣塑、化型和非助氣塑化型三類,具體(tǐ)品種很多。 為提高混凝土的可泵性,時(shí)又(yòu)獲得改(gǎi)善混(hún)凝土質量或節省水泥(ní)等綜合效果,以采(cǎi)用一種或幾種外加劑。各(gè)種外加劑的使用效果、用量及添加(jiā)方法(fǎ)等,參照有關規定。
五、泵送(sòng)混凝土配合比的調整
在施工中,於客觀條(tiáo)件,往原設計的混凝土配合比不能實現,要改變(biàn)混凝土中(zhōng)的(de)某些(xiē)組份。要混凝(níng)土的可泵性,需要對其它組份作出相應調整,常(cháng)見的是用(yòng)水量(liàng)及砂率的調(diào)整。據各種不同的變化條件,調整方法可自行確定。
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