【正文】 性能。故混凝土泵的使用者必須了解泵送混凝土的要求，包括對(duì)混凝土組成材料的品 質(zhì)，配合比及制備質(zhì)量要求等。 不要誤認(rèn)為凡是工地上使用的任何配合比的混凝土都是可以泵送的，更不能用隨意 得到的混凝土配方在泵機(jī)上作輸送試驗(yàn)，否則因此產(chǎn)生的故障和堵塞現(xiàn)象將使人們對(duì)泵 產(chǎn)生惡感，并造成很大損失。 泵送混凝土必須符合“ JGJ/T1095”《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》的要求。 一、混凝土的性質(zhì) 混凝土是根據(jù)不同的用途將水泥、水、細(xì)骨料（砂）、粗骨料（石）等按恰當(dāng)比例 加以攪拌而成，其性質(zhì)可分為兩個(gè)方面來(lái)講： a、尚未凝固的混凝土 b、已經(jīng)凝固 的混凝土、 凝固混凝土的性質(zhì) 凝固混凝土的特性主要包括強(qiáng)度、耐久性、體積穩(wěn)定性及抗?jié)B性等，而影響這些特 性的主要因素包括組成材料、制備方法、養(yǎng)護(hù)過(guò)程等。目前通常采用混凝土的抗壓強(qiáng)度 來(lái)評(píng)定混凝土的質(zhì)量。一般認(rèn)為，混凝土強(qiáng)度的改善也會(huì)改善其它性能，但也有一些重 要的例外。例如：水泥含量的增加會(huì)提高抗壓強(qiáng)度，但相反同樣會(huì)增加收縮和縮變量。 未凝固混凝土（生拌混凝土）的性質(zhì) 未凝固混凝土的性質(zhì)是很重要的，因?yàn)樗坏苯佑绊懹不蠡炷恋男再|(zhì)，同時(shí) 也影響工程的施工質(zhì)量和工程成本。 未凝固混凝土的性質(zhì)主要包括稠度、流動(dòng)性、可聚性、可修飾性等等。 對(duì)于指定的工程，為了使硬化混凝土具有滿意的質(zhì)量，攪拌混凝土必須滿足下例要 求： （ 1）必須易于拌合及輸送（易于泵送） （ 2）均勻性 （ 3）必須具有流動(dòng)性，能充分填滿所設(shè)計(jì)的模型。 （ 4）必須具有充分密實(shí)的能力，而不必施加過(guò)多的能量。 （ 5）輸送、澆灌及凝固過(guò)程中，不應(yīng)離析。 （ 6）必須可以 適當(dāng)?shù)匦揎椉庸ぁ? 以上特殊性質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為混凝土的工作性，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是凝固混凝土的長(zhǎng)期要求與未凝固 混凝土的工作性要求這兩個(gè)方面是相互矛盾的，需設(shè)計(jì)人員與施工人員的密切配合，在 滿足凝固混凝土的特殊要求的同時(shí)，盡可能地提高泵送混凝土的工作性，要求適用泵送 作業(yè)。 泵送混凝土的基本要求 合適的混凝土配合比，是使泵送作業(yè)順利而又經(jīng)濟(jì)的決定因素?；炷僚浜媳劝? 括：骨料級(jí)配、水泥含量、混凝土的稠度三大要素，這三大要素相互交叉起作用。比 如：當(dāng)細(xì)骨料或水泥含 量小而無(wú)法泵送時(shí)，可取用較理想的骨料級(jí)配，提高含水量砂 量，多加水等方法來(lái)提高可泵性；當(dāng)骨料能配不當(dāng)，含砂量過(guò)低，或片狀碎石過(guò)多，可 增加些 ，改變粗骨能配，也可用多加水泥或水的方法，部分地改善其可泵 性。 混凝土的稠度（坍落度） 混凝土的稠度受許多因素的影響：混凝土的水灰比，骨料級(jí)配及性質(zhì)、時(shí)間、溫 度、水泥特性以及外加劑等。但主要的影響因素是混凝土的水灰比。泵送混凝土的稠度 一般采用度量混凝土的坍落度值來(lái)確定。坍落度直接反應(yīng)水灰比的 大小及混凝土的泵送 性能。我國(guó)規(guī)定用標(biāo)準(zhǔn)錐形測(cè)筒測(cè)量混凝土坍落度。測(cè)量方法如下：將混凝土邊搗實(shí)邊 裝進(jìn)高 30cm，上端內(nèi)徑 10cm、下端內(nèi)徑 20cm呈圓錐形的錐體中，然后提起圓錐，測(cè)量從 30cm高的上端到坍落的混凝土頂端為止的距離，用厘米單位表示出來(lái)的數(shù)值就叫該混凝 土的坍落度。一般在施工時(shí)，可以用肉眼估計(jì)：坍落度在 1015cm的混凝土傾卸到料斗 時(shí)，其表成易成碎裂狀；坍落度 10cm以下時(shí)，混凝土傾卸后完全碎裂，并帶有刃齒狀邊 緣，垂直斷裂成厚塊；坍落度大于 15cm時(shí)，其表 面邊緣無(wú)斷裂。 （ 1）坍落度與泵送壓力的關(guān)系 混凝土坍落的大小反映其流動(dòng)性能好壞。因此混凝土的輸送阻力隨著坍落度的增加 而減少。換言之，坍落度越小，泵送壓力越大，尤其是坍落值在 15cm以下時(shí)，這種變化 越為明顯。 （ 2）泵送混凝土的坍落范圍及對(duì)泵送容積效率的影響 泵送混凝土的坍落度范圍 623cm，但實(shí)際應(yīng)用中一般控制在 818cm范圍內(nèi)，這 個(gè)范圍內(nèi)可泵送性最好，其吸入效果也最佳。對(duì)于長(zhǎng)距離，大高度的泵送，一般控制在 15cm左右，其原因 在于： a、坍落度過(guò)小，會(huì)增大泵送壓力并造成泵機(jī)的加劇磨損，并引起堵管。 b、坍落度過(guò)大時(shí)，一方面在大壓力的作用下混凝土容易離析，造成堵管；另一方 面，也影響泵機(jī)的吸入性能，使得混凝土在吸入過(guò)程中就產(chǎn)生離析，難以泵送，同時(shí)由 于分配閥密封不嚴(yán)很容易漏漿。 （ 3）混凝土坍落度的保證措施； 嚴(yán)格控制混凝土的配合比 盡量縮短混凝土在泵送前的運(yùn)輸時(shí)間 保證混凝土的勻質(zhì)性 采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水泥，一般不得泵送速凝混凝土。 二、滑料級(jí)配 細(xì)骨料 （ 1）細(xì)骨料的品種和質(zhì)量 細(xì)骨料根據(jù)來(lái)源可分為河砂、海砂、山砂、人工砂砂。河砂可泵性最好，人工砂表 面粗糙，砂形不好，可泵性較差，但其保水性較好。 （ 2）細(xì)骨料的粒度要求 細(xì)骨料可分為粗砂、中砂、細(xì)砂三類(lèi)，其中中砂可泵性最好；使用細(xì)砂，需要增加 混凝土中水泥和水用量，加速泵機(jī)磨損；使用粗砂容量產(chǎn)生離析，導(dǎo)致管道堵塞。所謂 中砂時(shí)指細(xì)度模數(shù)為 。細(xì)度模數(shù) M179。計(jì)算方法是： 如圖附 ， 圖中粗實(shí)線為最佳級(jí)配線，兩條虛線之 間區(qū)域?yàn)檫m宜泵送區(qū)，細(xì)骨料最佳能配 宜盡可能處于二條虛線之間范圍的中間 區(qū)域。 圖附 細(xì)骨料最佳能配圖 （ 3）細(xì)骨料的用量 在泵送混凝土中，細(xì)骨料的用量同粗骨料的空隙率有很大關(guān)系，水泥砂漿必須充 滿粗骨料的間隙，這樣不容易離析，如果含砂率偏低，空隙要由水泥來(lái)填充，這樣必須 增大水泥的用量，同樣混凝土易泌水和離析；如果含砂率過(guò)大，則水泥砂漿的流動(dòng)性大 大降低，泵送阻力顯著增加，故在一定條件下都有個(gè)最佳含砂率，在含水量砂率高的情 況下，只要水泥用量相應(yīng)增加，對(duì)混凝土的可泵性無(wú)顯著影響，如果粗骨料級(jí)配合理， 則骨料最大料徑越大，最佳含砂率就越低，一般情況下，混凝土的含砂率可按范圍選取 （見(jiàn)推薦含砂率表） 推薦含砂率表（ %） 注意！含砂率最小應(yīng)不低于 40%，否則泵送十分困難。 粗骨 料 （ 1）粗骨料品種和質(zhì)量 泵送混凝土可以采用卵石、碎石與卵石和碎石混合骨料。卵石骨料混凝土可泵送性 最好，混合骨料次之，碎石稍差。 碎石中針片狀骨料含量過(guò)大泵送性能差，一般針片狀碎石含量控制在 5%以內(nèi)。另 外，孔隙率較大的碎石（如火山石、多孔骨料）泵送性也差，在泵送過(guò)程中，泌水較嚴(yán) 重，容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。 （ 2）粗骨料最大粒徑 泵送混凝土的粗骨料最大粒徑受輸送管路最小口徑的限制，卵石最大粒徑應(yīng)小于 1/3 口徑；碎石最大粒徑應(yīng)小 1/4口徑，允許有少量超徑骨料混入。例如在 125mm直徑的輸送 管中，可以通過(guò)少量粒徑達(dá) 60mm的骨料，不過(guò)這種超徑骨料所占的比例不得大于 2%，而 且它們必須是分散的，粗骨料最大粒徑限制見(jiàn)下表： （ 3）粗骨料的顆粒級(jí)配 泵送混凝土粗骨料級(jí)配以最小空隙為原則，較小的空隙才能以較少的水泥及砂用量 獲得較好的可泵性，混凝土的可泵性對(duì)于粗骨料級(jí)配間斷或不均勻的反應(yīng)十分敏感，特 別是在大高度長(zhǎng)距離泵送時(shí)，粗骨料的級(jí)配至關(guān)重要，多加水泥和多加水都是無(wú)用的， 因此，不要 誤認(rèn)為粗骨料粒徑越小越好，也不要誤認(rèn)為小徑骨料越多越好，最重要是粗 骨料的合理級(jí)配。 粗骨料的級(jí)配符合下列要求 粗骨料級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)表（各種骨料粒徑范圍的骨料通過(guò)各標(biāo)準(zhǔn)篩的重量百分比率） 值得一提的是：骨料粒徑出現(xiàn)間斷級(jí)配時(shí)，可采用 510粒徑骨料，或用 2030mm粒 徑的骨料替代，同時(shí)采用適當(dāng)加大含砂率的辦法，這樣不僅能使混凝土的強(qiáng)度提高，同 時(shí)能獲得更好的泵送性能。 各種粒徑范圍粗骨料最佳級(jí)配圖如下，圖中粗實(shí)線為最佳級(jí)配線，兩條虛線之間 區(qū) 域?yàn)檫m宜泵送區(qū)，粗骨料最佳級(jí)配區(qū)宜盡可能接近二條虛線之間范圍的中間區(qū)域。 （ 4）粗骨料用量 粗骨料在骨料總量中的比例對(duì)混凝土泵的可泵性有很大影響，主要表現(xiàn)在泵送壓力 和混凝土容積效率的變化（影響吸入性能）但在實(shí)際應(yīng)用中，只要控制好含砂率，粗骨 料用量就得到了控制。 水泥 （ 1）水泥在泵送過(guò)程中的作用 未凝固混凝土，作為一種非常稀釋的懸浮體，泵送過(guò)程中的泵送壓力靠其中的液 相物質(zhì)傳遞。水泥的作用有兩方面，一是膠結(jié)作用，使混凝土中的骨料 始終保持懸浮狀 況，泵送過(guò)程中維持固相物質(zhì)被液相物質(zhì)包裹的狀態(tài)；二是潤(rùn)滑作用，使混凝土同泵的 機(jī)械部分，輸送管道及混凝土內(nèi)部的磨擦阻力減小而具有良好的流動(dòng)性。 （ 2）水泥品種對(duì)混凝土可泵性的影響 水泥應(yīng)具有良好的保水性能，使混凝土在泵送過(guò)程中不易泌水，普通硅酸鹽水泥、 火山灰水泥的保水性較好，而礦渣水泥的保水性差，用粉煤灰水泥，混凝土流動(dòng)性好， 但早期泌水性較大。因此，采用后兩種水泥時(shí)，需加大水泥用量，并采用較低的混凝土 坍落度，且盡可能地連續(xù)泵送，以防止混 凝土出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。 （ 3）水泥用量 水泥用量一般也存在一個(gè)最佳值。若水泥用量不足，將嚴(yán)重影響泵的吸入性能，同 時(shí)使泵送阻力明顯增加，并且混凝土保水性很差，容易泌水，離析和發(fā)生堵管；若水泥 用量過(guò)大，則會(huì)使混凝土粘性過(guò)大，增大泵送阻力。但原則上講，水泥用量過(guò)大時(shí)不會(huì) 影響泵的吸入性能。 水泥用量與骨料品種關(guān)系：同樣粒徑級(jí)配的卵石和碎石、后者的水泥用量較大；人 工破碎砂與天然砂，前者的水泥用量大。對(duì)于輕骰料或多孔性骨料，由于具有高壓下吸 水， 低壓下放水的特性，在泵送時(shí)容易使混凝土出現(xiàn)貧漿、干硬和泌水，因此應(yīng)適當(dāng)增 加水泥用量。骨料粒徑越小，相應(yīng)水泥用量應(yīng)增加，因?yàn)楣橇狭叫?，其表面積增大， 需要包裹的水泥漿增加，但當(dāng)骨料粒徑大于 40mm時(shí)，超徑骨科會(huì)破壞混凝土的連續(xù)性， 水泥漿也難以將這些骨料充分包容，故水泥用量不能太少。 水泥用量與輸送管口徑、輸送距離的關(guān)系；輸送距離越長(zhǎng)。輸送管口徑越小，則要 求混凝土的流動(dòng)性、潤(rùn)滑性、保水性越高，故應(yīng)增大水泥用量。一般實(shí)際應(yīng)用中，水泥 用量最低限度為 320kg/m3。 混凝土外加劑，如前所述，混凝土的配合比是影響泵送性能的關(guān)鍵因素，較嚴(yán) 格的骨料級(jí)配，較高的水泥用量意味著泵送的混凝土成本的提高，但提高水灰比和含砂 率又會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)而有效的辦法是采用外加劑來(lái)改善混凝土的可泵 性。外加劑的種類(lèi)很多，其中能改善混凝土的可泵性的外加劑有加氣劑、減水劑、超塑 化劑、緩凝劑及泵送劑。 減水劑 顧名思義，減水劑的作用是降低達(dá)到一定坍落度所需的水量，以較少的水達(dá)到要求 的坍落度，意味著有效地降低了水灰比，從而通常能改善 混凝土強(qiáng)度，水密性（不透水 性），以及耐久性，但主要是能夠有效地提高混凝土的流動(dòng)性，改善泵送性能。減水劑 的基本原理是改變水泥漿的凝聚結(jié)構(gòu)，改善泵送性能。在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)使之成為分散 性結(jié)構(gòu)，提高流動(dòng)性，以達(dá)到減水的目的。 減水劑根據(jù)其活性成分可以分為三類(lèi)：木質(zhì)磺酸鹽的鹽類(lèi)及其衍生物，羧酸鹽及其 衍生物、聚合生物材料。