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混凝土泵损大的原因分析及解决方案

发布时间:2017-07-29 16:04:40 人气:39 文章链接:http://www.gztyxc.com/a/71.html

商品混凝土被广泛的运用于各类建设工程之中,是现代工程项目不可或缺的一种建筑材料。然而,在商品混凝土泵送过程中往往会出现坍落度损失过大的现象,有时甚至表现为混凝土入泵时坍落度很大,流动性很好,但出泵后混凝土出现干硬性混凝土的状态。


  所以,当前对于混凝土泵损大的改进问题和解决方案研究就变得尤为重要和突出,如何改进混凝土泵损大的问题便摆在了建筑工程人员的面前。本文将对建筑工程施工中混凝土泵损大的原因进行简要的分析,而后通过对其分析所得出的结论提出相应的解决方案,希望通过本文,让混凝土配合比设计人员及建筑施工人员对混凝土泵损大的问题解决得到一些启示。


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  一、影响混凝土坍落度损失的原因

  影响混凝土坍落度损失的原因有很多层面,有材料自身的缺陷因素,有施工中人为操作失误,未有按照正常混凝土泵送施工操作进行,以及施工现场的温度湿度等环境因素的影响。对此,我们将在接下来整理出比较常见的影响混凝土泵送过程中坍落度损失过大的部分原因。


  1、水泥对混凝土泵送过程中坍落度的影响

  建筑施工中,最常见的建筑材料是水泥,水泥是建筑施工的重要材料。水泥其中所含的主要矿物成分有C3A(铝酸三钙)、C4AF(铁铝酸四钙)、C3S(硅酸三钙)、C2S(硅酸二钙)及少量的有害成分,如游离氧化钙等。不同的矿物成分对减水剂的吸附作用的大小程度不同。而减水剂在水泥中的作用则起到了降低分散体系中两相间的界面自由能,提高分散体系的稳定性等作用。相同条件下,水泥成分中对减水剂的吸附性大小依次为C3A>C4AF>C3S>C2S。如果其中所含有较大的C4AF、C3A,那么大量的减水剂就会起到被吸附的作用。而C3S、C2S是占水泥成分比较多的两种矿物成分,如此就使得水泥形成了动电电位显下降和吸附量不足,直接导致了混凝土坍落度的损失,这就是其造成掺减水剂的混凝土坍落度损失的根本原因。如此看来,在水泥矿物成分C3A、C4AF含量较高的情况下,混凝土坍落度损失较大,如果含量较少,那么混凝土坍落度损失则较小。水泥水化过程中,3mm~30mm的熟料颗粒可以起到强度增长的作用,然而颗粒大于60μm的则对强度起不到作用,如果颗粒小于10μm~3μm的,只能起到早强作用。颗粒如果小于10μm,那么在施工中的需水量则较大。流变性较好的水泥,10μm以下的颗粒应该少于10%。颗粒越细颗粒数量则越多,同时会增大早期的水化发热,最终加剧了混凝土的土坍落度损失。


  2、外加剂和掺和料对混凝土坍落度的影响。

  在混凝土泵送过程中,掺入适量的、需水量小的优质粉煤灰,或者采用细微的矿粉,其可以提高混凝土的和易性,同时抑制混凝土的坍落度损失。采用不同种类的化学外加剂,可以对混凝土的坍落度损失起到不同的影响。在混凝土的拌制过程中,什么时间段加入外加剂也对混凝土坍落度的损失影响有所不同。减水剂的加入,也对混凝土的坍落度有所影响,具体体现在对于水量的敏感性增加强度,大幅度的使用减水剂会使得其水灰比有较为大的降低作用,蒸发量也会使得坍落度降低比基准混凝土的坍落度降低较大。所以,不同的外加剂和外加剂掺入时间都对混凝土的坍落度有所影响。


  3、环境温度湿度对于混凝土坍落度的影响。

  在施工过程中,环境的影响也对混凝土坍落度损失有所影响,而且有些影响是不可抗的。环境因素主要有时间、温度、湿度和风速等,对于给定组成材料性质和配合比例的混凝土拌合物,在工作性能上的变化主要来自于水泥的水分蒸发速率和水泥的水化速率。水分的蒸发会直接影响到单位混凝土中的水含量,水泥的水化则消耗了水分和产生的水化产物起到粘合的作用,进一步阻碍了水泥颗粒间的滑动。在混凝土拌合物中,在拌合物周围环境的风速和湿度也对拌合物本身形成了蒸发的作用,影响到水泥拌合物水分的蒸发速率,从而影响混凝土的坍落度。所以,在混凝土搅拌过程中,必须采取相应的环境因素改善工作性的相关措施,来保证拌合物其具有一定的工作性,应该在较短的时间内进行完全彻底的搅拌作业,从而起到提高混凝土拌合物的和易性。但适当的延长拌合时间,同样也可以使得混凝土得到比较良好的和易性,但切忌不可搅拌时间过长,否则会使得部分水泥水化和影响到混凝土的流动性,从而降低了混凝土成品材料的坍落度。此外,施工环境的温度较高,也会影响到混凝土的坍落度。使其坍落度损失程度增加,这是由于其搅拌过程中水化速度加快的原因。而且,在搅拌过程中,气泡的外溢也会影响到混凝土的坍落度,引起坍落度损失。所以,综上所述,在某些环境中,特别是夏天在进行混凝土施工的环境中,应该使用一些相关的有针对性的手段,来控制混凝土的坍落度损失。


  4、单位体积用水量和水灰比对混凝土坍落度损失的影响。

  单位体积用水量,是单位体积水泥混凝土中所加入水的质量,其可以影响水泥混凝土工作性能。新拌合的混凝土,其流动性主要是依据集料和水泥颗粒表面吸附的一层水膜,其可以使得颗粒间比较润滑。水的表面张力起到了粘聚性作用,水量过少水膜则较为薄,润滑效果也较差。但水量过多,则水泥的表面毛细孔被水分填满,从而减少了其混凝土的表面张力,使得混凝土的粘聚性变得较差容易形成沁水。同样的条件下,增大水灰比可以有效减少混凝土的坍落度损失率,是因为其用水量的增加在一定程度上弥补了由于高温蒸发作用下所失去的水分,让其在一定时间内混凝土的坍落度值得变化变得较为小,不过要增大水灰比,则必须要保证其强度为前提,切不可再不考虑其强度的前提下随意增大水灰比。


  5、集料对泵送混凝土坍落度的影响

  集料也会对泵送混凝土坍落度有所影响,这也是诸多影响因素的其中一个。集料的最大粒径、表面纹理。形状、级配和吸水性等,这些特性都将对新拌合混凝土的和易性有所影响。采用卵石拌制的混凝土,其拌合物的流动性比采用碎石拌制出来的较好。同时在集料中,集料的最大粒径的增大可以使得集料的总表面积减少,其可以使得拌合物的工作性能也随之而得到改善。集料的级配则对于混凝土的粘聚性和保水性具有很大的影响,采用良好的集料级配则可以使得混凝土的坍损减少,进而才能配制出坍落度损失小、流动性能好的混凝土。


  6、混凝土泵送设备对混凝土坍落度的影响

  混凝土坍落度设备安装不合理和保养不当,也有会影响到混凝土的坍落度。其主要表现为:泵车安装位置不合理,配管较长,弯管太多,从而使得泵送时阻力增大。当遇到其他不利因素时,极易使混凝土坍落度损失增大,出管较为干涩,甚至会产生堵泵的现象。有的是因为保养不当导致了泵机磨损较大,进而使得设备的压送性能变差,或是管道接缝不严,磨损破裂而漏水跑浆,致使混凝土骨料集结,发生干涩状态,乃至堵泵。还有些人为因素造成,例如混凝土泵管未清理干净,有混凝土硬块残留,流动状态混凝土通过时较为困难,骨料堵塞,泵送压力加大时又使浆体与骨料分离,即便勉强泵出管道,也表现为干涩状态,和易性极差。


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  二、控制混凝土坍落度损失的相关措施

  近年来,随着我国房地产的飞速发展,经济建设的逐步腾飞,大众对于房地产建设的要求也在不断的提高。在这个阶段,其对于建筑施工的质量和技术需求也在不断的增加,如何运用最先进的技术,和最正确的施工方法成为了摆在每一个建筑相关人员的面前。如何运用先进的技术和手段来提高建筑的质量?通过以上对于泵送混凝土过程中产生坍落度损失过大的分析,我们可以得出其坍落度损失过大所形成的原因,并且能够通过这些原因逐一的提出相应的解决方案和措施。通过分析,我们可以发现,要解决在泵送混凝土中坍落度损失过大的原因,主要有一下的几种方法。


  1、调整水泥的性能,选用合适的水泥。

  在生产过程中,不能仅仅只考虑水泥的活性,还应该根据施工使用中所反馈的信息进行产品成分上的不断调整,运用合理的手段进行水泥性能的调整。在质量上,不能仅仅只要求其强度的达标,还应该对坍落度损失有影响的需水量(标准稠度用水量)、流动性等指标有硬性要求。而且,对于水泥材料的细度不能太细(表面积不能太高),C3A的含量要求要低一点,要通过实验确定一个合理量的石膏掺量和粉磨温度,要使得水泥的二水石膏的含量较高。同时,因为水泥生产后需要一个冷却的时间来使其达到一个良好的性能,所以万万不可因为某些原因,而使用“热水泥”。还要寻求合适的粘土和助磨剂的替代品,让水泥具有足够的粘性,用以减少混凝土的坍落度损失和沁水。在水泥的选择上,要优先选用硅酸盐、普通硅酸盐以及其他水化热较低的水泥。


  2、合理解决水泥与外加剂之间的不适应性。

  要严格挑选外加剂,要避免继续使用不相适应的外加剂。应该分次添加高效的减水剂,高效减水剂分两次添加,可以有效的控制混凝土坍落度损失的方法。高效减水剂的初次掺入量应为总量的60%-75%,在第二次添加,可以弥补被消耗掉的高效减水剂,从而使得坍落度损失得到一定的有效恢复。在加入时间上,一般则是在混凝土加水拌合后50-70S掺入减水剂,这样才能使得混凝土坍落度损失较为小。缓凝剂可以起到调节水泥水化速度的作用,应该采用高效减水剂和缓凝剂复合运用,其可以使得拌和后的混凝土在进行施工浇筑前不会因为水化而明显的降低其流动性,有助于解决坍落度损失的问题。现阶段的施工中,比较常用的缓凝剂主要是木质磺酸盐和其衍生物和多元醇类,特别是葡萄糖酸、柠檬酸等。是因为其有强烈的抑制水泥早期水化的作用,其特别适合用于高温季节的混凝土搅拌。如果在缓凝高效减水剂中再复合掺入保塑剂,则可以更加有效的减少混凝土的坍落度损失。同时,应该选用最新型的,最高效的减水剂,如近年来推出的一些接枝的共聚物等,其具有减水率高,掺量低,增强效果良好。还有一定的引起量,总碱含量极低和流动性保持好,坍落度损失较小,已经开始被大规模的投入到建设施工之中。


  3、要降低环境的温度和增大湿度。

  前面提到了,环境的因素也是影响混凝土坍落度损失过大的一项重要因素。所以,对于环境的温度提出解决方案也是很必要的。特别是夏天,由于环境温度过高,应该在集料时对输送管路等采取必要的隔热措施,具体上可以运用冷水浇灌或者采用湿麻袋敷设等,从而降低环境温度对于混凝土的影响。而且在混凝土拌和料需要经过长时间和长距离的运输时,应当对其采取保持混凝土湿度的有效方法。


  4、增强混凝土的保水力,调整其配合比。

  在混凝土的拌合过程中,应当多掺入一些具有保水能力的优质粉煤灰,尽量避免采用保水能力不行的矿粉。同时掺入一些具有有效保水作用的保水剂,使得混凝土的保水性能得到改善。对于混凝土的配合比,应当严格的控制在标准之内,切不可进行不标准的配比。


  5、集料在使用前应该进行预吸水处理。

  在拌制混凝土之前,应当对混凝土的集料进行洒水湿润处理,要将集料的吸水过程由混凝土拌制以后移动到拌制前,这样做可以有效的消除由于集料的吸水所造成的坍落度损失。但是,洒水的量得严格把关,其用量不可太多,应当让其含水量接近而略小于饱和含湿量。同时,洒水的次数要进行多次,每次洒水作业时用量不宜过多,要做到少量多次的标准。在洒水之前,应当将集料进行翻匀处理,借此防止集料摊因上下的含水量不均匀。


  6、控制混凝土中的不稳定气泡的含量

  要严格控制混凝土中的不稳定气泡的含量,对于没有抗冻性要求的混凝土,可以采取掺入适量的消泡剂进行处理,其可以避免混凝土中形成不稳定的气泡。而对于有抗冻性要求的混凝土,则应该掺入质量较好的引气剂,借此引入较为稳定的小气泡。同时还要严格控制混凝土的含气量,适当的增加水泥浆的黏稠度。


  7、加强混凝土泵送设备管理,优化配管设置

  应当加强设备管理及维修养护,避免混凝土残留现象的发生,减少泵送设备故障。泵送现场布管应采用优化作业设置,尽量走直线,少用弯管和软管,优先选用粗管,管道接口一定要使接缝严密,尽量不要在泵车Y形管处设置弯管,以防止泵送阻力加大。泵送前的水泥砂浆一定要多配置,充分润滑和填充管道,尤其是下行管道。向上或向下泵送距离过长是,适当保留一些水平管道缓冲压力。这些措施都能减少管道内压力,减少混凝土浆体的流失,不致使出泵混凝土坍落度损失过大或发生干涩现象,甚至堵泵。


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  结语

  随着我国建筑质量要求的不断提高,对于施工技术的要求也在不断的完善。而现代建筑的特征可以用“钢筋混凝土”来总结,所以混凝土在现代建筑中和土建施工中是非常重要的。本文通过对泵送混凝土坍落度损失有所影响的主要原因进行了一个归纳和总结,并进行了相应的形成原因的分析,并通过其分析的结论提出了一些相应的措施。


  希望通过此次研究,可以给施工人员一些建议。由于混凝土是一门复杂的学问,其还牵扯到了化学机理的层面,所以此次的研究还有待与更加的深入。我们应当在施工中采取合理的手段和必要的措施,使得混凝土泵损大的原因得到有效的解决,从而将因混凝土泵损大而导致的工程质量问题降至最小的程度。


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