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泵送混凝土老是堵管爆管?来看看原因和预防措施

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泵送混凝土老是堵管爆管?来看看原因和预防措施

根据混凝土搅拌站提供的各项数据,总结了一些在应用泵送商品砼堵泵、堵管的一些经验教训,希望对各位混凝土朋友有所帮助。泵送砼的特点是料质均匀,质量稳定,供料速度快,可一次连续完成垂直和水平运输,生产效率高、节约劳动力。由于输送泵沿管道输送和浇筑,管道堵塞就是泵送砼令人最担心的事。

提问:用拖泵往深基坑里泵送混凝土时容易堵管是什么原因?应采取什么措施?

答:当深基坑深度超过5m时,从地面至坑底的斜管段内的混凝土拌合物受到较大的向下的引力,使拌合物下移,其中的气体向上至拐弯部分而形成气堵。

可在斜管段下端几米处设置180°弯管即可解决堵管问题;也可在下弯管的上端设置排气阀,也能解决堵管问题。

提问:泵送混凝土若是低标号的,是不是不好打?因为最近站上接了一批单,是打垫层,用的C20,泵手反映一点不好打,我去工地看的时候发现泵车打得很吃力,我在想是不是因为低标号的混凝土因为水泥用量少,粘聚性不是很少,加上是用的细石的原因,石子偏多,所以不好打呢?
答:可能是你的配合比设计不太合理,低强度的泵送混凝土配合比设计上要使用“双掺”矿物料,也就是同时大量掺入矿渣粉与粉煤灰,使混凝土的粉料相对较多,对泵送性特别有利。

通过 “双掺”低强度等级泵送混凝土的和易性、流动性、可泵性能都有所改善,同时混凝土的28d抗压强度既能满足设计要求且又在合理范围内,比普通混凝土节约水泥,降低成本,而且混凝土易于振实、均匀、耐久性好。C25、C20同样使用“双掺”方法使衬砌混凝土取得了较好的经济效益和质量效果。

如果能选择原材料的话效果会好一些,比如用低标号的水泥、级配好的砂石、采用与水泥适应性好的外加剂。在原材料基础上调整除了增加水泥用量外,还有就是让减水剂厂家来想办法,他们在配制减加剂时会根据你的情况来调整改善的。

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例1:泵送剂与水泥相容性差堵管

水泥和化学外加剂的相容性是一个重要问题。某站选用质量较好的立窑水泥,选掺普通泵送剂,砼出机坍落度500px,砼运达10公里运距工地,坍落度保留值只有150px ,造成泵送困难、堵管。外加剂厂说他供应的泵送剂是适合C3A值低于8%的水泥,是水泥不适应外加剂,经查水泥厂供应我站该批水泥C3A含量高达9138%。

在我站、外加剂厂、水泥厂的协调会议上,水泥厂承诺将C3A控制在815%以内,而且稳定,外加剂厂保证供应砼搅拌站坍落度增加值300px 以上的泵送剂其坍落度1 小时损失值不超过125px,水泥净浆扩展度≮600px。水泥厂供应搅拌站水泥先由搅拌站实验室取样检测,符合要求才送货。经试用未再出现因水泥与外加剂不相容,坍落度损失快或急凝而影响泵送的现象。

例2:砼急凝堵

某工地在细雨绵绵的初春,当日室外自然温度只有14 ℃,砼罐车拉到施工现场约半小时,原出站时坍落度为400px ,现场检测为2cm 坍落度,经加泵送剂调凝到12cm ,开始泵送约30分钟罐内砼放出流动度不好,在泵车料斗成团凝状,查管线已堵塞,只好立即清理管道,罐内砼加入砼调凝剂和水,原是C35砼,降为C20砼使用。

原因分析

①水泥厂是立窑生产,磨机在加石膏时,正是下雨天,石膏料仓未分类存放。二水石膏及半水石膏混杂,雨水多,二水石膏发粘。工人不愿意装二水石膏,就装不粘的硬石膏、半水石膏,造成硬石膏全部代替二水石膏。

②水泥供应较紧,进仓不到6小时就装入散装水泥罐车,散装水泥罐车拉到搅拌站测定还有125℃,而且水泥罐车边卸搅拌站边用其搅拌砼,砼出罐温度为67℃。石膏起到控制硅酸盐水泥的凝结时间及硬化速度的作用。与水泥中石膏的形态和用量有关,不同形态石膏的溶解度不同,会产生与外加剂的不同适应性,减水效果显著改变,有时会引起流动度损失过快甚至异常凝结。

预防措施

①水泥厂对原材料储存不能混堆,加强水泥磨机配料管理。

②水泥混后要按品种比例,掺量分类。

③水泥出库温度要控制在80℃以内,混凝土进罐车温度不能高于60℃,防止温度超过60℃产生急凝现象。

例3:骨料级配不良,可泵性差

在一个工地五层楼板C25砼,原配合比碎石粒径015~3115mm 连续级配,变为015~50px粒径,砂率仍用0135不变,配料员认为石子粒径变小,用在同等级砼配合比上更畅,未核实材料变化情况,就原配合比直接作为施工配合比,结果造成连续弯管堵塞。

现将两种规格材料碎石分析如下:

从砼形态看,显得砼石子增多,和易性欠佳,流动性变小。后将砂率调为0142,水泥用量每立方砼比原来提高15kg ,可泵性改善,工地连续泵送500多方砼未发生过堵塞。

原因分析

石子粒径变小,表面积增大,孔隙率也随之增大,填充料需要不足,不能克服针片状堆积弯管处形成堵塞,使砼泵送不畅。

预防措施

泵送砼骨料针片状控制在18%以下,水泥用量(包括掺和料) 不能低于280kg/m3以下,砼坍落度控制在14~400px最为适宜,特别是低标号砼,坍落度超过450px易出现离析堵管,坍落度低于300px,造成输送不畅而堵塞。配合比一定要根据材料变化调试,不能凭经验代用配合比,造成泵送砼效益和质量的降低。

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例4:罐车内积水,泵送砼离析堵管

罐车司机在洗罐时,水不放尽,积留少量水,目的是使罐不残留砼浆。罐体容积大,留多少水是无法掌握的,造成水灰比不准,砼离析,严重影响质量,如某工程浇筑柱C20砼,站内检测砼坍落度40375px ,运到现场强搅后,实测达到20cm ,造成竖管弯头堵塞。撤下弯管看,弯头处只见石子堆积,无水泥砂浆,石子卡得很紧。

原因分析

砼离析,浆与石子分离,浆料先走,石子滞后,石子不断增多,浆料越来越少,无润滑浆料,石子越积越紧,直到卡死,从堵管现象看,有70%都属砼离析。从管卸下来看,是前稀后干,砼无粘稠性,石子不是悬在砼体中,由于重量差异,浆脱离先滑动,石子堵在弯道或卡在接头处,造成堵管。

预防措施

①砂石搭棚,防止砂石含水率影响W/C ;
②清洗罐后,罐车罐体内的水必须倒尽,确认后才能接料;
③用外加剂调凝时,必须掌握量,根据罐内砼量,预算砼水泥用量,坍落度状况,加入原泵送剂立方量的1/5,加入次数不能超过3次,以免外加剂叠加超过215倍掺量,使砼异常缓凝。要严禁直接向罐车内加水。

商品砼最大危害就是W/C控制不好,供给客户的砼不达标,造成质量隐患。商品砼W/C不稳定的原因:
(1) 砂石含水量变化大;
(2) 砂石级配不良,料自然堆积过高,上细下粗,不能保障合理连续级配,最好运料车在料斗仓下装料;
(3) 泵送剂质量。特别夏季,泵送剂是一种带有缓凝组分的复合型外加剂,用泵送剂调配流动度,必然将缓凝组分带入砼中,重复调配一次次累加,调配后料未拌均匀,造成部分离析,部分延长凝固时间。搅拌站实验人员,要有很强的责任心,每车砼出站,应检测可泵性,不符合泵送条件的料不能出站进入泵车。

例5:01315mm砂颗粒不达标造成反复堵管

机制砂石粉( 是指75μm以下粉料),达到3312% ,碎石厂为达到颗粒级配要求,将机制砂进行水冲洗,粉料被水冲走,使细小颗粒01315mm 筛通过后筛余值5% ,开始我们不够重视这种状况,砂的平均粒径提高2%,但可泵性没有改善,在同条件下堵管现象增多。通过试验石粉含量高的砂,强度未下降,反而还有提高。

细骨料对砼可泵性的影响比粗骨料大,砼运输管中顺利流动,由于砂浆润滑管壁。粗骨料总是悬浮在灰浆中因而要求细骨料有良好的颗粒级配,水冲洗后300μm、150μm ,直到75μm和筛底的细微颗粒,即01315mm的细小微粒大部分被除掉,而砂级配变粗,除掉的不是泥土,而是细微粒群,含量过低,润滑管壁浆降低。料在经过弯管时粗骨料由悬在浆中位置变成紧贴管壁的浆后,首先在经过弯头或变管时阻塞,可泵性不佳。可泵性中的01315mm石粉粒在细骨料中很重要。

通过调整破碎机间隙,破碎的原河卵石经水冲洗后在进破碎机,含泥量用亚甲兰标定是1104 ,筛分01315颗粒余量达到2115% ,堵管现象未再发生。

例6:外加剂PH值影响泵送

砼坍落度在同等级、同外加剂条件下,有时泵送效果差,有时泵送效果好。如某商品住宅楼二层楼板,1号仓3215水泥用完,转用2号仓,同一天、同一个部位、同一等级水泥标号、W/C、配合比未变,只是水泥不是同一批进厂,坍落度立即变小,造成泵送困难。

经查水泥C3A基本相同,只是外加剂PH值由偏碱变偏酸,砼温度上升215℃,我们分析是高碱性水泥遇上了酸性外加剂,酸碱中和放热反应,使砼放热加速,坍落度损失加快。

所以外加剂进厂要先检测PH值来决定外加剂掺量: ①水泥C3A在8以下,按正常推荐量掺。②水泥C3A在8~9就增大011~015掺量。③水泥C3A高于9以上,就增加013%掺量。这使坍落度波动大大减少,在工地调配次数减少。外加剂总量不得超过3% ,超过3%以上会出现砼凝结异常。使用标准砂砂浆流动度来控制外加剂进站质量比较符合砼实际,砂浆流动度控制170~210mm之间,净浆流动度控制在220mm以上,可泵性能较好满足要求。

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例7:强行输送,造成堵塞

砼泵送过程中,要常观察压力表,压力升高且不稳定,油温升高,输送明显振动等状况表明,泵送困难时,不得强行泵送。

在一个体育馆场地,泵送压力忽高忽低,油压异常升高,输送管每送一次,砼发出“咕咕”颤动,没有立即查明原因采取措施消除,仍强行输送,很快在弯管和锥形管处堵塞。这些部位比直管输送难,如果有异常现象,用木锤敲,将这些部位的砼振散,管道可以恢复正常泵送,堵管可以避免的。由于强行泵送,弯管和锥管被堵,造成全线堵塞,致使两个多小时,才恢复泵送。

常见堵塞

①料口堵塞
液压系统工作正常,泵送压力较低,无异常叫声和响动,料斗料位不下降,出口砼排出。
②分配阀出口处堵塞
泵体本身发出振动,伴着异常噪声,反泵时油压表回到最高压力,液压系统动作突然中断,砼返回不到料斗。
③管道内堵塞
油压冲程次数增加,升高,泵机同时振动,而且管道振动较大,反泵时能吸回部分砼,但正泵不能吸入料斗砼。

应对措施
1 、找堵塞点:用铁锤击管道,声音沉闷处和管内有刺耳尖叫声处,即堵塞点。或者从泵机出口处,一节一节查看,应该会有砂浆在压力下滑出,直到压力下没有砂浆滑出来,则堵塞就发生在这两节之间。
2 、堵塞排除措施:①料斗堵塞:用反泵措施,使砼逆流使其恢复正常泵送,若大块堵死料口,反泵也无济于事,必须人工排通。②排料口堵塞:可倒入砂浆或流动度大的稀砼011~012m3,反复进行正反泵操作。如果还不行,只好人工消除堵塞管道。③砼泵送完毕,要及时清洗干净砼泵和输送管,有利于再次使用,减少摩擦力。

例8:砼泵操作工未按泵送程序,造成“堵塞”

泵送一旦正常泵送后一般不要中途停止。能否连续泵送砼是混凝土泵送法施工的成功关键之一。在某场馆工地,经培训的泵工请假,一个未经培训的泵工接替开泵,砼供应不足,一车送完新的一车未到,停下等料,新料运到,他没有注意泵机压力表变化,就开泵,泵送压力急速上升,砼不但没送出,反而迅速堵塞。

原因分析

停泵后又开泵送时,应使泵机压力表慢慢上升,使泵恢复正常,才继续输送。停泵时间应每隔3~5分钟进行4个行程的正转、反转的反复运行1~2次,砼在管道内离析,离析的砼未在泵内重新柔合恢复砼和易性,再压送砼,在弯管处立即堵塞。

预防措施
①混凝土泵操作人员必须经过专门培训合格后方可上岗独立操作。
②混凝土泵操作人员,应首先熟悉砼泵使用说明书按说明书规定进行检查,符合要求后方能开机运转。
③混凝土在管内不能超过初凝时间。

总结

堵泵是砼在管道运送过程中产生的故障,它包括机械和砼两种故障。这两种故障是相辅相成,互相促进和抑制的。堵泵故障的消除或减少,就是对泵送砼效率、质量的提高。

堵管因素最突出的是外加剂和水泥两种材料的相容性:
1 、水泥中SO3与C3A含量适当,细度与碱量正常。
2 、外加剂方面,注意高效减水剂复合缓凝剂的情况,能与水泥相容。
3 、环境条件:温度、湿度、距离、时间适当。
4 、材料的规格要符合标准。

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