泵送商品混凝土發展的現狀

劉文正 李 鑫 關 鑫 孫 健

（吉林建筑大學，吉林 長春 130000）

1 發展現狀

隨著我國城市化進程的加速，城區可用建筑土地的數量逐漸減少，國家為了合理的利用土地資源，減少土地資源的浪費，已經大力推進超高層建筑的建設。因此建筑的施工階段的難易程度增高，會對施工造成極大的影響。混凝土作為建筑領域中使用量最大的一種結構材料，也在不斷地發展。由于混凝土泵送技術可以實現遠程運輸、垂直運輸等正常施工較難的操作，泵送混凝土的施工技術和方式在現在高層和超高層建筑的建設當中都被廣泛使用。與此同時，泵送技術也在不斷地完善，使用的范圍逐漸擴大。在發展較早的城市和國家中，泵送技術都達到了標準甚至更高的水平，而我國的整體水平和泵送技術較之依舊有很大差距。

各個國家對于高層建筑都有相應的規范，但沒有嚴格意義上的標準。通常高層建筑是指樓房高度在100m時，層數達到30層的建筑。目前我國的商品房大多高度都在30層的時候達到了90m高，這種情況下混凝土泵送較難。泵送較難是因為普通混凝土的配比不能滿足泵送要求：與普通混凝土相比，高層、超高層建筑所需的碎石粒徑較大，受到阻力高；使用地泵時，泵送管的長度越長，會導致坍落度損失越大，流動性變差，增加阻力；與傳統混凝土相比，越高的樓層所需要的砂率越低，導致拌合物中漿體較少，減少了流動性，提高了摩擦力。

超高層泵送混凝土技術一般是指泵送高度超過200m的現代泵送混凝土技術。泵送的時候，高度越高，管道線路越復雜、拐彎彎頭數量越多，再加上泵送的高度、黏度需求大、強度要求高，使混凝土泵送時的阻力增大許多。同時，混凝土隨著長距離泵送其可泵性能下降，出現爆管、堵泵、漏氣等風險增大，影響工程施工進度。因此不斷研究超高層混凝土性能及施工工藝，對于提高超高層建筑施工質量及施工效率具有重要意義[1]

泵送商品混凝土是用混凝土泵或泵車沿輸送管運輸和澆筑混凝土拌合物。是一種有效的混凝土拌合物運輸方式，速度快、勞動力少，尤其適合于大體積混凝土和高層建筑混凝土的運輸和澆筑。從 1907年開始就有人研究混凝土泵。1932年荷蘭人J.C.庫依曼制造出臥式混凝土缸的混凝土泵，有了實用價值。第二次大戰后在歐美得到推廣。50年代中葉聯邦德國研制了液壓操縱的混凝土泵，工作性能大大改善。60年代中葉又研制了混凝土泵車，機動性更好。

中國在50年代就應用混凝土泵，但大規模應用是從1979年在上海寶山鋼鐵總廠工程上開始，此后在中國的高層建筑上得到推廣。1986年上海的商品混凝土已有86%是泵送的。混凝土泵分擠壓式泵和活塞式泵，多用后者。

根據混凝土泵能否自己行駛又分固定式、拖式和混凝土泵車。后者能自己行駛，便于轉移工地，車上還裝有三節能伸縮或屈折的布料桿，能將混凝土拌合物直接運至澆筑地點，施工十分方便。

混凝土在泵送的時候，前期泵送水來潤濕管道，中期在泵送混凝土前先泵送和混凝土強度等級相同的砂漿，泵送完成后對管道進行沖洗。泵水是為了檢查泵送管的封閉程度并且將上一次泵送的余料清理干凈，并且潤濕泵送管道。確保混凝土運輸過程中穩定，安全。泵水后，與泵送砂漿之前需要在管道入口放置一塊海綿球，起分離砂漿和水的作用。泵送砂漿時，要注意砂漿的用量，一般情況下可按每100m管道約需0.3m3砂漿計算，攪拌主機、料斗、混凝土輸送車攪拌罐等約需0.2m3左右的砂漿。因此泵送前一定要計算好砂漿的用量。砂漿太少易堵管，砂漿太多將影響混凝土的質量或造成不必要的浪費。砂漿泵出后可進行混凝土泵送[2]

2 主要問題與防治措施

由于混凝土在勞動分包時存在很多的不穩定因素，泵送時發生堵塞，施工時離析，泌水等都會影響混凝土的質量，從而出現許多問題。

當混凝土泵送時發生堵塞，必須馬上將輸送方向反轉，使拌合物完全回到料斗之中，重新攪拌均勻，減少泵送量。如果操作仍然受阻，就不能強行泵送，應該立刻清空泵送管道，重新攪拌新的拌合物，攪拌均勻后反復進行正反泵運轉后，再進行泵送澆筑。造成混凝土堵塞的原因主要有兩個：第一，混凝土在工地放置時間過長，缺乏養護，拌合物發生凝結硬化，導致泵送時候出現問題。第二，工作人員不夠專業，外包勞務人員工作量大，專業知識儲備不是很多，質量意識淺薄，就會在施工時候發生問題。

為了解決這種問題，企業需要對工作地點進行不定期的進行檢查，由專業的人員進行。檢查內容包括：攪拌站基礎設施； 對配合比計量需要的裝置、材料含水率和粒徑變化進行調整；監督施工時是否嚴格按照配合比進行施工；對外加劑和摻料的把控等等。商品混凝土從拌制結束，出罐車，運輸到現場等必須由攪拌站進行監督，保證混凝土的質量在送到施工現場時保證沒有問題，防止因為混凝土運輸過程中出現問題從而影響施工質量，極大限度確保預拌混凝土質量。

在混凝土運輸到施工現場時，工地的專業人員需要認真核對商品混凝土運輸單據的各項指標，檢查強度等性能是否存在問題，仔細把握操作質量。在每次入模澆筑前，專業人員需要到現場檢查坍落度、溫度等指標，如實記錄。若出現混凝土坍落度異常等突發情況，立即進行匯報并進行應急處理。施工通道必須隨時保持暢通，引導運輸車有序停放，確保施工順利進行。提前做好預案（準備備用泵、泵送管等必要措施）預防現場施工時可能發生的問題，確保不會因為突發情況耽誤混凝土施工、影響施工進度。若在澆筑過程中，混凝土坍落度發生異常，出現離析、泌水、停滯時間過長等問題，必須及時的由技術負責人進行處理。

養護環節也是至關重要的。混凝土拌合物經澆注振搗密實后，逐步硬化并形成內部結構，為使已密實成型的混凝土正常完成水泥的水化反應，獲得所需的物理力學性能及耐久性指標的工藝措施稱為混凝土的養護工藝。欲發揮混凝土的最佳性能，必須進行適當的養護。必須提供充分的水分來保證水化以及將孔隙率降低至能獲得所需要的強度與耐久性，并使混凝土由于收縮產生的體積變化最小。混凝土建筑很少遭到破壞是由于不會達到規定的設計強度，但在強度不足時就脫模，可能會引起問題。在夏季，如果不采取適當的養護措施，混凝土表面的水分就會不斷蒸發，出現塑性裂縫；在冬季施工時，過早地停止濕養護和脫模，由于負載的混凝土的強度不足，已不止一次的成為結構破壞的原因。即使在采用了良好的養護方法時，混凝土也需要足夠的時間去增加強度，脫模之前應檢查強度。在縮短了不需維護的使用壽命上，由于養護不充分而造成的潛在耐久性的損失是一個更普遍和更隱蔽的問題。對混凝土的“皮膚”（表皮混凝土）進行適當的養護是至關重要的，因為表皮混凝土將直接地暴露在環境中并可能受到物理的或化學的侵蝕。

影響泵送混凝土施工的因素很多很雜，施工方必須確保所有環節萬無一失。任何一個環節出錯都會導致混凝土的強度，和易性，耐久性和其他性能不達標，導致房屋不合格，增加安全風險。