普通粉煤灰泵送混凝土在建筑施工的特征要求

普通粉煤灰泵送混凝土在建筑施工的特征要求

李建阳

内容摘要：泵送混凝土在掺加粉煤灰，特别是它与减水剂复合使用时，不仅经济效益显著，而且又改善了混凝上的技术性能，有利于发挥泵送工艺的优越性。具体有以下几个特点。

关键词： 粉煤灰 泵送 混凝土 建筑 施工 特征要求

泵送混凝土在掺加粉煤灰，特别是它与减水剂复合使用时，不仅经济效益显著，而且又改善了混凝上的技术性能，有利于发挥泵送工艺的优越性。具体有以下几个特点。

一、改善混凝土可泵性，扩大泵送适应范围

由于泵送工艺的要求，泵送混凝土对水泥的最小用量和高砂率的要求较为严格，因此水泥用量较多的高标号混凝土一般都可泵送，反之贫水泥的低标号混凝土就难于泵送。倘为满足可泵性要求，势必增加水泥的掺量，造成水泥的浪费和混凝土的超标号，为此有关单位曾限定C15以下的混凝土不得泵送。当低强度混凝上中掺用粉煤灰后，混凝土中浆体料总量增加，其町泵性问题也就迎刃而解了，同时粉煤灰经磨细后旱光滑致密的球形细颗粒，在混凝土中能起很好的润滑作用，提高了混凝土的和易性(也即降低了混凝土在管道内的摩擦)，从而扩大泵送工艺的适用范围。上海宝电工程先后用过掺磨细灰和减水剂的C10、C15低强度泵送混凝土，其可泵性良好，在用布料杆和300m水平硬管输送中，没有发生过堵管事故。

(2)改善混凝土拌和物稠度，提高工程质量 粉煤灰掺入混凝十后，它除了可取代部分水泥外，还取代了部分砂子，降低了砂率，从而减少了细集料刘•轴送管壁的摩擦。同时粉煤灰磨细后的微细球形颗粒，能使混凝土在不增加需水量的条件下提高和易性，又增加了浆体料总量，因此具有流动性大、黏聚性“良好”、泌水“少”等特点。工程实践证明掺粉煤灰泵送混凝土的施工性能良好。现场坍落度一般达11～15cm，并按施工需要可增至19～21cm。其黏聚性好，在输送管口混凝土能以柱状连续泵出而不发生分离。混凝土人模后自流性好，易于振捣密实，拆模后表面光洁。

(3)降低泵送压力、减少机械磨损 由于掺粉煤灰的泵送混凝土的可泵性好，故正常泵送压力可以降低。例如在水泥用量为200kg／m3、磨细灰掺量为80kg／m3、水平输送距离为300m和坍落度为13～15cm时，其泵送压力仅需40～45MPa。由于泵送压力较低，混凝土与管壁的摩擦也小，减少了泵车的动力消耗，相应延长了泵车的使用寿命。

(4)水泥用量少、工程成本低 根据宝电工程实践，与宝钢现行定额相比，用42.5级矿渣水泥配制C15泵送混凝土，可节约水泥25％(68kg／m3)，节约砂子18％(141kg／m3)。 (5)充分发挥混凝土后期强度 泵送混凝土中掺用磨细粉煤灰后，可以较大幅度地提高混凝土的后期强度，因此把非早期受荷结构的混凝土28d设计强度改用60d设计强度，在技术上是町行的，在经济上是有利的。宝电工程采用这项技术措施后，既满足了强度要求，又节约了水泥。例如采用42.5级矿渣水泥，可节约水泥11.5％。

二．配合比设计

1、配合比设计原则 粉煤灰泵送混凝土配合比设汁，必须满足两项基本要求：保证混凝土达到设计强度、均匀性、耐久性、满足现场施[要求及具有良好的稠度和可泵性。另外还应根据《普通混凝土配合比设计规程》(JCJ 55 2000)、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》和《泵送混凝土施工技术规程》中的有关规定进行配合比设计。即以基准混凝土为墓础，按照与基准混凝土等稠度、等强度的原则，用超量取代法进行设计。对于有抗渗要求的粉煤灰泵送混凝土，在进行配合比设计时，必须考虑以下几个问题。

(1)水泥最小用量 水泥用量除满足强度、耐久性外，还需满足可泵性的要求。对于普通泵送混凝土，我同规范中规定的水泥最小用量宜为300kg／m3。根据工程实践，对于有抗渗要求的粉煤灰混凝上，水泥最小用量宜为320kg／m3。

（2）坍落度 坍落度大小直接影响混凝土的浇筑和泵送。混凝土泵的工作压力和摩擦阻力一般随混凝土坍落度减小而增大。对于普通泵送混凝土，规范巾规定的坍落度宜为80～180cm。根据工程实践，对于有抗渗要求的泵送混凝土，最大坍落度不宜超过140mm，而混凝土经过泵送，坍落度损失20～40mm。为保证混凝土的流动性，施工前应根据气温、水泥品种等因素，进行坍落度损失试验。

（3）水灰比 水灰比不仅对混凝土强度、耐久性有影响，而且对泵送混凝土的流动阻力也有很大影响。工程实践证明，当水灰比小于0.45时，混凝土的流动阻力很大，泵送较为困难；当水灰比为0.5时，可泵性较好；水灰比超过0.6时会使混凝土保水性、黏聚性下降而产生离析。因此，水灰比宜在0.5～0.55范围内。

（4）砂率 根据工程实践，在原材料级配良好，掺用磨细粉煤灰和减水剂时，砂率宜在40％～42％间。

（5）磨细粉煤灰与减水剂复合掺用 减水剂为表面活性剂，掺入混凝土中能对水泥颗粒起扩散作用，把水泥凝聚体内包含的水释放出来，保证水泥充分水化，从而减少用水量，降低水灰比。掺人粉煤灰可增加混凝土中浆体的浓度，有助于提高混凝土的和易性、可泵性、节约水泥。国内外的试验与实践证明粉煤灰与减水剂复合掺用，是改善和提高混凝土性能的有效措施。对于有抗渗要求的泵送混凝土，磨细粉煤灰的掺量宜为基准混凝土内水泥质量的15％，取代水泥)10％，超量部分取代等体积的砂子。减水剂选用FDN高效减水剂时，掺量宜为水泥质量的0.3％～0.5％。

2、配合比设计示例 以下为宝电工程粉煤灰泵送混凝土配合比设计示例。

（1）原材料

a．细集料。中砂，细度模数Mk=2.6～2.8。

b．粗集料。碎石(连续级配)，粒径2～38mm。

c．粉煤灰。某厂磨细灰(由某厂干灰磨细加工而成)，质量符合国家颁发的有关技术

标准。

d．减水剂。木质素硝酸钙(吉林开山屯产)，JN减水剂(镇江焦化厂产)。

e．水泥。42.5级矿渣水泥。

（2）掺量的选择 对粉煤灰的掺用，由于“等量取代法”影响早期强度，而“外掺法”虽可提高早期强度，但却不节约水泥，故试验采用“过量取代法”，对不同品种的水泥进行粉煤灰掺量的选择。通过试验和分析，认为对小于C25的泵送混凝土，粉煤灰的掺量以80kg／m3为宜。

在粉煤灰掺量的选定方面，引用了“粉煤灰效应”的概念，并以胶结指数。来定量分析在不同粉煤灰掺量的混凝土中，粉煤灰效应的大小。一般来说，在F／(C十F)<0.4的条件下随粉煤灰掺量的增加和水灰比的减小，混凝土强度也会随之提高，但是粉煤灰掺量并不是越高越好，它要受。值的制约，应使a值尽可能地大，以获取理想的粉煤灰效应。

参考文献：

　　[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002.

　　[2]张厚先.建筑施工技术.北京：机械工业出版社,2004.