發布時間：2017-05-15 瀏覽(lan)次數：2769
泡沫混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)拌(ban)和(he)物中石(shi)子(zi)本身并無流動(dong)性(xing)，它必須均勻分(fen)散(san)在(zai)(zai)水(shui)(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)中通過水(shui)(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)帶動(dong)一起向前移動(dong)，石(shi)子(zi)隨漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)移動(dong)受的(de)阻(zu)力與漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)在(zai)(zai)拌(ban)和(he)物中的(de)充盈度(du)(du)有(you)關，在(zai)(zai) 拌(ban)和(he)物中，水(shui)(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)填充骨料(liao)(liao)顆粒間的(de)空(kong)隙并包(bao)裹著骨料(liao)(liao)，在(zai)(zai)骨料(liao)(liao)表面形成漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)層，漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)層的(de)厚度(du)(du)越大(da)(da)(da)（前提是(shi)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)與骨料(liao)(liao)不易分(fen)離），則骨料(liao)(liao)移動(dong)的(de)阻(zu)力就會(hui)越小， 同(tong)時，漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)量大(da)(da)(da)，骨料(liao)(liao)相對減少，混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)流動(dong)性(xing)增大(da)(da)(da)，在(zai)(zai)泵(beng)(beng)送管道內壁形成的(de)薄漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)層可起到潤滑層的(de)作用(yong)，使泵(beng)(beng)送阻(zu)力降低(di)，便于(yu)泵(beng)(beng)送。水(shui)(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)的(de)含(han)量對混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)泵(beng)(beng) 送特(te)別重要，國內外對泵(beng)(beng)送混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)的(de)最(zui)小水(shui)(shui)泥用(yong)量都(dou)有(you)明確規定(ding)(ding)，其規定(ding)(ding)的(de)目的(de)是(shi)保證(zheng)拌(ban)和(he)物中的(de)最(zui)低(di)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)含(han)量，實質是(shi)保證(zheng)填充骨料(liao)(liao)空(kong)隙、包(bao)裹骨料(liao)(liao)的(de)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)體(ti)(ti)體(ti)(ti)積含(han) 量。水(shui)(shui)泥品種、細度(du)(du)、礦物組成與摻合料(liao)(liao)等對達(da)到同(tong)樣流動(dong)性(xing)的(de)混凝(ning)土(tu)(tu)(tu)需水(shui)(shui)性(xing)、保持流動(dong)性(xing)的(de)能力、泌(mi)水(shui)(shui)特(te)性(xing)、黏度(du)(du)影(ying)響差異(yi)較大(da)(da)(da)，是(shi)影(ying)響可泵(beng)(beng)性(xing)的(de)主要因素。
骨料
骨料占體積(ji)最大，其特性(xing)(xing)對混合料的可泵性(xing)(xing)影響很大，包括級配(pei)、顆(ke)粒形狀(zhuang)、表面狀(zhuang)態、最大粒徑、吸水性(xing)(xing)能等。
級配好的(de)(de)(de)(de)(de)骨料(liao)，其空(kong)隙(xi)率小，同樣漿(jiang)體(ti)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)前提下，可以獲得更好的(de)(de)(de)(de)(de)可泵(beng)性(xing)，但在富漿(jiang)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合料(liao)中(zhong)，級配的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響顯(xian)著減少；骨料(liao)及配中(zhong)，顯(xian)著影(ying)(ying)(ying)響可泵(beng)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)是 0.3——10mm的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)等(deng)顆粒含量(liang)(liang)。如其含量(liang)(liang)過(guo)多(duo)，即石(shi)子偏(pian)(pian)細、砂子偏(pian)(pian)粗(cu)，極(ji)容易導致(zhi)拌和物粗(cu)澀、松散，流(liu)動(dong)性(xing)差、摩擦阻力大(da)、可泵(beng)性(xing)差；如含量(liang)(liang)過(guo)少，即石(shi) 子偏(pian)(pian)粗(cu)、砂子偏(pian)(pian)細，則(ze)極(ji)容易使外加劑用量(liang)(liang)和用水量(liang)(liang)增大(da)、使拌和物黏聚性(xing)變(bian)差發(fa)生離(li)析；混(hun)凝(ning)土拌和物的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性(xing)通過(guo)填充完砂石(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)隙(xi)而(er)富余的(de)(de)(de)(de)(de)包裹(guo)骨料(liao)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de) 水泥漿(jiang)體(ti)層(ceng)來實現(xian)。砂率的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)動(dong)會使骨料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)總表(biao)(biao)面(mian)積和空(kong)隙(xi)率發(fa)生改變(bian)，因此(ci)，對拌和物的(de)(de)(de)(de)(de)和易性(xing)、流(liu)動(dong)性(xing)、黏度有明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)響，尤其是采用菱角系(xi)數大(da)、吸水率大(da) 的(de)(de)(de)(de)(de)砂的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，影(ying)(ying)(ying)響明顯(xian)。
漿(jiang)體(ti)量(liang)一定的(de)(de)情況(kuang)下，砂率過大(da)，骨(gu)(gu)料(liao)(liao)的(de)(de)總表(biao)面(mian)積增大(da)，骨(gu)(gu)料(liao)(liao)間的(de)(de)漿(jiang)體(ti)層減薄，流(liu)動性(xing)(xing)差，拌和(he)物(wu)(wu)干稠；砂率過小，砂子不足以填(tian)充骨(gu)(gu)料(liao)(liao)間的(de)(de)空隙而需額外的(de)(de)漿(jiang)體(ti)補 充，骨(gu)(gu)料(liao)(liao)表(biao)面(mian)的(de)(de)裹漿(jiang)層變薄，石子間內摩擦阻力增大(da)，降低(di)拌和(he)物(wu)(wu)的(de)(de)流(liu)動性(xing)(xing)，嚴(yan)重影響拌和(he)物(wu)(wu)的(de)(de)黏聚性(xing)(xing)和(he)保水性(xing)(xing)，使(shi)粗(cu)骨(gu)(gu)料(liao)(liao)離析、漿(jiang)體(ti)流(liu)失(shi)甚(shen)至潰散。合(he)理的(de)(de)砂率可 以使(shi)相同漿(jiang)體(ti)量(liang)達(da)到(dao)最大(da)的(de)(de)坍落(luo)度、流(liu)動性(xing)(xing)，或達(da)到(dao)相同坍落(luo)度、流(liu)動性(xing)(xing)時膠凝材料(liao)(liao)用量(liang)最少。
配合比相(xiang)同的條件下(xia)，骨(gu)(gu)料平均(jun)粒(li)徑增(zeng)(zeng)大，質(zhi)量(liang)相(xiang)同的骨(gu)(gu)料顆粒(li)總數(shu)減(jian)少，則同樣數(shu)量(liang)的漿(jiang)體對(dui)骨(gu)(gu)料的裹漿(jiang)層變厚，流(liu)動性改善(shan)；隨著骨(gu)(gu)料最大粒(li)徑的減(jian)小，漿(jiang)體含量(liang)需要增(zeng)(zeng)加。
顆(ke)粒(li)形(xing)狀和表(biao)面狀態也極容易影響可泵(beng)性(xing)，顆(ke)粒(li)圓(yuan)潤、表(biao)面光滑(hua)的石子，空(kong)隙率(lv)小、表(biao)面積(ji)小，填充空(kong)隙和包裹顆(ke)粒(li)所需的漿體(ti)較少，相同漿體(ti)量時，裹漿層和管道(dao)潤滑(hua)層厚，流動性(xing)大、摩擦阻力小，對可泵(beng)性(xing)有利(li)。
骨(gu)(gu)料(liao)(liao)的(de)吸(xi)水率也是(shi)影(ying)響可(ke)泵性(xing)的(de)因素(su)，未(wei)飽(bao)和吸(xi)水的(de)骨(gu)(gu)料(liao)(liao)在(zai)壓(ya)力條件下(xia)會使(shi)水分(fen)向骨(gu)(gu)料(liao)(liao)內部(bu)孔隙發生遷移，雖然在(zai)壓(ya)力解除時有部(bu)分(fen)得(de)到釋放，但也會造成影(ying)響，極(ji) 端(duan)的(de)例(li)子是(shi)在(zai)多孔的(de)輕骨(gu)(gu)料(liao)(liao)泵送(song)混凝土中，因此(ci)，對于吸(xi)水率較(jiao)大(da)的(de)骨(gu)(gu)料(liao)(liao)用于施工時應(ying)濕潤(run)處理，但對抗凍要求高(gao)的(de)地區，骨(gu)(gu)料(liao)(liao)的(de)吸(xi)水率應(ying)有所(suo)限(xian)制(zhi)。
外加劑
由于泵(beng)送(song)工藝的需(xu)要，為(wei)了滿足適當(dang)的漿體含量(liang)和適宜的流(liu)(liu)動性(xing)(xing)，泵(beng)送(song)泡沫(mo)混凝(ning)土用水量(liang)通常(chang)較大，而(er)從(cong)泡沫(mo)混凝(ning)土性(xing)(xing)能(neng)考慮，則需(xu)要控(kong)制水膠(jiao)比，需(xu)借助外加劑的功效(xiao)來解決其中的矛(mao)盾：降低用水量(liang)、改善和易性(xing)(xing)、增大漿體的流(liu)(liu)動性(xing)(xing)。
外(wai)加劑在泵送(song)泡(pao)沫混凝(ning)土(tu)中的功效體現在如下方(fang)面：降低用水量、增大流動(dong)(dong)性、改善和易性；改善泌水性能；改善因水膠比(bi)降低而增加的混凝(ning)土(tu)粘度(du)以(yi)降低拌(ban)和物摩擦(ca)阻力；延長凝(ning)結(jie)時(shi)(shi)間以(yi)適應施工操作時(shi)(shi)間，改善水化；降低坍(tan)落度(du)經(jing)時(shi)(shi)損失(shi)，改善漿體流動(dong)(dong)性喪失(shi)的缺陷。
水和細粉
水是泡沫混(hun)凝(ning)土拌(ban)和(he)物各組成材料間的(de)聯絡(luo)相，也(ye)是泵(beng)送(song)(song)壓(ya)力傳遞(di)的(de)關鍵介(jie)質，主宰混(hun)凝(ning)土泵(beng)送(song)(song)的(de)全過程(cheng)，但(dan)用水量(liang)太多，漿體過分稀釋不利于泵(beng)送(song)(song)而且對混(hun)凝(ning)土強(qiang)度及(ji)耐久性不利。
如果泡沫混凝土中細(xi)粉料(liao)(liao)（膠凝材料(liao)(liao)和0.3mm以下(xia)的(de)細(xi)料(liao)(liao)）對水沒有(you)足夠的(de)吸附能(neng)力和阻(zu)力，一部分(fen)水在(zai)泵送壓力下(xia)從固體(ti)(ti)顆粒間的(de)空隙流(liu)向阻(zu)力較小的(de)區域，造(zao)成輸送管道內壓力傳(chuan)遞不均，使水先(xian)流(liu)失、骨(gu)料(liao)(liao)與漿體(ti)(ti)分(fen)離。
由于(yu)細粉(fen)料對水的(de)(de)阻(zu)力(li)作用(yong)，滿足可泵性時應保證混凝土中(zhong)具(ju)有合適的(de)(de)數量，實(shi)質(zhi)上是提高漿體的(de)(de)內聚性需要，防(fang)止在泵送(song)壓力(li)下的(de)(de)脫(tuo)水作用(yong)。脫(tuo)水具(ju)有逐(zhu)漸增大的(de)(de)反作用(yong)，降(jiang)低混凝土流(liu)動(dong)性并減(jian)少管壁(bi)潤滑層的(de)(de)流(liu)動(dong)潤滑體，逐(zhu)漸引起阻(zu)力(li)加大導致(zhi)管道堵塞(sai)。
泵的選(xuan)型與現(xian)場施工
高強泡沫混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)超高泵(beng)送是一個(ge)系統工程，設備要有(you)較高的(de)可靠性和(he)超強的(de)泵(beng)送能力(li)。高強混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)的(de)超高壓(ya)(ya)泵(beng)送因(yin)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)壓(ya)(ya)力(li)過高，容(rong)易產生泄露導致混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)離析、堵管(guan)(guan) 等諸多問題，必須解(jie)決超高壓(ya)(ya)管(guan)(guan)道的(de)密(mi)封、超高壓(ya)(ya)管(guan)(guan)道、超高壓(ya)(ya)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)泵(beng)送施工工藝及管(guan)(guan)道內剩余混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)處(chu)理與清水洗(xi)等諸多問題。
在(zai)設備選擇時，要(yao)考(kao)慮設備的(de)泵送能力(li)（最(zui)大出口壓力(li)）、超高壓管(guan)道(dao)密封、管(guan)道(dao)直徑、管(guan)道(dao)材質、可(ke)靠(kao)性(xing)等(deng)問題。
現場施工(gong)主要(yao)分為管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)布(bu)置(zhi)，泵管(guan)(guan)(guan)(guan)固定、設置(zhi)水平(ping)緩沖層、高(gao)(gao)(gao)壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)連接、管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)清洗等。管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)布(bu)置(zhi)原則：出泵口(kou)處水平(ping)管(guan)(guan)(guan)(guan)長度(du)(du)不低于泵送(song)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)的1/4，包括(kuo)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)折 算長度(du)(du)；第(di)一道(dao)水平(ping)彎管(guan)(guan)(guan)(guan)距離(li)泵最(zui)短(duan)距離(li)要(yao)大于3m；當泵送(song)高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)超過200m時，應(ying)考慮(lv)在高(gao)(gao)(gao)空布(bu)置(zhi)水平(ping)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)（緩沖層），距離(li)泵10m左右設置(zhi)一個截(jie)止閥(fa)（進 行保養或維修(xiu)，用(yong)于阻止垂直泵管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)混凝(ning)(ning)土回(hui)流(liu)）；豎向管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)在最(zui)前(qian)段或第(di)一次穿越樓層處設置(zhi)一個截(jie)止閥(fa)（由于混凝(ning)(ning)土泵前(qian)端輸送(song)管(guan)(guan)(guan)(guan)的壓(ya)力最(zui)大，堵管(guan)(guan)(guan)(guan)和爆管(guan)(guan)(guan)(guan)總 發(fa)生(sheng)在管(guan)(guan)(guan)(guan)的彎管(guan)(guan)(guan)(guan)處）；超高(gao)(gao)(gao)壓(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)的布(bu)置(zhi)應(ying)避開人流(liu)量較大的區域，并在兩邊設安全防護設置(zhi)。
余成行在報告中詳細介紹了高(gao)(gao)強(qiang)混(hun)凝土超高(gao)(gao)泵送工(gong)程案例，包括上海金茂大廈(sha)、香港金融中心、臺北101大廈(sha)、上海環(huan)球、北京國貿3期、天津(jin)津(jin)塔、廣州西塔、 深(shen)圳(zhen)京基(ji)等。分別(bie)介紹了這些建筑的基(ji)本信息(xi)；以(yi)及混(hun)凝土最高(gao)(gao)標號、泵送高(gao)(gao)度(du)、超高(gao)(gao)泵送工(gong)程混(hun)凝土配合比等情況。這些工(gong)程具有以(yi)下幾(ji)個(ge)特點：
原(yuan)材料方面：采用硅酸二鈣含量高（40%——70%）的水泥；混凝土(tu)中摻加(jia)了(le)礦粉或硅灰；石子粒徑較(jiao)小，為1/2″，即最大料徑約為12.7mm（香港國際金融中心C60混凝土(tu)為10mm）；外加(jia)劑采用優質(zhi)聚(ju)ling酸型泵送劑。
配合比方面：單(dan)方用水(shui)量(liang)較(jiao)(jiao)小(xiao)，在155kg——160kg。水(shui)泥用量(liang)較(jiao)(jiao)少，礦物摻合料摻量(liang)較(jiao)(jiao)大(da)，接近40%。水(shui)膠比較(jiao)(jiao)小(xiao)、砂率較(jiao)(jiao)大(da)（墻和(he)高強柱達54%——56%）。混凝土生產(chan)過程(cheng)中適時地(di)摻加(jia)一定(ding)量(liang)的石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)粉。
泡沫混凝土(tu)(tu)控制(zhi)指標方(fang)面(mian)：坍落度(du)(du)較大，為(wei)(wei)250mm±20mm；擴展度(du)(du)為(wei)(wei)650mm±100mm，而且，澆筑高度(du)(du)大于(yu)(yu)400mm時控制(zhi)混凝土(tu)(tu)的(de)擴展度(du)(du)不(bu)小(xiao)于(yu)(yu)720mm，以避免(mian)過(guo)大的(de)流動(dong)度(du)(du)泵送損失。采用60d強(qiang)度(du)(du)為(wei)(wei)驗(yan)收(shou)強(qiang)度(du)(du)。
施工(gong)方(fang)面：臺(tai)北101大樓(lou)采用Schwing地泵，泵送(song)(song)(song)頂升工(gong)藝（其他(ta)工(gong)程為泵送(song)(song)(song) 振搗工(gong)藝），泵送(song)(song)(song)速(su)度(du)(du)控(kong)制(zhi)在40立(li)(li)方(fang)米(mi)/小時——60立(li)(li)方(fang)米(mi)/小時，泵壓 控(kong)制(zhi)在最(zui)大量程的(de)3/4之間，實際(ji)壓力在22MPa左右。泵送(song)(song)(song)高度(du)(du)較大時，人為調降泵送(song)(song)(song)速(su)度(du)(du)至30立(li)(li)方(fang)米(mi)/小時，以降低泵送(song)(song)(song)壓力至最(zui)大量程的(de)70%。實際(ji) 檢測擴展度(du)(du)泵送(song)(song)(song)損(sun)失(shi)在50mm——100mm。
最(zui)后，總結了多(duo)年來(lai)的一(yi)些經驗(yan)，并提出了一(yi)些想法(fa)：
對常規(gui)原材料進行相容性(xing)優化選擇試(shi)驗，使膠凝材料之間及(ji)其與外加劑之間的相容性(xing)保持良好，能夠(gou)配制出滿足超高泵(beng)送混(hun)凝土。
相對而言，聚酯(zhi)類外加劑的混凝土黏聚性好但(dan)坍損快，聚醚類的發(fa)散但(dan)損失小。
調(diao)整聚(ju)羧(suo)酸外加劑的(de)成(cheng)份可以明(ming)顯改善泡(pao)沫混(hun)凝土的(de)黏度，但不能僅靠提高泡(pao)沫混(hun)凝土的(de)含氣量(liang)來實現，否則混(hun)凝土的(de)表面易(yi)出現“空鼓”現象。
在高性能泡沫(mo)混(hun)凝土配比(bi)設計時應充(chong)分注意膠凝體系的(de)組成結構尤(you)其是水泥組成的(de)影響(xiang)。我(wo)國水泥的(de)生(sheng)產(chan)是在同(tong)(tong)(tong)種(zhong)熟料的(de)基礎上摻(chan)(chan)加不(bu)同(tong)(tong)(tong)比(bi)例的(de)礦物摻(chan)(chan)和(he)(he)料來調(diao)整品種(zhong)和(he)(he) 等級(ji)的(de)，而不(bu)是根(gen)據泡沫(mo)混(hun)凝土的(de)性能要求來調(diao)整礦物結構的(de)，如鋁(lv)酸(suan)三鈣含量沒(mei)有(you)根(gen)據氣溫(wen)進行調(diao)整、硅酸(suan)三鈣和(he)(he)硅酸(suan)二鈣也不(bu)能根(gen)據泡沫(mo)混(hun)凝土性能要求或使用部位進行 控制等，希望這一點能夠引起同(tong)(tong)(tong)行們的(de)重視(shi)。