摘要：本文论述了泵送混凝土的原材料选择、技术要求及配合比中水胶比、砂率、坍落度、外加剂和掺合料的确定原则。
关键词：泵送混凝土；水胶比；砂率；坍落度；外加剂；掺合料
[概述]：随着经济的增长社会的发展，工业水平也在不断的提高，土木工程行业的混凝土工艺也发生了很大的变化，泵送混凝土的产生使得施工速度大大地加快了，在提高效率的同时也减少了建筑物的成本，让各种建筑物的造价更加的经济。泵送混凝土具有输送混凝土能力大、速度快、缩短工期、降低费用及能连续作业的特点，尤其对于高层建筑和大体积基础混凝土的施工，更能显示出它的优越性。
1.原材料的选择
1.1 原材料的要求
⑴ 本设计要求混凝土设计强度为C25-C60，使用材料为普通硅酸盐水泥，强度为P32.5、P42.5两个等级。中砂细度模数3.1，碎石最大粒径为25mm。Ⅱ级粉煤灰。聚羧酸系高性能减水剂，自来水。
⑵ 混凝土强度保证率取95%，此时概率系数为1.645。当施工单位不具有近期同一品种混凝土资料的时候，其强度标准差可按下表选取：
表1强度标准差
1.2 泵送混凝土对原材料的要求
泵送混凝土对原材料的要求严格，对混凝土配合比要求较高，泵送混凝土施工，要求混凝土具有可泵性，这对能否泵送以及混凝土泵的使用寿命有很大的影响。影响混凝土可泵性的因素很多，主要是拌和物本身的和易性，粘聚性，为此对混凝土原材料的质量，必须严格控制和选择。
⑴ 水泥
要保证混凝土具有可泵性，很重要的一点是混凝土必须具有一定的保水性，而不同品种的水泥对混凝土的保水性的影响，也不尽相同。一般情况下保水性好，泌水性小的水泥宜于泵送混凝土。搅拌站所用水泥为散装水泥储存时间不宜超过三个月。
⑵ 集料
集料是混凝土主要组成材料之一，在混凝土中起骨架作用，半径在5mm以上的称为粗集料。半径小于5mm的成为细集料。
粗集料的粗大颗粒对混凝土的可泵性影响很大。从理论上说，一般碎石的最大粒径不应超过管内径的的1/3，卵石最大粒径不超过管内径的1/2.5。本设计中采用最大粒径不超过30mm的碎石和卵石。
细集料的级配对泵送混凝土的可泵性影响很大。在级配中，细度模数为2.3-3.2，半径在0.315以下的细集料所占比例非常重要，很多情况就是因为这部分颗粒所占的比例大小而影响正常的泵送施工。
配置混凝土宜选二区，实验证明粗细集料的级配组成能反映空隙率大小，试用级配范围符合规定的粗集料，适当控制砂率，均能使泵送混凝土获得较好的可泵性，我国许多生产粗细集料的单位，对泵送混凝土所要求的级配很少能够满足，所以应该根据实际情况多进行研究。
⑶ 外加剂
配置混凝土时常用的外加剂有：减水剂、引气剂。减水剂有普通减水剂和高效减水剂，切随施工温度的变化效果不同。减水剂随着泵送混凝土的增多显得尤为重要，普通减水剂掺量是0.2-0.3%，高效减水剂的掺量是0.2-1.0%。本设计中使用聚羧酸系高性能减水剂。
2配合比设计
2.1配合比
与普通混凝土相比泵送混凝土配合比设计更为严格，其主要要求是：保证泵送后的混凝土能满足所规定的和易性，匀质性，强度耐久性等质量要求。根据所用材料的质量，经过实验后确定配合比。
首先是W/C的确定，流态混凝土在输送管内流动时，必须克服管壁的摩擦阻力，而摩擦阻力的大小与W/C有关，随着W/C的减小摩擦阻力逐渐增大，但W/C过大对摩擦阻力的减小并无明显效果，反而会引起硬化的混凝土收缩量的增加，又发生裂缝的危险，因此，W/C除了考虑可泵性要求外还应考虑结构物对混凝土耐久性、抗渗性的要求。
2.2 砂率的选择
泵送混凝土的砂率应比一般施工方法所用的砂率高2-5个百分点，这主要是因为泵送的输送泵车壳质管道外还有锥形管，弯管，软管等。当混凝土拌和物经过变截面或变方向的管路时改变了流动状态混凝土的运动状态，影响了集料颗粒的相对位置。此外，如果砂浆量不足容易产生阻塞，适当的提高混凝土的砂率对改善混凝土的可泵性是必要的，但是过高的砂率不仅回引起水泥用量和水量的增加而且会引起硬化后混凝土质量变坏。因此确定混凝土的配合比时，在能满足可泵性前提下应尽量减少单位用水量为原则，来选择砂率。
确定泵送混凝土的砂率时，还要考虑粗集料的颗粒级配，不同的水泥砂石料经过试配多次调整得出一个合理的砂率值也就是在用水量一定的情况下能使混凝土拌和物获得更大的流动性，且能保持粘聚性及保水性能良好时的砂率质量。
2.3 坍落度的选择
泵送混凝土坍落度的影响因素很多，视具体情况而定，如水泥用量较小，坍落度相应减小，用布料杆进行浇筑或管路转弯较多时，由于管接头多压力损失大，宜适当增加坍落度。向下泵送时为防止混凝土因自身荷载下滑而引起堵塞，宜适当减小坍落度。向上泵送混凝土时为避免大的倒流压力坍落度也不应过大，我国的泵送混凝土坍落度一般在80-150mm。泵送高度在30米下时坍落度不宜过大，最大可在200-210mm，泵送混凝土的坍落度最好要考虑其在使用过程中的坍落度损失，其主要原因是时间和温度，其中试件由于输送距离配管设计等有密切关系。
2.4 外加剂与掺合材料
在泵送混凝土中外加剂和掺合材料是极为重要的，他能够改变混凝土的工作性，增大坍落度，延缓凝结时间和节省水泥。
本设计中采用了粉煤灰掺合材料，它能够降低混凝土材料初期水化热，减少干缩改善和易性，增加后期强度和抗渗性及抗硫酸盐性能。
进行配合比计算时，首先是普通混凝土用水量确定，见下表：
表2普通混凝土用水量确定
2.5配合比的计算过程中的重点
⑴ 确定用水量
根据不同的结构物和不同的振捣方法及施工和易性要求，参考下表选定坍落度。然后根据坍落度和石子品种规格参考选定用水量。
表3混凝土浇筑时的坍落度
⑵确定砂率
可根据本单位对所用材料的使用经验，参考下表：
表4 砂率的选择
注：1本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；
2采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；只用一个单粒级粗骨
料配制混凝土时，砂率应适当增大。
3由于本次设计为泵送混凝土，所以砂率宜为35%一45%。
⑶试配与调整，并最后确定施工配合比
根据计算的配合比，用施工所用的原材料进行试验，检验其和易性，坍落度，密度和强度。对计算结果做适当调整，如坍落度不符合要求，或粘聚性和保水性不好，可保持水灰比不变，增减水泥浆的量，或调整砂率不变，同时增加砂及石子的用量；然后提出基准配合比做3组试块进行试压。如拌和物密度与设计密度不符，应做实测按比例乘以调整系数；如果强度不符合要求，则需调整水灰比，用水量不变，重做实验，直至各项符合要求为止。
3结语
泵送混凝土配合设计过程中，由于施工要求较高，施工难度随时存在，应对材料严格控制，选择适应性能满足泵送混凝土性能的砂石、掺和材料等。且配合比并不是固定不变，应根据现场情况要求相应人员能及时调整满足现场施工。
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论文作者:教传毓,汪彦旗,徐林峰,刘小南
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
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