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      泵送混凝土堵管原因分析及控制措施

      发布时间:2018-03-29 16:05 | 编辑:南宁混凝土配合比优化 | 来源:www.4x4spain.com | 7 次浏览
      摘 要 :叙述泵送过程形成的原理以及堵管形成过程 ,从人为因素、操作 因素 、技术 因素 、气候条件 因素几方面分析了泵送堵管的原因,并针对性地提出相应的控制措施 ,从而为保 证顺利施工创造 条件。关键词:泵送混凝土,堵管,原因、控制措施0 引言 混凝土泵送技术作为一项成熟的施工工艺,因其优质高效的优点而被广泛应 用于土建工程 中 ,但牵引式 固定泵因各种 环节 因 素影响容易在施 工过程 中产生混凝 土堵 管现象 ,由...

          摘 要 :叙述泵送过程形成的原理以及堵管形成过程 ,从人为因素、操作 因素 、技术 因素 、气候条件 因素几方面分析了泵送堵管的原因,并针对性地提出相应的控制措施 ,从而为保 证顺利施工创造 条件。 

      关键词:泵送混凝土,堵管,原因、控制措施

      0 引言 

          混凝土泵送技术作为一项成熟的施工工艺,因其优质高效的优点而被广泛应 用于土建工程 中 ,但牵引式 固定泵因各种 环节 因 素影响容易在施 工过程 中产生混凝 土堵 管现象 ,由此 会造成 混凝 土施 工冷缝 、材 料 浪 费 。混 凝 土是 由水 泥 、矿 物 细 掺 料 、砂 、石 、 水 、空气 和外加剂 等组成 的多相 颗粒聚集 体 ,其 可泵性 原理 :在机 械泵液压系统径向压力作用下 ,细颗粒聚集体因强大的流体速度被挤压到柱状流体 的外 层 ,在 输送管 内壁 与粗 颗粒 聚集 体之间形 成一个水 泥浆体润滑层 ,润 滑层 均匀包裹在粗 颗 粒 的表 面 ,在 输 送管道 中呈悬浮状态运 动 ,由此形成混 凝土 的输送状 态 。在泵 送 过程 中 ,柱状 流态混凝 土由内向外 形成粗骨 料层 、细骨料层 、砂浆 层 、水泥浆体润滑 层结 构分布层次 。各颗粒 之间在传 输过程 中处于相对静 止状 态 ,当局 部粗骨料之 间或粗骨 料与管壁 之 间的摩 阻 力因外部 因素影 响过 大时 ,粗骨料 会产 生相 对 的逆 向运动 ,并冲破水泥浆体润滑层 ,导致 混凝 土分布层次状态的破坏 ,致使粗骨料形成聚结状 态 ,这样 ,就导致了堵管现象 的发生 。 

          1 人为因素引起的堵管现象分析 

          1.1 原因分析 

          1)输送管道局部漏 浆 ,会引起流态混凝土表层的水泥浆体润滑层破坏 ,同时泵送径向压力损失 ,从而导致堵管 ;

          2)输送管道上次泵送后未冲洗干净 ,附着在管内壁 的混凝土硬化后 ,减小了管道的流通面积 ,同时附着的干硬骨料会 持续破坏 流态混凝土的润滑层 ,骨料之间及骨料与管壁之间摩阻力加大 ,从而造 成堵管 ;

          3) 泵送间歇时间过长引起的堵管,与混凝土的供应频率不当有关,间歇时间过长,水泥浆体会发生水化作用破坏润滑层,摩阻力增加,泵送困难而堵管;

          4)在泵送时擅 自向料斗内加水,水泥浆体润 滑层因失去张力连接而破坏,极易造成离析型堵管,多发生在下垂 直管道的下端部位处 。 

          1.2 控 制措施 

          1)逐次检查输送 管道 的接头部位是否密 闭 ,管道之间必须加设密封圈 ,接头管卡螺栓必须拧 紧。

          2)布设管道前 ,对未清洗干净 的管道进行敲打 ,并将管道 冲洗 干净 。

          3)根据混凝 土的运输距离、浇筑工程量、罐车行驶速度、泵送速度确定运输车辆数量,控制运输供应频率 ,减少待机 和停机 间歇 时问;间歇 时间 ,每隔 5 min 做正反操作各两个冲程防止堵管。

          4)发现坍落度偏小时,应降低 泵送速度 ,禁止加水。 

          2 操作因素引起的堵管现象分析 

          2.1 原 因分析 

          在远距离泵送时,配 管长 、弯管 多 ,泵 送阻力 加 大 ,尤 其在上 垂直布管 中,机械泵 分配 阀换 向吸入混凝 土或 泵送 问歇时 ,垂 直 输送管中的混凝土因重力作用产生逆流压力 ,该逆流压力降低了 机械泵的液压传递推动力 ,在弯管处造成传递推动力的反弹,致 使骨料分 离破坏 了悬 浮运 动状态 ,造成再次泵送困难而堵管。 

          2.2 控 制措 施 

          1)输送管路采取最短原则 ,减少弯管 ,少用软管 ,以达 到降低 泵送阻力的目的;

          2)输送管末端软管宜垂直安放,水平放置时弯 曲不宜超过 90。,禁止扭 曲变形 ,不 宜在管 路 中间布设 软管 ;

          3)上 垂直配管时,为克服逆流压力引起的堵管情况 ,地面水平管长度 不宜小于垂直管长度 的 1/4,且 不宜 小于 15 m,以水 平输送 管 内 的混凝土与管壁的摩阻力来平衡垂直 高度 的逆 流压 力 ;

          4)尽量保 持泵送 的连续性 ,间歇时间不宜超过 15 min。 

          3 技术因素引起的堵管现象分析 

          3.1 配 比不 良造 成 的堵 管 

          3.1.1 原因分析 

          1)混凝土配合比不合理,在径 向压力梯度较大的部位,润滑 层中的水泥浆会通 过骨料间隙渗透 ,润滑 层破坏 ,骨 料聚结 而堵 

      管 ;容易产生在输 送管 道 的变 径 、弯曲及中间软管部 位 。

          2)水泥 作为润滑层 的主要介 质 ,起着传 递输送 压力 的作用 ,水 泥用 量过 高,混凝土的粘度大,会增加泵送阻力造成堵管;水泥用量过小 , 混凝土和易性差 ,流 态混凝 土与 管道摩 阻力增 大 ,变形 困难容 易 造成堵管。

          3)水灰比过大 ,混凝土容易泌水 ,外层水泥浆体细颗粒彼此间不能产生有效地张力连接,骨料之间的润滑层消失 ,砂浆与骨料分离产生离析,由此造成堵管;常产生在远距离水平泵 送和下垂直泵送 的下端部 位。

          4)坍落度过小 ,混凝土稠度大 ,泵送阻力明显 ,输送困难造成堵管。 

          3.1.2 控 制措 施 

          1)混凝土搅拌前,测定砂、石含水率,合理调整材料用量,科学的 进行混凝土配合比设计;

          )水泥用量控制在 250 kg/m3~320 kg/rd, 适 当掺入 粉煤 灰、火山灰、矿粉、微硅粉、及掺和料等附加剂增加泵送性 ;

          3)泵送混凝土的水灰比控制在 0.45~0.6区间范围,不得低于 0.45;

          4)坍落度控制在  16cm~18cm区间范 围,坍落度大于 18 cm,应适量减少外加剂掺量。 

          3.2 骨料级配不合理造成的堵管 

          3.2.1 原因分析 

          1)粗骨料的粒径 、颗粒级配和形状不合理,会造成粗骨料之间及粗 骨料与管壁之间的接触 ,泵送阻力增 大 ,直 至堵管 。粗骨料的级配直接影响空隙率和砂率 ,从 而影响混凝 土的可泵性 。

          2) 细骨料在润滑层中起着“滚珠”的作用 ,同时在管中悬浮着粗骨料 保证流动顺畅 ;粗砂空隙率大 ,可泵性差 ;砂粒过细 ,泌水性强 ,混 凝土发生干缩性,泵送阻力增大易堵管。

          3)砂率对混凝土拌合物 的流动性和粘聚性影响最大;砂率过小,则混凝土中产生空隙,无 法泵送;砂率过大,消耗水泥浆较多 ,混凝土流动性下降影响泵送。 

          3.2.2 控制措施 

          1)就形状而言,卵石优于碎石,粗骨料最大粒径不得大于结 构截面最小尺寸 的 1/4~1/3,并 在泵机 喂料 口上方 装设滤 网 ,防 止超径石子进入输送管道 ;2)宜用 细度模数为 2.5~3.2的中砂 ; 通过 0.315 mm筛孔的砂不小于 15%;3)砂率主要与粗 、细骨料 的颗粒级配和水泥用量有关,一般泵送混凝土的砂率在 40%~ 50%,使用粗砂可适当增大砂率,用细砂则可减小砂率。 

          4 气候条件因素引起的堵管现象 

          4.1 原因分析 

          在夏季高温环境下 ,输送管壁温度较高,致使润滑层持续脱 水,坍落度损失,混凝土与管壁的摩阻力不断增大,使粗骨料不能 形成悬浮运动状态,由此造成堵管现象。在冬季极冷环境下,与管 壁接触的润滑层相对温度较低,因输送间歇或温度超出防冻剂作 用范围时,润滑层就容易局部形成结晶体,失去润滑作用而堵管。 

          4.2 防 治措 施 

          1)在管道上覆盖草帘 、布袋 ,夏季 每间隔一段 时间浇水一次 , 保持管壁温度适度 ;

          2)搅拌 车滚 筒冬季 时加 防冻套 ,减少混凝土 的运输热量损失 ;

          3)保持泵送 的连续性 。 

          5 结语 

          关于泵送混凝土的堵管现象 ,杜绝人为因素,规范施工操作 流程 ,控 制技术质 量标准 ,降低 环境外 部影响 因素 ,防微杜渐 ,加强预防控制 ,把堵管现象 降低 到最小 ,就 会为施 工 的畅通创造 一 个 良好条件 。

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