1、混凝土輸送泵堵管原因及解決方法利用混凝土輸送泵泵送混凝土具有輸送能力大、效率高、能連續(xù)作業(yè)、節(jié)省人力、節(jié)約施工成本等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于眾多建筑領(lǐng)域，但是由于一些施工人員對泵送混凝土施工工藝缺乏系統(tǒng)的了解，而在施工中采用了一些比較傳統(tǒng)的操作方法，致使在施工中時常發(fā)生堵管故障，嚴(yán)重影響了混凝土澆筑質(zhì)量，延誤了施工工期。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，根據(jù)杭州灣跨海大橋工程及京津城際軌道交通工程的實踐經(jīng)驗，對堵管現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和排除方法分析如下：1 混凝土泵送原理可泵性混凝土主要由水泥、砂、石、外加劑、水組成，形成了無數(shù)大小不一、形狀各異的顆粒。經(jīng)過攪拌之后，由水混凝土的主要介質(zhì)將無數(shù)顆粒包裹，并以小顆

2、粒包大顆粒的形式連接起來，使水泥砂漿均勻包在粗骨料表面，并攜帶粗骨料在輸送管中以懸浮狀態(tài)運動，在這種狀態(tài)之下才能形成流動的混凝土，這就是可泵性混凝土的形成。泵送過程中由于壓力作用，一部分水泥砂漿被擠向泵管外層，在粗骨料與管壁之間形成一個潤滑層，從而使粗骨料順利通過泵管?；炷林挥斜３诌@種狀態(tài)；泵送才能順利進(jìn)行。當(dāng)這一潤滑層被破壞，如遇混凝土在輸送管內(nèi)的局部甚至大部分范圍的摩擦阻力(混凝土內(nèi)部摩擦力和混凝土對管壁的摩擦力)過大時，就會產(chǎn)生堵管現(xiàn)象。2 堵管判斷堵管一般有比較明顯的征兆，從泵送油壓看，如果每個泵送沖程的壓力峰值隨沖程的交替而迅速上升，并很快達(dá)到設(shè)定壓力值，正常的泵送循環(huán)自動停止，主

3、油路溢流閥發(fā)出溢流響聲，這時可以基本斷定發(fā)生了堵管故障；另外可觀察輸送管道狀況，正常泵送時管道和泵機只產(chǎn)生輕微的后座震動，如果突然產(chǎn)生劇烈震動，盡管泵送操作仍在進(jìn)行，但管口不見混凝土流出，也表明發(fā)生了堵管。輸送管有時會因為堵管時產(chǎn)生的強大壓力而脹裂。3 堵管原因及排除方法3.1 混凝土拌合物質(zhì)量3.1.1 坍落度過小或過大造成堵管混凝土坍落度過小(8cm)時：混凝土泵壓力表將顯示出每一個行程都有明顯增加，隨時出現(xiàn)堵管的可能。原因是混凝土泵吸入混凝土非常困難，吸入量減少，使容積效率降低，并帶入了空氣，造成摩擦阻力增大，流速不均，出口處常出現(xiàn)一段段的混凝土柱狀并摻雜著熱氣，即通常所說的“放炮”現(xiàn)象

4、，這種現(xiàn)象是由管內(nèi)運動混凝土中潤滑膜成分顆粒被水膜包裹時其膜太薄，使?jié)櫥ぴ诨炷羶?nèi)部及其管內(nèi)壁的潤滑作用降低而造成?；炷撂涠冗^大(2325cm)時：混凝土可近距離輸送，但在管內(nèi)稍加停歇就會出現(xiàn)堵管，這是因為混凝土已接近離析狀態(tài)，由于機械的磨損或分配閥關(guān)閉不嚴(yán)容易產(chǎn)生漏漿，或由于骨料的重力作用，粗骨料逐漸下沉而產(chǎn)生分層離析，而造成中距、遠(yuǎn)距混凝土泵送將無法進(jìn)行；當(dāng)平行中距100m以上，泵送時將出現(xiàn)流量失控及混凝土離析堵管，這是因為混凝土坍落度過大時容易出現(xiàn)彎頭處骨料的紊流現(xiàn)象，使泵的推動力無法屈服這種紊流阻力，而出現(xiàn)骨料相互沖撞擠壓和劃動管壁，造成混凝土堆積而堵管；當(dāng)混凝土在上下垂直泵送時

5、，垂直向下90彎頭很容易出現(xiàn)骨料堆積，稍加停頓就會在壓力作用下產(chǎn)生嚴(yán)重泌水而堵管。排除方法：控制混凝土合適的坍落度。泵送混凝土的坍落度應(yīng)根據(jù)泵送的高度和距離確定；對于大落差，垂直向下的混凝土泵送施工，坍落度宜控制在1216cm為好，由于向下泵送混凝土過程中，管內(nèi)混凝土因自重而產(chǎn)生向下自流，粗骨料下落速度遠(yuǎn)大于砂漿的流散速度，而造成混凝土的分層離析。所以若坍落度選擇過大，極易造成粗細(xì)骨料分離，而發(fā)生堵管現(xiàn)象。3.1.2 混凝土配合比不良造成堵管配比不良的混凝土拌合物在壓力梯度較大處，水分會通過骨料間隙滲透，使骨料聚結(jié)引起堵管；混凝土水灰比過大時易產(chǎn)生分層離析，造成砂漿與骨料分離而堵管；水泥用量過

6、少或砂率過大時，混凝土拌合物的和易性差，與管壁的摩阻力增大，極易堵管；而水泥用量過大，往往無助于提高混凝土的可泵性，相反會加大商品混凝土運輸中的坍落度損失，粘度增大，從而增加泵送阻力，也易堵管。排除方法：確定適當(dāng)?shù)乃冶燃坝盟?。泵送混凝土的水泥用量一般不得小?00 kg/m3，且各項指標(biāo)應(yīng)符合硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 (GBJI751992)和礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥 (GBjl3441992)標(biāo)準(zhǔn)，最大水灰比為0.6，一般宜控制在0.40.6比較好?；炷恋挠盟繎?yīng)根據(jù)坍落度要求，并參照砂石級配來確定。如果為滿足坍落度要求而用水量過大，很容易在泵送混凝土過程

7、中，產(chǎn)生泌水離析而堵管，此時應(yīng)通過改善砂石級配、增加外加劑和摻合料，調(diào)整坍落度。泵送混凝土的最小水泥用量一級應(yīng)符合表2的要求，以保證混凝土的可泵性。3.1.3 骨料級配和砂率不合理造成堵管泵送混凝土要求混凝土粗骨料的空隙要小，砂率要適當(dāng)提高，這樣在泵送時，才不會因為砂漿填充石子的空隙而無富余，使石子之間直接接觸增加石子間的摩擦力，影響混凝土的流動性，甚至管道內(nèi)由于缺少必要的水泥砂漿作潤滑劑，而使混凝土中石子直接與管壁接觸，增大了泵送阻力而堵管；砂率對混凝土拌合物的流動性和粘聚性影響最大。砂率過大，消耗水泥漿多，混凝土流動性下降，影響泵送；砂率過小，細(xì)骨料不能包裹粗骨料和填充粗骨料之間產(chǎn)生空隙，

8、將無法泵送。排除方法：(1) 改善砂石的級配和調(diào)整砂率粗骨料宜選用表面光滑的圓形或近似圓形的骨料，卵石優(yōu)于碎石，而碎石中針片狀碎石含量應(yīng)小于5；粗骨料的級配直接影響空隙率和砂率，從而影響混凝土的可泵性，一般常用525 mm和540mm的連續(xù)級配。(2) 對細(xì)骨料的要求宜用細(xì)度模數(shù)為2.53.2的中砂；通過0.315的篩孔的砂應(yīng)大于15%，若能達(dá)15%30%為最佳；有良好的級配，空隙率小，粗砂空隙率大，可泵性差；砂粒過細(xì)，泌水性增大，混凝土產(chǎn)生干縮性，泵送阻力大。如因細(xì)骨料不能滿足泵送要求而發(fā)生堵管；可通過調(diào)整水泥用量、砂率、改善粗骨料級配、添加外加劑等方法予以解決。(3) 泵送混凝土的砂率要求

9、泵送混凝土的砂率主要與石子種類、最大粒徑、砂的級配和水泥用量有關(guān)。泵送混凝土的砂率一般應(yīng)控制在40%50%，砂率可根據(jù)實際情況具體調(diào)整，使用粗骨料可適當(dāng)增大砂率，使用細(xì)砂則減少砂率。根據(jù)經(jīng)驗，中砂的砂率一般控制在38%45%，細(xì)砂或特細(xì)砂的砂率以32%38%較為合適。(4) 間歇超時造成堵管由于混凝土在管內(nèi)間隙時間過長，混凝土內(nèi)部水泥、外加劑的變化而產(chǎn)生蒸發(fā)作用，使混凝土內(nèi)水膜脫出，從管卡子的接縫處向外滲水，此時表明混凝土已開始初凝；當(dāng)再泵送時，混凝土顆粒間的潤滑膜不能隨機械的推動力作用使混凝土回復(fù)到原來的和易性狀態(tài)，使混凝土在拐彎處的摩阻力急劇增加，超出泵的最高壓力而堵管。當(dāng)被頂出混凝土已超

10、過手的溫度就說明管內(nèi)已經(jīng)堵死。處理此類堵管不可采用強壓方法，以免使堵管現(xiàn)象更加嚴(yán)重。3.2 混凝土泵送管道（配管及布管不合理造成堵管）原因：使用了彎曲半徑太小的彎管；使用了錐度太大的錐形管；配管凹陷或接口未對齊；管子和管接頭密封不良，造成輸送過程中泄壓。排除方法：嚴(yán)格確定輸送泵停放位置與澆灌地點的距離，除滿足施工要求外，還要利用水平管的摩阻力抵消部分垂直管內(nèi)混凝土自重造成的逆流壓力；精確計算輸送管水平換算長度；垂直向上布管時，宜使地面水平管長度不小于垂直管長度的1/4，一般不宜少于15m。布管時，如條件限制，可增加彎管或環(huán)形管來滿足要求；當(dāng)垂直輸送距離較大時，應(yīng)在混凝土泵機“Y”形管出料口36

11、cm處的輸送管根部設(shè)置銷閥管，防止逆流；側(cè)斜向下布管時，當(dāng)高差大于20m(傾度大于47時，應(yīng)在斜管下端設(shè)置5倍高差長度的水平管(或3倍高差長度加一段軟管)；如條件限制可增加彎管或環(huán)形管來滿足要求；當(dāng)傾度大于712時，應(yīng)在斜管上端設(shè)排氣裝置。泵送時，除在斜管下端設(shè)置5倍高差長度的水平管(或3倍高差長度加一段軟管)外，還應(yīng)先打開排氣閥，待輸送管下端混凝土有了一定壓力時，方可關(guān)閉排氣閥。3.3 氣候條件(1) 澆筑時外界溫溫度過高造成堵管原因：大氣溫度在3239以上時，混凝土輸送管壁溫度可達(dá)70以上，而管內(nèi)溫度可達(dá)73。此時管內(nèi)混凝土極易出現(xiàn)水分蒸發(fā)，混凝土潤滑膜形成初期，水分被管壁熱量侵蝕，水分熱

12、量使包裹的細(xì)粉量產(chǎn)生極快的蒸發(fā)作用而消失，混凝土內(nèi)部層次的水分不斷的補償又因蒸發(fā)作用而消失，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生超值阻力，從而堵管。排除方法：用草袋、布袋等能吸水的材料將被陽光照射的管路包裹起來，每隔15min澆水一次；泵送混凝土前應(yīng)將冷水泵入管內(nèi)降溫；打開泵的出口堵進(jìn)海綿球，使管內(nèi)水與砂漿隔開，以免造成砂漿離析；盡量保持泵送的連續(xù)性，使外溫造成的管溫能及時降溫。(2) 澆筑時外界溫度過低造成堵管當(dāng)冬季室外氣溫在-12以下進(jìn)行混凝土泵送，因為水泥顆粒表面水膜超出防凍劑作用范圍，在一定時間里被凍成結(jié)晶狀態(tài)，細(xì)粉量成分顆粒之間失去水膜的潤滑作用而不能形成潤滑膜層次，管內(nèi)混凝土達(dá)不到懸浮流動狀態(tài)而堵管

13、。排除方法：用草袋、布袋等保溫材料將管路包裹起來；泵送前，先打水泥漿，再打砂漿。拌水泥砂漿時，垂直泵送50m時，用水泥200kg，超出50m時，每增加30m再增加水泥100kg；泵送砂漿時要以前出口見砂漿為準(zhǔn)，以最大泵送流量進(jìn)行，使管壁溫度與混凝土溫度盡快適應(yīng)；掌握好泵送流速，盡量保持泵送的連續(xù)性，間歇不可超過30min。3.4 操縱方法不當(dāng)造成堵管原因：管道清潔不夠干凈；混凝土排量過大；待料或停機時間過長；泵送困難或泵壓升高時處理不當(dāng)；混凝土配料準(zhǔn)確度不夠，攪拌不均。處理方法：混凝土泵使用完清洗時，應(yīng)從進(jìn)料口塞入海綿球，然后用水或壓縮空氣推出管道中混凝土。清洗前應(yīng)反泵吸料，降低管內(nèi)壓力，避免水洗時泵水和管內(nèi)混凝土直接接觸，水泥漿流失而堵管。用壓縮空氣吹管時，動作要迅速，管線太長宜分段進(jìn)行，否則易造成混凝土擠密而堵管；合理確定混凝土排量；待料時間較長時，應(yīng)使泵低速運轉(zhuǎn)并調(diào)小流量，可適當(dāng)反泵以保持混凝土的流動性；泵壓持續(xù)增高時，應(yīng)放慢速度，先進(jìn)行12個反泵循環(huán)，并用木槌敲擊錐形管、彎