泵送混凝土基础

1No.1泵送混凝土知识简介山推楚天营销部冯跃华No.1二、预拌混凝土

一、混凝土机械施工简介三、混凝土集料主要内容No.2四、混凝土配合比及集料参数对泵送的影响

混凝土机械施工车泵施工混凝土泵是以预拌混凝土为工作对象的（泵送工质），施工机械，所泵送混凝土的配合比、拌合质量，直接影响混凝土泵的使用及工作效率。不是所有的预拌混凝土都可能泵送。只有能顺利通过管道、阻力小，和易性好的预拌混凝土才能够泵送。一、混凝土机械施工简介车泵施工一、混凝土机械施工简介拖泵施工拖泵施工一、混凝土机械施工简介搅拌运输车直接溜放一、混凝土机械施工简介混凝土及预拌混凝土混凝土—是指由胶凝材料,将集料胶结成整体材料的统称。通常讲的混凝土，是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。二、预拌混凝土水泥混凝土；将一定比例的水泥、水、砂、碎石混合，形成有一定物理性质的混凝土拌合物。拌合物中的水与水泥发生水化反应。经过搅拌、浇筑、成形；水与水泥生成的化合物，将混凝土拌合物中的砂、碎石粘结在一起。经过一定时间的水化反应，水化物质与砂、碎石粘结牢固，生成具有一定强度的人工石料。以下简称混凝土。水泥是一种磨得很细的粉状水硬性无机胶凝材料。按其组份；水泥可分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。常用的是硅酸盐水泥。它由硅酸二钙、硅酸三钙、等几种硅酸盐熟料，加0～5%的石灰石或粒化高炉矿碴和适量石膏混合而成。水泥与水混合后，发生化学反应；生成稳定坚硬的硅酸钙等水化物，同时放出一定热量。其化学反应式如下：

2（CaO.SiO2+6H2O=Ca.2SiO2+H2O+3Ca(OH)2+△

硅酸钙+水=水化硅酸钙+氢氧化钙+热水泥的标号是指纯水泥浆体28天的抗压强度，有325，425，525，625，725。混凝土及预拌混凝土混凝土及预拌混凝土混凝土的主要原材料胶凝物一.硅酸盐水泥二.混合材料：粉煤灰、矿渣粉、火山灰质混合材料;非活性混合材料.集料(骨料)一.粗骨料--石：碎石、卵石、破碎卵石二.细骨料--砂：天然砂、人工砂

水：适合于饮用的水

外加剂（化学）：一.减水剂二.引气剂三.泵送剂四.缓凝剂五速凝剂六.早强剂预拌混凝土的备制水泥水碎石砂添加剂混合搅拌预拌混凝土二、预拌混凝土预拌混凝土预拌混凝土：系指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂和掺合料等组分,按一定比例在集中搅拌站厂经计量、拌制后出售的、并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。通用品通用品系指强度等级不超过C40、坍落度不大于150mm、粗集料最大粒径不大于40mm，并无特殊要求的预拌混凝土。通用品混凝土的强度等级、坍落度及粗集料最大粒径值的范围；强度等级：C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40。坍落度（mm）：25，50，80，120，150。粗集料最大粒径（mm）：不大于40mm的连续粒级或单粒级。特制品特制品系指超出通用品规定范围或有特殊要求的预拌混凝土。特制品混凝土的强度等级、坍落度及粗集料最大粒径。除按通用品规定的范围外，尚可按下列范围选取：强度等级：C45，C50，C55，C60。坍落度（mm）180，200预拌混凝土减水剂：在不增加混凝土水泥用量，保持混凝土和易性的前提下，减少拌合水的用量，或在不改变混土配合比的前提下，可以增加混凝土和易性的外加入剂。预拌混凝土的稠度、流动性、塑性以及抗离析泌水的能力等综合性能，被称为预拌混凝土的和易性。目前还没有测量预拌混凝和易性的方法，常用间接方法测量，我国主要采用截锥筒测定预拌混凝土的坍落度。和易性好的预拌混凝土易于泵送。和易性好的预拌混凝土，在泵送过程中易于流动；不分层离析，不会产生较为严重的泌水现象。泵送混凝土泵送混凝土；能顺利通过管道、阻力小，和易性好的预拌混凝土。泵送混凝土对原材料的要求粗集料（骨料）：粒径在5～40mm，联续级配的碎石（卵石），碎石最大粒径与输送管内径之比不大于1∶3；卵石不大于1∶2.5。细集料（砂）：以天然砂为宜，混凝土的砂率，应控制在40%～50%，通过0.315mm筛孔的砂不少于15%。水泥：泵送混凝土中的最少水泥和掺合料用量，应不少于300kg/m3。混凝土拌合用水必须洁净，不准使用海水或高盐份的水。三、泵送混凝土泵送混凝土施工中应注意的事项

输送管的布置宜短、直，尽量减少弯管数量，弯管的半径要尽量的大，管接头要安装严密，少用锥形管；混凝土的供料，要能够保持混凝土泵连续、不间断工作。正确选择混凝土集料的级配，严格控制配合比；保证混凝土的拌合质量。泵送前，应先以用适量水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁；减少泵送阻力。泵送过程中，料斗内的混凝土要在搅拌轴以上，防止吸入空气。泵机在待料停机期间，应每隔5-10min开泵一次，以防堵管。对于停机时间过长，已初凝的混凝土，不宜继续泵送。若停歇时间超过45min，应立即冲洗泵内、输送管内的混凝土。泵送结束后，要立即清洗泵体和管道。

三、泵送混凝土混凝土集料（骨料）

碎石：由天然岩石或卵石经破碎、筛分得到的材料。粒径大于5mm（4.75mm）的岩石颗粒称为碎石。碎石的级配是指碎石的大小搭配。连续级配：从小到大都有称为连续级配，如5～16mm，5～20mm，5～25mm，5～30mm，5～40mm单级配：只有某一区段的级配，如10～20mm，20～40mm，30～60mm，40～80mm二级配：5～15mm，15～25mm三级配：5～20mm，20～40mm，40～60mm四级配：5～20mm，20～40mm，40～60mm，60～100mm混凝土通常采用连续级配的碎石，普通混凝土配石一般为5～40mm，高强混凝土用碎石为5～25mm，大坝混凝土碎石粒径80～100mm.四、混凝土集料混凝土集料（骨料）级配碎石中各种粒径颗粒的搭配情况级配碎石；用天然砂砾、坚硬的岩石、砾石、矿物料经破碎筛选后,其各种粗细颗粒组成符合密实级配要求的混合料。连续级配：连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。用连续级配骨料配制的预拌混凝土，和易性较好，有良好的可泵送性，不易发生离析。间断级配：也称单粒级级配。集料中缺少某些粒级颗粒，从而使集料级配不连续，大集料空隙由小几倍的小粒径颗粒填充，以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大，预拌混凝土容易产生离析，泵送困难。

混凝土集料（骨料）级配(a)单一粒径；(b)两种粒径；(c)多种粒径集料颗粒级配四、混凝土集料卵石破碎石扁平石四、混凝土集料砂、石集料标准筛

筛选分析和级配曲线筛线(1)筛网通过量（重量比）集料粒径（毫米）筛网孔径（毫米）适合泵送的混凝土的集料(0~32)级配线位于A和C线之间

07,515294253657789100048182837476280100012581423386210002040608010012000,130,250,512481631,5C32B32A32筛孔径(毫米)集料混合骨料通过筛孔的重量百分比筛余量＝各级筛上留置物/总重量*%混凝土中细集料的含量细集料含量少，粗集料间紧密，混凝土可泵产送性差。细集料含量适中，水泥砂浆体相对比重较大，对粗集料有运送做用，混凝土易于泵送。混凝土中细集料的含量在混合料中，砂是用来填充石子间的空隙。在水泥浆一定的条件下，若集料中含砂量过大，则集料的总表面积增大，水泥浆不能完全包裹集料，石子间的砂不能被水泥浆包裹，预拌混凝土中的水泥砂浆基本失去润滑作用。混凝土流动性差。要保持一定的流动性，就要多加水泥；增加水泥浆量。若砂子含量过小，石子间的空隙不能完全被水泥砂浆填充。石子间的空间还会造成水泥浆的流失，水泥砂浆不能在粗集料周围形成足够的砂浆层，不能润滑和浮起粗集料，混凝土的粘聚性、保水性变差，流动性降低。预拌混凝土容易离析。因此，混凝土中的含砂量既不能过多，也不能过少，泵送混凝土的含砂量（砂率）在40%

左右的混凝土利于泵送。混凝土集料对泵送的影响粗集料的级配、粒径和形状，对混凝土的可泵送性影响很大。级配良好的粗集料，空隙率小，节约砂浆，增加混凝土的密实度。国外的混凝土对粗集料的级配有严格要求。集料中的针、片状石子含量符合相关标准的要求。国内的粗集料产品，多不符合泵送混凝土对粗集料的级配要求，粗集料中的针、片状石子多。部分企业为减少成本，有意识地使用间断级配集料，因而影响到泵送机械的性能。集料中，大粒径石子的含量不能过多、粒径尺寸不能过大。大粒径石子的含量过多，会堵塞输送管，粗集料中最大粒径石子尺寸与混凝土输送管径之比，要在限制在1：3左右.

为了防止泵送时,预拌混凝土堵塞管道.要控制粗集料中的碎石最大粒径与混凝土输送管径之比。表2-2输送管最小直径（mm）粗骨料最大直径（mm）卵石碎石12540301505040粗集料最大粒径与输送管径之比为1:3～1:4

最大粒径与输送管径之比泵送混凝土粗集料粒径极限泵送混凝土对的细集料的要求天然砂;由自然条件作用而形成的，粒径在5mm（4.75mm）以下的岩石颗粒。按其产源不同可分为河砂、海砂和山砂。按砂的粒径可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂四种。粗砂：平均粒径为0.5mm以上,细度模数为3.7～3.1中砂：平均粒径为0.35～0.5mm,细度模数为3.0～2.3细砂：平均粒径为0.25～0.35,细度模数为2.2～1.6特细砂：平均粒径为0.25以下,细度模数为1.5～0.7砂越细,表面积越大,混凝土达到相同的工作度需要的水泥越多.通常采用中砂配制混凝土.在没有天然砂的地方可以用岩石破碎成机制砂使用.泵送混凝土对的细集料的要求砂的细度模数MX（粗细程度）—是指不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的粗细程度。通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同用量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。因此，一般用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。要减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。泵送混凝土砂的颗粒级配，有不少于一定数量（15%）的细粒径砂混凝土对水的要求凡是能饮用的自来水及洁净的天然水，都可以作为拌制混凝土用水。对混凝土用水的质量要求：不影响混凝土的和易性及凝结；不能有损于混凝土强度的发展；不能降低混凝土的耐久性、加快钢筋锈蚀；不得污染混凝土表面注意：海水不能用于钢筋混凝土结构和预应力结构。可参与水化反应的掺合料

掺合料为了降低水泥用量，改善混凝土的和易性，可在混凝土中掺加矿物质混合料。常用的混合料为：粉煤灰（发电厂用燃烧后的灰）高炉矿渣（钢铁厂练钢后的渣）硅粉（石英磨成的粉）掺入上述材料可以提高混凝土的可泵性（硅粉例外）。提高预拌混凝土和易性的外加剂外加剂：在混凝土中掺入适量的外加剂，能改善混凝土的工艺性能，加速工程进度或节约水泥，提高混凝土的强度。与泵送混凝土有关的外加剂：减水剂：减少用水量，降低水灰比，改善和易性，增加流动性，节约水泥缓凝剂：推迟混凝土的初凝时间，防止混凝土在运输和泵送过程中结块。加气剂：能在混凝土中产生大量微小的封闭的气泡，以改善混凝土的和易性，增加坍落度。泵送剂:由减水剂、缓凝剂和引气剂复合而成。适用泵送施工，如大体积混凝土，高层和超高层，滑模和水下灌注桩混凝土。其他外加剂：早强剂、防冻剂、膨胀剂、防水剂和速凝剂。

混凝土配合比混凝土配合比是指组成混凝土的各种材料的比例.通常按1立方米混凝土中各种材料的质量表示.下表是某混凝土拌合站C30混凝土的配合比.水泥为425,砂为中砂,粉煤灰为II级.混凝土强度等级碎石粒径(mm坍落度(cm)水(kg)水泥(kg)粉煤灰(kg)砂(kg)碎石(kg)外加剂(木质素磺酸钙)(kg）C305～4014~162033896562211011.08混凝土的砂率砂率是指混凝土中，砂与碎石之和的比例.通常用%表示.在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的条件下，若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动性小。混凝土不易泵送.要保持一定的流动性，就要多加水泥。若砂率过小，水泥砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层,预拌混凝土难以流动,混凝土的粘聚性、保水性变差，混凝土中的水泥浆流失产生离析。混凝土不能泵送.因此，砂率既不能过大，也不能过小.泵送混凝土的砂率以38%～45%为宜．砂率的计算：以上述C30混凝土配合比为例，砂率为622/(622+1101)=36%。预拌混凝土的坍落度

混凝土的坍落度是指混凝土的工作性能指标.单位为cm或mm,坍落度越大表示混凝土的泵送性能越好.泵送混凝土的坍落度宜为8～22cm,大于22cm混凝土易离淅,小于8cm不能泵送.有些国家如德国用摊铺度表示.两者关系如下:坍落度(cm)1513.712.511.210.08.77.56.25.03.72.5摊铺度(cm)58.654.550.448.446.44.742.040.538.436.234.0预拌混凝土的坍落度在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的和易性。坍落度法适用于骨料最大粒径不大于40㎜，坍落度值不小于10㎜的混凝土拌合物。根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：大流动性混凝土（坍落度大于160mm）；流动性混凝土（坍落度为100～150mm）；塑性混凝土（坍落度为50～90mm）及低塑性混凝土（坍落度为10～40mm）。坍落度值小于10ｍｍ的拌合物为干硬性混凝土。泵送混凝土的入料坍落度不小于80mm。预拌混凝土坍落度的测定：混凝土拌合物的坍落度，用坍落度筒来测定。将混凝土拌合料分三层装入坍落度筒中，每次装料约1/3筒高，用捣棒捣插25下，刮平后，将筒垂直提起，测定拌合物由于自重产生坍落的毫米数，(如图)。坍落度越大，表示混凝土拌合物的流动性越大。l－有刻度直尺；2－直尺；3－坍落度预拌混凝土的水灰比水灰(胶)比是指一立方米混凝土中，水与水泥(或水泥,粉煤灰,矿渣,硅粉等)用量的比值。以上述混凝土配合比为例,水胶比为203/(389+65)=0.45通常水灰(胶)比越小,混凝土强度越高,但是水灰(胶)比越小,混凝土在泵管内的阻力越大,泵送混凝土的水灰(胶)比以0.4～0.7为宜.随着高性能混凝土及高强度混凝土的发展,混凝土的水灰(胶)比越来越小,如大桥用的混凝土，水胶比为0.3.泵送很困难.有的高强度混凝土的水灰(胶)比要求在0.24．泵送压力可以使混凝土拌合物的泌水。相对泌水率是容器中的预拌混凝土，在一定压力下，10秒泌水量与140秒泌水量的比值。计做：S10=V10/V140泵送混凝土在管道中被压力推送，水胶比较大、集料级配较差的泵送混凝土，在泵送压力的作用下，容易因泌水而产生水泥浆与集料的离析。泵送混凝土相对泌水率的测定高性能混凝土高性能混凝土是指高强度,高工作性,高耐久性的混凝土.进入21世纪后,为了提高结构的使用寿命,越来越多的工程采用高性能混凝土.高性能混凝土的强度大于60MPa,水胶比小于0.38,由于混凝土中掺有减水剂,使混凝土的坍落度较大,便于泵送,但由于水胶比很小,泵送阻力较大.少水泥混凝土少水泥量混凝土，通称为贫混凝土；是指用较少量水泥的混凝土。一般每立方混凝土中水泥量为100～200kg，因而又称为经济混凝土。贫混凝土有湿贫混凝土、干贫混凝土和多孔贫混凝土三类,这三类混凝土；都具有良好的抗冲刷性能。贫混凝土(LeanConcrete，简称LC)也是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种水泥混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低，有时也称经济混凝土(Econcrete)。贫混凝土与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比，具有较高的强度、刚度和整体性，抗冲刷、抗冻性、以及抗疲劳性能良好。贫混凝土通常道路基层，和面层。预拌混凝土的凝结水泥的初凝和终凝时间；水泥初凝时间是指水泥从加水搅拌到开始失去塑性的时间，初凝是混凝土逐步失去塑性初步硬化的过程。终凝时间；从水泥加水搅拌起水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需要的时间。终凝是混凝土已完全失去塑性，开始具有强度。普通水泥的初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于290～600分钟。混凝土的初凝与终凝：混凝土的终凝与初凝与水泥的品种有关，混凝土的初凝时间一般在2～3小时。适当的外加剂可以达到调整初凝时间的目的。一般商品混凝土的初凝时间在2～6小时。混凝土机械对泵送混凝土的要求1、粗骨料最大粒径与输送管径之比：泵送高度在50M以下时，使用碎石不大于1∶3，卵石不大于1∶2.5；泵送高度在50～100M时，应在1∶3～1∶4；泵送高度在100m以上时，宜在1∶4～1∶5。

2、细骨料宜采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂，不应少于15％，砂率为38%～45%3、泵送混凝土可掺用适量粉煤灰代替水泥

4、压力泌水试验，10S时的相对压力泌水率Ｓ10不宜超过40％。5、水泥+掺和料(如粉煤灰)的用量要大于300kg6、水灰（胶）比在0.4～0.6之间7、坍落度100～220mm不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值泵送高度（m）30以下30～6060～100100以上坍落度（mm）100～140140～160160～180180～2008、泵送剂(外加剂)有高效减水,缓凝,引气作用泵送混凝土配合比设计1、混凝土试配计算（1）计算混凝土施工配制强度。（2）计算水灰比。（3）选取用水量，计算水泥用量及粉煤灰用量。