检测员必备知识-影响混凝土可泵性的因素

       泵送混凝土是指混凝土泵推动混凝土拌合物沿输送管进行输送和浇筑。

      泵送混凝土应满足的要求：

      1)满足设计规定的强度、耐久性等要求；

      2)满足管道输送对混凝土拌合物的要求，即要求混凝土拌合物有较好的可泵性。

      可泵性是指混凝土拌合物具有能顺利通过管道、摩擦阻力小、不离析、不堵塞和粘塑性良好的性能。

★ 影响混凝土可泵送性的因素

 可泵送混凝土的决定因素是合适的配合比。         

   合适的配合比包括三大要素：

   水泥含量、混凝土的稠度、骨料级配 。

   三大要素往往相互交叉起作用。

   理想的混凝土可由不同配比组成:

   粗骨料的空隙由中骨料   填冲   ，它们之间空隙由小骨料和细骨料填充，余留的空隙由粘合剂填充并结合成一个整体。

      在泵送过程中，混凝土形成柱塞状流体（宾汉姆体Bingham）。

一般流体和宾哈姆体流动速度区别：

一、水泥对可泵性的影响

⑴水泥在泵送过程中的作用

水泥的作用有两方面，一是 胶结作用 ，使混凝土中的骨料始终保持悬浮状况，泵送过程中维持固相物质被液相物质包裹的状态；二是 润滑作用 ，使混凝土同泵的机械部分、输送管道及混凝土内部的磨擦阻力减小而具有良好的流动性。

⑵水泥品种

       水泥应具有良好的保水性能，使混凝土在泵送过程中不易泌水。普通硅酸盐水泥、火山灰水泥的保水性较好，而矿渣水泥的保水性差，用粉煤灰水泥，混凝土流动性好，但早期泌水性较大。因此，采用后两种水泥时，需加大水泥用量，并采用较低的混凝土坍落度，且尽可能地连续泵送，以防止混凝土出现离析和泌水现象。

⑶水泥用量

水泥用量一般也存在一个最佳值。若水泥用量不足，将严重影响泵的吸入性能，同时使泵送阻力明显增加，并且混凝土保水性很差，容易泌水、离析和发生堵管；若水泥用量过大，则会使混凝土粘性过大，增大泵送阻力。

(4)混凝土外加剂

   混凝土的配合比是影响泵送性能的关键因素，较严格的骨料级配，较高的水泥用量意味着泵送混凝土成本的提高，但提高水灰比和含砂率又会影响混凝土强度。一个比较经济而有效的办法是采用外加剂来改善混凝土的可泵性。外加剂的种类很多，其中能改善混凝土可泵性的外加剂有加气剂、早强减水剂、超塑化剂、缓凝剂及泵送剂。

二、混凝土的稠度（坍落度）

    所谓混凝土的稠度就是我们通常所说的干和稀，工程用语为混凝土坍落度。

   混凝土坍落度决定了未凝固混凝土的使用性和变形能力。它主要取决于混凝土中的水泥量、骨料成分、细料的比例、用水量等， 但主要影响因素是混凝土的水灰比。

（1）坍落度与泵送压力的关系

        混凝土坍落度的大小反映其流动性能好坏，因此混凝土的输送阻力随着坍落度的增加而减小。换言之，坍落度越小，泵送压力越大。

（2）普通泵送混凝土的坍落度范围

      根据经验可知，可泵送混凝土 坍落度 范围为6～23 cm, 一般控制在 8～18 cm ,高层和长距离泵送一般控制在15cm 左右。（坍落度过小，阻力增加，易堵管，泵送压力高；坍落度过大，混凝土易离析也易堵管。）

三、骨料的级配

（1）细骨料

    混凝土拌合物所以能在输送管中顺利流动，是由于砂浆润滑管壁和粗集料悬浮在砂浆中的缘故。因而要求细集料有良好的级配。

①细骨料的品质和质量

    河砂作为细骨料可泵性最好，人工砂表面粗糙，可泵性较差，但其保水性较好。

②细骨料的粒度要求( 细骨料最佳级配曲线)

   细骨料可分为粗砂、中砂、细砂三类，其中中砂可泵性最好；使用细砂， 需要增加混凝土中水泥和水用量，加速泵机磨损；用粗砂容易产生离析，导致管道堵塞。 

    我国现行“混凝土泵送施工技术规程”提供的细集料最佳级配下图所示。图中粗线为最佳级配线，两条虚线之间区域为适宜泵送区。我国的规程亦规定，通过0.315ｍｍ筛孔的砂，其数量不应少于15%。

③细骨料的用量

       在泵送混凝土中， 细骨料的用量同粗骨料的空隙率有很大关系 ，水泥砂浆必须充满粗骨料的间隙，这样不容易离析。如果含砂率偏低，空隙要由水泥来填充，这样必须增大水泥的用量，且混凝土易泌水和离析；如果含砂率过大，则水泥砂浆的流动性大大降低，泵送阻力显著增加。

注意：含砂率最小应不低于40％，否则泵送困难。

（2）、粗骨料

①粗骨料的品种和质量

   泵送混凝土可以采用卵石、碎石或卵石和碎石混合骨料。卵石骨料混凝土的可泵送性最好，混合骨料次之，碎石稍差。

   碎石中针片状骨料含量过大泵送性能差，一般针片状碎石含量控制在5%以内。另外，孔隙率较大的碎石（如火山石、多孔骨料）泵送性也差，在泵送过程中，泌水较严重，容易出现堵管现象。

②粗骨料的颗粒级配

  泵送混凝土粗骨料级配以最小空隙为原则，较小的空隙才能以较小的水泥及砂用量获得较好的可泵性。混凝土的可泵性对粗骨料级配间断或不均匀的反应十分敏感，特别是在大高度长距离泵送时，粗骨料的级配至关重要，多加水泥和多加水都是无用的，因此，不要误认为粗骨料粒径越小越好，也不要误认为小粒径骨料越多越好，最重要的是粗骨料的合理级配。