混凝土泵損可以說是一個經典問題,最近我沒有遇到。這還是我三年前的事情。後來也不斷有朋友時不時的遇到這個問題。今天突然想起來了,就把它總結一下。如果不想看整篇文章的朋友也可以直接翻到最後,結果就一句話。

事情的經過且聽我娓娓道來。

三年前一個漆黑的夜晚,凌晨三點我的電話非常不配合的響了。干混凝土或者外加劑的同行們非常理解,凌晨三點接到工作方面電話這tm比恐怖片還恐怖。不到萬不得已哪怕神經病也不想著凌晨大家嗨皮一下。得咧,穿好衣服火速趕往現場。到了現場之後經過了解,問題簡單明了。混凝土從攪拌車卸出來測一測坍落度還有200mm,經過泵車輸送到了施工部位再測一遍坍落度只剩下160mm。施工方那邊的技術員跟說相聲似的,你一句我一句質問這什麼情況。我的內心想法也跟岳雲鵬似的。不過跟甲方爸爸是不能這麼說滴,一通忽悠什麼泵車壓力大、坍落度損失大啊我們趕緊調整。其實內心是蒙蔽的,這到底嘛情況!怎麼這麼神奇?

那一夜註定是睡不了回籠覺,黑燈瞎火的情況雖然明了但是排查原因無從下手。施工還得繼續,現場方案再把坍落度做大。今天晚上湊合著用。有事咱白天好商量,當然事後的經過證明白天也沒那麼好商量。

對了,得補充一句。這個工地是C60混凝土基礎大概1000方。哪個工程就不提了,回頭再造成點啥負面影響。要說這個大樓施工是非常規範的。泵損也不能算影響施工質量嘛,只能算影響了施工進程,之後混凝土強度還是杠杠的。當天晚上其它工地的泵損沒那麼嚴重,混凝土標號越高泵損問題越突出。

這玩意跟鬼魂一樣,雖然鬼不是你帶來的。但是這驅鬼的大旗還是得外加劑來抗。驅鬼之前得先百度這鬼啥來頭,一查不知道查了也白差,沒有對症的。我把網上介紹泵損的原因總結如下:


混凝土出現泵損的原因

1高溫天氣及膠凝材料量多 隨著全球環境的變暖,尤其夏季氣溫較往年普遍有所升高,超高的溫度加速了混凝土中水分的蒸發,尤其是高強度等級混凝土,水膠比較低,水分的蒸發加速了混凝土的凝結。C60高強度等級混凝土的膠凝材料多,混凝土比較粘稠,泵送時和管道的摩擦力比普通混凝土要大的多,摩擦生熱大,管道和混凝土溫度都升高,混凝土溫度升高水化加速,坍落度加大,凝結加快。

2水泥磨製溫度過高 夏季水泥在粉磨過程中極易由於磨機溫度升高而使二水石膏脫水產生半水石膏,進而產生硬石膏。在拌制混凝土的過程中會使混凝土坍落度損失變大,甚至造成水泥假凝現象。

3泵送管道的鋪設 部分建築物佔地面積較大,泵送管道架設很長,並且彎頭太多,增大了混凝土在管道輸送過程中的阻力。有一實體工程:其中水平距離70米,豎直距離30多米,彎頭15處,其中垂直彎頭就有7處。泵車泵送料斗處測得混凝土的坍落度為230mm,經過三一重工泵車泵送後,工作面上的混凝土幾乎無流動性;從水平管段距泵車約10米的位置拆卸下一節頭目測泵送出來的混凝土,坍落度為190mm,明顯比出料口處的流動性大。

4外加劑與水泥的適應性及對溫度和壓力的敏感性 目前市面上銷售的外加劑種類繁多,不同水泥廠生產的水泥中摻合料的摻量和成分不一,甚至有些摻合料的質量達不到國標要求,在這樣的情況下,外加劑與水泥的適應性就特別差。對於C60等高強度等級混凝土,外加劑不僅要考慮其減水率,也要考慮其對水泥的分散性,從而降低所拌制混凝土的粘度。在泵送髙強度等級的混凝土時同時還應注意外加劑對溫度和壓力的敏感性。

解決途徑

1膠材用量及泵送工藝 對於C60及以上強度等級的高強度混凝土,根據JGJ-2012《髙強混凝土應用技術規程》中規定膠凝材料的總量宜控制在480~560kg/m3,同時水泥膠砂強度不宜低於這樣在保證強度的前提下也控制了膠凝材料的用量,從而控制混凝土的粘度,否則粘度太大勢必給施工帶來困難。對於泵送過程中,泵送管道由於摩擦生熱溫度升高可以採用在管道上做降溫處理,如持續淋水或包裹麻布淋水,麻布吸水效果好,可減緩管道發熱。

2粉磨中石青的選擇 盡量選擇二水石裔調凝的水泥,半水石裔與硬石青吸附減水劑分子能力比較強,同時降低了減水劑對水泥的分散效果,因此,應選用礦相較單純的二水石膏礦石作調凝石膏,並嚴格控制磨機溫度;選擇C3A含量較低的水泥,水泥中的礦物組分對減水劑分子有選擇性吸附作用,C3A、C4AF吸附能力較強;選擇SO3含量較高的水泥,在低鹼水泥中加入少量的硫酸鈉會明顯改善水泥漿體和由這種水泥製備混凝土的流變性。

3運距與彎頭設置 高強度等級混凝土超高或是超遠距離泵送時,對設備的選擇和管道的布設也是至關重要的,其中的原則之一就是管道彎頭要儘可能少,尤其是直角彎頭,這些位置在泵送過程中產生的阻力很大,可以適當設置幾個15°、45°的彎頭,有利於減少泵送過程的摩擦阻力。

4外加劑的選擇 儘可能選用氨基磺酸鹽系或是聚羧酸系減水劑(我用的就是聚羧酸減水劑!),它們與水泥的相容性要好於萘系減水劑。使用聚羧酸外加劑時一方面可以略微調整一下引氣來改善混凝土的流動性,另一方面在保證其減水率等基本指標的前提下可以嘗試合成過程中改變一下分子結構,減少由於高溫髙壓對聚羧酸分子的結構破壞。


以上是網上關於泵送問題的分析。第一條溫度高肯定是不符合,4月份的晚上氣溫不到20度這溫度要是算高的話,夏天就別過了。膠凝材料高這一點倒是有可能,只是後面說的不太對。泵管輸送的時候產生熱量,我當時摸了泵管和室溫差不多。第二條水泥磨製溫度過高我認為也不對,再說了就算是對的,那就意味著每個夏天都會出現泵送問題,實際情況並不是。而且和水泥窯內上千度比起來冬天夏天這個室溫差別真不能算啥大事。(舉個例子,人體正常體溫是36°,現在測的體溫是36.001°能燒死人?顯然是不能的)第三條也許別的工地存在這個現象,我這個工地沒有出現彎頭過多的現象,印象中只有3個彎頭。第四條外加劑對水泥對溫度壓力的敏感性。這一條我覺得有一定道理,但是說的太籠統基本等於沒說。聚羧酸外加劑對水泥的敏感性是一個老生常談的事,混凝土一出問題就是和水泥不適應。這老掉牙的措辭對解決問題沒啥幫助。敏感性這個詞我覺得是聚羧酸一個永遠甩不掉的鍋。和萘系時代相比聚羧酸確實會對水泥用水量敏感,但現在聚羧酸時代不能總拿萘系做參照物。我相信除了個別地區,現在誰也不會想著用萘系替代聚羧酸。網上對於泵損問題的研究確實也不多,那就實際情況實際分析。

第二天我進行適配試驗,混凝土在靜置狀態下非常好。2個小時都不存在坍落度損失,但是只要一過泵就嚴重損失。這個時候有點搞笑的是有人把問題原因歸結到是泵車壓力過大。有沒有這個可能呢,我覺得最多是次要原因。當時現場三台泵車同時出現問題這個概率也太巧了。

靜態的原因分析都沒有懷疑的對象,只好轉向動態分析了。只有在泵車輸送才會造成泵損,這個過程和靜態混凝土最大的區別是什麼呢?

答案是壓力

幾十米的管道混凝土全靠壓力作為輸送動力,這是和靜態混凝土最大的區別。

按照這個思路走下去,壓力為什麼會造成混凝土瞬間損失掉流動度呢?

答案應該是含氣量變化,這時我不敢肯定是否一定是含氣量變化。考慮這個因素是在混凝土適配中經常會測含氣量,當然測含氣量本身沒啥問題。測含氣量的手段給我的提示。我在測完含氣量之後會發現被加壓的混凝土基本上都沒有流動性了。我沒有對比過泵車輸送和測含氣量兩種方法哪一種對混凝土的施壓大只是覺得這個思路是對的。不過以前也是正常輸送沒有出現這個問題。又如何建立相關性呢?

我認為是因為混凝土的其他原材料變了,導致對外加劑引入的氣泡更敏感。換句話說就是外加劑引入的氣泡更容易破。為啥不說是砂子或者水泥顆粒更容易碎呢?碰瓷還得找容易碎的呢,扔個鐵疙瘩到人車上註定是車損鐵疙瘩沒事,砂子都能破的話這事就無力回天了。經過抽絲剝繭我的初步結論是原材料變化====氣泡容易破裂。不管混凝土的原材料如何變化,只要外加劑能解決的那必然外加劑責無旁貸。

氣泡容易破裂對應我公司本身情況是使用的國產 引氣劑。我得出的解決方案就是更換更適合聚羧酸的進口醚類引氣劑。按說我這絲絲入扣的推理應該說是沒有破綻的,剩下的就是嘗試更換完引氣劑看看混凝土效果。前面提到的事情複雜性出現了,從事情本身考慮我得到的這個結果得罪了採購引氣劑的人。之前我提到過,事情沒有解決之前各路人馬都會提出解決方案。這採購引氣劑的哥們就死活不覺得是引氣劑的問題。但是這時候不得罪人自己飯碗估計都能丟了,我力排眾議堅持是引氣劑的問題。好說歹說買了一桶進口引氣劑,效果不負我望。一經使用泵損問題便消失了。

現在我把這些寫出來輕鬆,當時的情況可不是這樣。像這種C60混凝土一天一千方的工程,有啥閃失經濟損失非常大的。誰也不敢斬釘截鐵的說是什麼原因。

混凝土公司和外加劑公司聯動在這次事件中發揮了優勢。混凝土公司不會因為出現問題之後就立即更換外加劑廠家而是互相分析合作去尋找問題解決問題。如果更換外加劑廠家的話,即使問題解決了。外加劑廠家也不會真正透露出是為什麼解決的。或者僅僅是歪打正著用的品質好的引氣劑。自此之後的今年日子裡,泵損的問題便銷聲匿跡。以上就是我當時的思維方式。

結論:更換進口的醚類引氣劑是我解決泵損問題的手段。

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