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泵送混凝土堵塞原因分析及防治措施 摘要：泵送混凝土有施工速度快，可大幅度降低劳动强度等优点，应用日趋广泛。但因种种原因，泵送混凝土的堵塞现象也屡见不鲜。本文是根据预拌混凝土公司多年技术管理工作经验，结合施工现场实际，分析泵送混凝土堵塞原因，研究防治措施，减少泵送混凝土堵塞。 关键词：泵送混凝土；堵塞；原因分析；防治措施 Abstract: pumping concrete construction speed, can greatly reduce labor intensity, etc., the increasingly widespread application. But for various reasons, pumping concrete jams are not uncommon. This article is the years of technical management experience in the ready-mix concrete company, combined with the actual construction site, to analyze the causes for congestion pumping concrete research prevention measures to reduce the pumping concrete blockage.Keywords: pumping concrete; clogging; cause analysis; prevention measures 中图分类号：TU528.53文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 泵送混凝土是施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土，有施工速度快、可大幅度降低劳动强度等优点，应用日益广泛。由于种种原因，泵送混凝土管道堵塞现象也屡见不鲜。泵送混凝土堵塞造成混凝土浇筑的中断，不但影响施工速度，严重的引起质量事故，而且因处理堵塞不当造成伤人事件时有发生。因此，分析堵泵原因，研究防治措施，是使用泵送混凝土的关键。 一、堵塞原因分析 根据本人多年工作经验及相关统计，堵塞的原因主要有： 泵车操作人员经验不足或不按规定操作。近年来，由于预拌混凝土行业进入门槛较低，目前整个行业存在着数量多，规模小，生产技术管理水平参差不齐，对泵车操作人员要求不高，国家也没有统一的操作培训。泵车操作人员操作水平低，经验不足，有的企业虽然编制操作规程也没有严格执行。 2、输送管道设置不规范，泵车停放位置不当，弯管太多，输送管接头不牢，或为拆装布料方便而采用锥形管，泵送阻力大。 3、搅拌站管理不严，混凝土坍落度波动较大。坍落度低，泵送阻力大；坍落度过大又容易离析，泵送时都容易堵塞。造成坍落度波动的原因：一是砂石含水测定不及时也缺乏代表性，调整不及时；二是搅拌站计量系统称量误差较大，又不及时校验；三是生产指挥调度不合理，没有根据浇筑速度调整搅拌速度，造成现场搅拌车积压，坍落度损失大。 4、骨料粒径控制不严，有大石块混入。主要是所用砂子系天然采集，未经过筛，常有特大河卵石混入；此外粗骨料碎石有时也夹带超粒径石块，上料斗没有网盖，搅拌车喂料时又看管不严，致使个别大石块进入泵管造成堵泵。 5、骨料级配不当，碎石中针片状颗粒较多。泵送时混凝土通过弯管和变径管处常因这种针片状骨料集结卡住，砂浆流失而堵塞管道。 二、泵送混凝土堵塞机理 根据流变学理论，混凝土拌合物是一种粘塑弹性物质，符合宾汉姆体流变。决定宾汉姆体流变的参数有两个：直线与应力轴的交点值0叫做切应力，直线的斜率叫做动力粘滞系数，其数学关系式为： =0+dv/dy 式中：切应力（单位面积上的摩阻力）； 0：管壁砂浆层与混凝土的极限切应力； ：动力粘滞系数，与混凝土的和易性、品质偏差以及温度、时间等因素有关； dv/dy：速度梯度变化率。 当0时不发生流动，而当0后就按流体的规律产生流动。 泵送混凝土沿着管道输送的流变特征是加足够大的推挤压力，使其作用于柱塞上的切应力超过混凝土与管壁或与水泥浆层的极限切应力时才能输送。正常泵送时，混凝土被泵机活塞推挤进入输送管道，水泥浆在其压力作用下被挤向外围，在输送管的内壁形成水泥浆层，中间部分则是被砂浆包裹成悬浮状态的粗骨料，水泥浆或砂浆层起着润滑作用，混凝土以柱塞形式均匀向前移动。如果推挤应力达不到上述数值，不管作用时间有多长，混凝土也不会在管道内移动。而且，混凝土沿输送管道的压力损失是按速度梯度（流速/距离）的变化率的增加而增大的。 由此可见，混凝土经管道输送时流速越大其摩阻力越大，压力损失越大。因此，当混凝土拌合物由粗管经锥形管进入细管时，一方面由于柱塞变形，骨料间相对移动增加了摩阻力，加大了压力损失；另一方面，对于同一体积的混凝土，由粗管进入细管后，分布距离加长，流速变大，摩阻力增加，压力损失亦加大。 应当指出，泵送混凝土是在4.05.0Mpa或更高的压力下沿管道输送的，它与一般常压下液体的输送不同。泵送混凝土其压力的传送是通过混凝土中的水分进行的。如果混凝土拌和料在输送管内始终保持一定的稠度状态，一般不易堵塞。但当它通过锥形管、弯管时，柱塞发生变形，骨料颗粒相对位移，容易造成骨料集结，水泥浆流失或脱水，破坏了原来的流动状态，是泵送阻力急剧上升，继续恶化即形成堵管。 实践表明，在以下几种情况下泵送较为困难和容易堵管：超过50米的垂直配管和300米以上的水平管；向下配管输送；配管复杂，弯管较多或有锥形管时；单位胶凝材料用量在300kg/m3以下时；使用轻骨料；骨料粒径大于40mm时；管接头不牢，密封不严等等。 三、防治堵塞途径 1、配制可泵性良好的混凝土。设计泵送混凝土配合比应注意以下几点：胶凝材料用量。应在满足设计要求的强度等级和耐久性的前提下，应考虑混凝土泵送性能。一般地，胶凝材料用量不低于300kg/m3，应掺用外加剂，宜掺适量粉煤灰；坍落度不易过小。一般混凝土入泵坍落度不小于10cm，高强混凝土入泵坍落度不宜小于16cm。工程实践表明，如混凝土拌合料过干，泵送时泵机缸体吸入状态不好，不能充满，效率低，泵送阻力大；坍落度太大，容易离析，泵送时粗骨料容易在弯管或锥形管处卡住造成堵塞；选用级配良好的粗细骨料。粗骨料最大粒径应小于输送管径的1/31/4；砂的细度模数一般要求中砂，通过0.315mm筛孔的颗粒不应小于15%；适当增大砂率，一般为2%-5%。搅拌站应严格控制计量。如果计量不准，就不能保证配合比准确性。目前商品混凝土公司基本采用全自动电脑控制的计量系统，砂石称量误差不超过±2%，水泥、掺合料、水和外加剂称量误差不超过±1%。准确的计量，不仅保证混凝土质量，而且有效地防止了混凝土输送堵泵现象。 2、做好配管设计。应根据工程和施工现场的特点、混凝土浇筑方案，对混凝土输送管道进行合理设计。管路布置宜横平竖直，尽量缩短管路长度，减少弯管使用数量。当垂直向上配管时，地面水平管长度不宜小于垂直管长度的25%，且不宜小于15m；当倾斜向下配管时，应在斜管上端设排气阀。 3、混凝土泵的操作，应严格按使用说明书和专门编制的操作要点执行。为防止泵送堵塞，泵车操作人员应该注意以下几点：混凝土泵启动后，应先泵送适量的水以洗润料斗和泵管等直接与混凝土接触部位；经泵送清水检查确认后，应在投入0.5m3左右的水泥砂浆作为压送混凝土的前导，以润滑输送管道；开始泵送时，混凝土泵应处于匀速缓慢运行并随时可反泵状态，泵送速度应先慢后快，逐步加速；压送完毕后，可从进料口放入特制的清洁球，用水把管道中混凝土排出。 4、混凝土泵送应连续进行。如因故必须中断时，其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。当混凝土泵送出现非堵塞性中断浇筑时，宜进行慢速间歇泵送，每隔4-5min进行两个行程反泵，再进行两个行程正泵。 5、搅拌站应加强对泵送混凝土的统一调度和管理。混凝土泵送施工是机械化的联动生产方式，必须从原材料准备、搅拌、运输、泵送等各个环节加强管理，并按照施工现场混凝土浇筑速度，统一调度，合理安排搅拌速度，以既不中断混凝土供料，也不造成现场搅拌车的积压为最佳。 参考文献： 1 GB/T14902-2003 预拌混凝土【S】 2 JGJ/T10-2011 混凝土泵送技术规程【S】 3 JGJ55-2011 普通混凝土配合比设计规程【S】 4 冯乃谦主编,实用混凝土大全。北京：科学出版社，2005