泵送性能測試與配制泵送混凝土的經驗方法
1,、 “可泵性”的試驗測試與評價
在長期的混凝土泵送施工中，堵泵堵管是最常遇到的問題,?；炷涟韬臀镏钥梢员盟停且揽克嗌皾{包裹粗骨料,、水泥凈漿包裹細骨料傳遞泵壓力和潤滑拌和物而流動,。在管道中如果拌和物發(fā)生泌水或泌漿離析，粗細骨料失去漿體的包裹潤滑（如圖2所示）,，骨料與管壁的摩擦阻力會驟然增大,，就可能發(fā)生堵管,。同樣,，如果拌和物入泵時就發(fā)生離析，很可能導致堵泵,。因此,，“可泵”的首要條件是拌和物不離析，至少不產生過度離析,。最早避免拌和物離析的方法,，主要根據經驗和依靠良好的骨料級配、砂漿含量,、粉料（細砂和水泥）含量等保證,。
英國R.D. Browne和P.B. Bamforth經過長達8年的泵送試驗研究，試圖建立檢驗新拌混凝土泵送性能特征值的測試方法,，包括：
（1）用壓力泌水試驗測試混凝土“脫水”的內部阻力,；
（2）測定總體骨料的空隙率，輔助泵送混凝土配制,；
（3）在泵送管線上測試壓力,，評價泵的效率和性能，以及混凝土泵送性能,。他們認為,，在壓力作用下混凝土拌和物快速“脫水”是導致堵管的重要原因（參考圖2），因此研制了圖3所示壓力泌水試驗裝置,。
壓力泌水試驗方法：將混凝土拌和物分兩層裝入125mm缸中（不搗實）,，加壓到35kgf/cm2（約3.5MPa），然后打開泌水閥,，記錄10秒和140秒泌水體積V10和V140,。試驗顯示,，各種坍落度的混凝土拌和物，在140秒以后壓力泌水量很小,，因此試驗到140秒就可以終止,。
典型的壓力泌水試驗結果如圖4a所示，其中V10高,、V140低,， 不能泵送；V10低,、V140高,，可泵送。Browne等認為,，壓力作用下快速排出的水量V10,，代表了混凝土拌和物中多余的水分；壓力作用140秒后,，拌和物中的水處于被壓縮顆粒的空隙中,，不易被擠壓出。新拌混凝土“脫水” 快（泌水多）,，V10較大,，（V14 0－V10）則相對小,；反之,，（V140－V10）較大，則表明混凝土具有較好的可泵性,，因為（V140－V10）代表了顆粒之間起潤滑作用的有效水量,。用最大骨料粒徑（Dmax）20mm的混凝土進行試驗，得到可泵送（V140－V10）最小值定量結果如圖4b所示,。
這樣,， 測試混凝土拌和物的坍落度、V10和V14 0,，計算（V14 0－V10）,，然后在圖4b確定是否達到最小允許值，就能夠判斷混凝土是否可以泵送,。需要指出,，壓力泌水試驗是用來判斷混凝土拌和物發(fā)生堵泵堵管的危險性，也可以判斷拌和物多余水量的高低,，作為改善配合比設計的參考,，但不能用于判斷混凝土泵送阻力或“易泵性”。此外，圖4b中“可泵”與“不可泵”界限的劃分,，是有限試驗（Dmax=20mm的混凝土）得到的結果,，并不一定普遍適用。
張晏清等試驗研究用坍落度（S）和140秒壓力泌水總水量（V140）兩個指標表征混凝土可泵性,，結合實際工程泵送施工的驗證,，將可泵性分為良好、中等和不可泵三個等級：S<16cm,，壓力泌水量（V140）在70ml~110ml之間,，混凝土可泵性良好；S<8cm,，或V14 0 >130ml,，或V140<40ml，不可泵,；介于以上范圍,，可泵性中等。此外,，認為混凝土拌和物穩(wěn)定性由加水量和小于0.3mm的細粉體積決定,；砂漿體積與砂漿流動性共同作用決定混凝土流動性；減水劑和粉煤灰可提高可泵性,。
法國D. Kaplan等建立和使用一個148m長的“真實泵送”試驗管線系統(tǒng),，進行了68次不同混凝土拌和物泵送測試（包括許多發(fā)生堵管情況），研究堵管產生的過程和機理,，以及避免的方法。其試驗研究發(fā)現,，混凝土拌和物組成,、泵管系統(tǒng)設計或泵送過程操作不當，均可能誘發(fā)堵管,，并可能發(fā)生在泵送的任何階段包括潤滑管道（潤管）,、泵送、中斷重新啟動和清洗管道階段,。
堵管產生原因和防止方法簡述如下：
潤管階段堵管：
活塞式泵的每次推進,，會使混凝土的粗骨料在潤管水泥漿中前移，在水平管段跑到潤管漿體前面并聚集,，達到一定量就會發(fā)生堵管,。堵塞容易發(fā)生在彎管處和安裝安全閥、流量計等部位,。避免的方法包括,，在泵料斗混凝土不要與潤管水泥漿混和，應待潤管漿液全部出了泵的料斗，再加入混凝土,，或潤管漿與混凝土之間用砂漿隔離,；潤管階段，泵宜以低速運行,；使用潤管水泥漿的量應與管道長度相適應,，每20m 長管用約50kg水泥（潤管水泥漿水灰比0.5~0.8）。
泵送過程堵管：
骨料最大粒徑（Dmax）超過管直徑1/4可能導致穩(wěn)定泵送狀態(tài)的堵管,；快速提高泵送速 率,，有時可引起錐形管道（直徑減小）部位堵塞,；局部的干擾如相連管節(jié)磨損程度不同,、安裝流量計或有橡膠管段等，可能誘發(fā)堵塞產生,；混凝土拌和物在泵料斗中發(fā)生離析,，可能大幅度增大進入管道的拌和物粗/細骨料比（C/F比），并因而發(fā)生堵塞,；混凝土拌和物本身粗/細骨料比大,，可能在泵料斗形成“拱”，使拌和物下 料不暢,，大量空氣進入管道形成壓縮空氣氣囊,，可能導致拌和物不穩(wěn)定流動和引發(fā)堵塞；混入混凝土中異物,， 如大石塊,、長金屬絲等，也可能導致堵塞,。
泵送過程中斷,，重新啟動時堵管：
因為意外情況如清理管道堵塞或混凝土罐車遲到等，泵送過程可能中斷數十分鐘甚至幾個小時,。首要的是必須避免混凝土在管道中凝結,。在靜止狀態(tài)，如果混凝土拌和物離析,，骨料沉降接觸管壁,，水平管下部的潤滑層會消失，泵送阻力會大幅度增大,，使泵送重新起動困難或堵塞管道,。
清洗管道時堵管：
直接用水清理和清洗管道，會清洗掉骨料表面包裹的砂漿,，導致骨料失去潤滑而產生堵塞,。正確的方法為,，在兩個橡膠球之間填充潤濕的牛皮紙（或廢水泥包裝袋），形成約1m長的低滲透性隔離塞,，使水不接觸混凝土拌和物,，然后再將水泵入管道進行清洗。
上述產生堵管的原因中,，在開始的潤管階段和結束的清洗管道階段,，發(fā)生堵管多屬于錯誤操作方式造成的，采用正確的泵送工藝流程一般可以避免,。
在泵送過程中,、泵送中斷重新啟動過程發(fā)生堵管，混凝土拌和物的“可泵性”不良或泌水離析大則是主要原因,。
D. Kaplan等嘗試建立常壓自由泌水速率與堵管之間的關系,，采用圖5所示的試驗裝置和程序測量混凝土拌和物的泌水速率，在真實泵送選自.投標書代寫網 yipai178.com 管道上實測檢驗可泵性（是否堵管）,，得到的結果見圖6,。
結果分析表明，泌水速率可以反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性,，與發(fā)生堵管的危險性有一定相關性,；粗骨料為圓角（卵石）、增加粒徑0.1mm~0.7mm砂比例,，有助于降低泌水速率和改善泵送性能,。然而，管道堵塞是一種概率事件,，誘發(fā)因素較多,， 不能從單一泌水速率指標判斷發(fā)生或不發(fā)生，但泌水速率低表明泵送過程出問題的幾率低,。
