防水之家讯:泵送混凝土拌合物要求必须具备有别于普通混凝土的特殊性质—可泵性。可泵性是一项综合指标。可泵性良好的混凝土拌合物,在泵阀的推动下,可以克服水泥浆体与管壁(包括弯管、接头等局部阻力区)之间的磨擦力,向前(上)流动。这就要求泵送混凝土的原材料配合组成,除了满足一般要求外,还要具备有较高的流动性;在足够的停放和运输过程中经时坍落度损失小;在泵送过程中拌合物不离析、不泌水,有较好的粘聚性,有比较多的水泥砂浆含量,以减少磨擦力。况且,大坪山隧道二次衬砌要求混凝土抗渗强度≥ 0.8MPa,因此还应具备较好的防水性能。针对以上特点,我们着重从原材料选择,材料配合组成两方面加以控制。
1 原材料选择泵送混凝土对原材料的要求比较严格。除了应具备普通混凝土的品质要求外,在种类、规格上还有一些特殊的要求,以保证拌合物本身的和易性、粘聚性。
(1) 水泥的品种和强度等级保证混凝土具有可泵性,很重要的一点是保证混凝土拌合物必须有一定的保水性。不同品种的水泥对保水性的影响不尽相同。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥保水性较矿渣水泥好,可以优先考虑。水泥强度等级即应根据混凝土的设计强度等级决定。大坪山隧道二次数衬砌混凝土设计强度等级为C25、P8,因此选择P.032.5R水泥。
(2) 粗骨料的种类粒径、颗粒级配
为了保证粗骨料在水泥浆体中保持均匀分布状态,便于拌合物流动,粗骨料必须满足以下几项技术条件:①良好的连续级配。粗骨料的颗粒级配有连续级配和中断级配两种。泵送混凝土大多采用前者。强调采用连续级配,在于控制集料的空隙率。级配良好,空隙率小,所需水泥砂浆也少,便于泵送,经济上也合理。反之,泵送困难,成本也高。②粗骨料的最大粒径不大于混凝土输送管径的1/3。这是因为泵送的时候,如果输送管内有3个大颗粒骨料并排在一块容易造成堵塞。必须注意,最大粒径的选择还与输送距离或输送高度有关,也与混凝土设计强度、泵车的实际运输能力有关,因此应尽量选用较小值。③吸水率愈小愈好。粗骨料的表面质地也将影响泵送效果。质地疏松,吸水率偏大,致使拌合物粗糙干涩,难以泵送,一般可以使用碎石或卵石。考虑到以上因素,我们选择由该隧道开挖的坚硬状弃石渣、经加工筛选的碎石,其最大粒径40mm以下,保证符合5-40mm连续级配曲线范围,同时尽量剔除针、片状颗粒。
(3) 细集料的品质细集料比粗集料更会影响混凝土的泵送性能。细集料除了作为粗集料空隙中的填充料使混凝土进一步密集外,还与水泥、水一起形成水泥砂浆,起着粘聚及润滑的作用。细集料的选择,通过0.315mm筛孔颗粒含量大为重要。理想的级配应尽可能地采用中砂,0. 315mm筛孔通过量不小于15%,0. 16mm筛子通过量8%-20%。粗砂因细粉料含量不足而导致混凝土密实性差,并易使拌合物泌水。而细砂中细粉过多,需要更多的水泥净浆包裹,因而增加水泥剂量和水量,同时也会使混凝土强度降低,收缩增加等弊端。还有过量的细粉料将会造成拌合物过于粘稠,加大与管壁之间的磨擦,增加泵送的难度。通过验证,泉州金鸡溪河沙洁净、质硬、杂质少,大多属于中沙范围,且级配较好。其中通过0.315mm筛孔颗粒含量在15%-20%左右,通过0.16mm筛孔颗粒含量大约在8%-10%,属于比较理想的泵送混凝土细集料。
(4)外加剂及外掺料泵送混凝土的最大特点是混凝土的高流动性,也即要有较大的坍落度。我国泵送混凝土的坍落度一般控制在8-18cm。如果加大用水量提高坍落度,那么水灰比大,势必造成混凝土强度大幅度降低,并使混凝土耐久性特别是抗渗能力大为减弱。因此,使用合适的外加剂种类尤为重要。从某种意义上讲,只有外加剂的合理应用,才能使混凝土的泵送成为可能,外加剂的种类较多,较为常用的是泵送剂和复合型高效减水剂。不管使用哪一种为主,应能满足以下要求:改善拌合物和易性和流动度,减少泵送时的磨擦阻力,引入少量微气泡,对水泥有较好的分散作用;在常规用水量情况下,能显著提高混凝土的坍落度,兼有适宜的缓凝效果;混凝土坍落度经时损失尽可能小;不易使拌合物在运输灌筑过程中离析、泌水;不降低混凝土各龄期强度值。通过几个品种的比较,最后选择福建省建筑科学研究院生产的TW-4型高效缓凝减水剂。该外加剂是一种表面活性剂,它可以使水泥颗粒分散,从而将颗粒间多余的水释放出来,达到减水的目的。它又可以影响水泥的水化速度,促使水泥晶体生长更完善,网络结构更紧密,从而提高强度。TW-4型减水剂减水率达20%左右,在相同用水量条件下,坍落度可增加10-12cm,并延缓凝结时间6h,各龄期强度均有提高。
配制泵送混凝土时可以掺入一定数量的粉煤灰,以提高混凝土的流动性,降低坍落度损失和水化热,节省水泥用量,使泵送混凝土的技术性能和经济效益得到进一步发挥。粉煤灰品质应符合国家标准,其活性指标、细度、杂质等均应符合有关规定。
2 配合比确定泵送混凝土的配合比设计,总的要求是,根据泵送混凝土的特点、原材料的性能、工程特征诸因素,通过理论计量及试配确定。强制性国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》规定:泵送混凝土配合比,砂率适合控制在40%-50%,最小水泥量宜为300kg/m3,混凝土的坍落度为80-180mm,混凝土内宜掺加适量的外加剂。这也可以看出,水灰比和水泥用量拌制、砂率、外加剂掺量是设计中最优先确定的参数。
(1) 水灰比及水泥用量确定混凝土泵送运输中,磨擦阻力的大小与水灰比息息相关。水灰比偏大或水泥用量偏小,混凝土保水性差,压力下易于离析泌水,增加与管道的磨擦阻力,使强度降低;水灰比偏小或水泥用量过多,混凝土拌合物过于粘稠,也会增加磨擦阻力。试配证明,水灰比宜在0. 45-0. 60之间,水泥用量宜在300- 450kg/m3之间。具体取值应根据实际试配后确定。
(2) 砂率合理值砂率决定细骨料的数量。细骨料是提供孔径0. 315mm以下微料的主要来源。通常泵送混凝土的用沙量应当高出普通砼的5%左右。输送管并非平直如一。除直管外,还有其它异型管。当拌合物经过弯截面或变方向管路时,改变了运动状态,骨料颗粒的相对位置也会发生变化。这个时候,如果砂浆量不足,极易造成堵塞现象。但过大的砂率也是不可取的,它会使水泥用量和用水量增加,同时又会导致硬化后混凝土的质量发生病害。因此,应避免套用现成的公式表格,要通过拌制多组不同砂率的拌合物,测定其坍落度,检验其粘聚性和保水性,应以尽量减少单位用水量为原则,综合确定出砂率的合理值。这个合理值应能保证粗砂率在2.75%左右,0.3mm以下颗粒至少达15%以上。
(3) 外加剂与外掺料的掺量泵送混凝土的用水量,应持平或略大于普通混凝土。其坍落度的指标,应靠掺加减水型塑化剂来提高。外加剂的选择包括品种选择和最佳掺量选择,均应通过室内对比试验确定。品种选择关键看对水泥品种的适应性,最佳掺量选择应综合比较强度、凝结时间、减水效果,成本费用等因素后确定。外掺料通常使用磨细粉煤灰。粉煤灰掺量也应通过试验确定,一般为水泥用量10%-15%。粉煤灰的掺入,既可改善可泵性,又可节约水泥,正在被广泛推广应用。
遵循以上原则,并根据大坪山隧道泵送混凝土的特点、要求以及原材料品质,通过室内试验后,确定出配合比。 (来源: 编辑:燕子 转载请注明出处)防水之家是专注防水,泥水,防水材料,防水涂料的新闻资讯和防水,防水材料,防水涂料等各十大品牌的装修效果图和网上购物商城,敬请登陆防水之家:http://fangshui.jc68.com/