泵送轻集料混凝土配合比及施工技术研究
２Ｏ０
第３５卷第９期
９年３月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣ兀爪Ｅ
Ｖｄ．３５Ｎｏ．９Ｍａｒ．２００９
・１６１・
・建筑材料及应用・
文章编号：１００９—６８２５｛２００９｝０９—０１６１－０２
泵送轻集料混凝土配合比及施工技术研究
刘登宇郭峰
摘要：通过试验研究了泵送轻集料混凝土的坍落度及力学性能，根据具体的施工情况，对泵送ＬＷＡＣ的关键施＿Ｔ－＿Ｔ－艺作了论述，采用页岩陶粒，掺入粉煤灰并配合高效减水剂，以期成功地配制出可用于工程实践的泵送轻集料混凝土。关键词：泵送混凝土，轻集料，配合比，施工工艺中图分类号：ＴＵ５２８
文献标识码：Ａ
１７４３１．２．１９９８标准，属高强轻集料，密度等级为８００级，各项检测项目合格；３）细集料：普通中粗江砂．堆积密度１密度２
６１４
４９０
将轻集料混凝土（Ｌ卿Ｅ）应用到工程中有一系列的技术经济
效益…Ｉ，有研究表明应用轻集料混凝土可减轻结构自莺的３０％～４０％，减少劳动强度的２０％。减少材料运输量的３０％～４０％，降低工程造价的１０％【２．３Ｊ。当前，对普通混凝土而言，若混凝土配合比设计合理，泵送施工方法正确，泵送技术已相对成熟。然而，ＬＷＡＣ比普通混凝土泵送施ｔ困难，这在某种程度一卜．阻碍了其进一步推广和应用。本文结合工程实践，对页岩陶粒轻集料混凝土的泵送性能进行了配合比试验与施Ｔ工艺研究，成功研制出町用于工程实践的ＣＬ４０泵送轻集料混凝土。
表１页岩陶粒轻集料各项性能检验
’检验项目
密度堆积密度表观密度宅隙率孔隙率简压强度强度杯呼
Ｉ
ｋｇ／ｍ３，表观
ｋｇ／ｍ３，含泥量０．５％。吸水率５．８％，饱和面１：吸水率
０．９％；４）掺合料：宁波北伦电厂生产的一级粉煤灰，物理化学性能如表２所示：２．２ｇ／ｍ３；５）减水剂：江苏武建生产的ＮＦ－１５奈系高效缓凝减水剂。
表２粉煤灰的化学组成及物理性能
Ｉ仙０３Ｓｉ（ｈＩ№０３Ｉ３２．８３１４６．５８ｌ５．３９
ｓ（）３
０．４５
ＣａＯ３．２８
Ｍｇ（）ｌ
２．７８
ｂ
４．５９
ｌ比表面积ｌ需水鼠比Ｉ３３９ｍ２傀ｌ９４％Ｊ
１．２混凝土制备及养护
１）试验前将陶粒浸泡１ｈ，使其基本达到饱和；减少搅拌过程
累讣筛余
％００００６３１００１（）０１００１００１００１００
检验结果
２．５６ｇ／ｅｍ３７６０１４３０
颗粒级配
筛孔尺寸
４０３１．５２０１６１０５２．５１．２５０．６３０．３１５０．１６
分计筛余
％０ＯＯ７３８９８
中及后期混凝土流动性降低。２）投料前将搅拌机洗净，加入与混凝土同比例砂浆预搅拌至搅拌机挂浆。３）采用５０Ｌ强制式搅拌机搅拌，加料顺序为：轻集料一砂一（水泥＋粉煤灰＋外加剂）一水。４）强度试验采用１５０弹性模量试验采用１５０
ｒｎｎｌ×１５０ｍｉｌｌ×１５０
１５０ｍｎｌ×３００
ｋｇ／ｄ＃ｋｇ／ｃｍ３
４７％４３％
６．９Ｎ／ｍ２
４０Ｎ，ｍ矗
３．６１％０．９７２．４Ｏ０．１４％０．５８％０．１８
ｔｎｎｌ立方体试模。
ｒａｉｎＸ
ｎⅡｎ长方体试模。
ｈ吸水率软化系数村型系数
１．３配合比设计
根据文献［４］介绍，结构用轻集料混凝土的砂率约为０．３～Ｏ．４较为合适。因本次试配强度较高，试验将砂牢固定为０．４；水泥用量为４８０ｋｇ／ｍ３，主要考察粉煤厌掺量（分别为５％，１０％，１５％）及水胶比（分别为０．２８，０．３，０．３２）对轻集料混凝土泵送性能的影响，最终确定一组理想的配合比用于泵送施工。试验配合比见表３。
煮沸质量损失
烧失量
鼢含量
含泥量
级配类别及粒级５
ｎｍ～１６ｎｎ连续级配
１泵送ＬＷＡＣ配合比试验研究１．１原材料
１）水泥：采用４２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，密度为３．０２ｇ／ｅｒａ３；２）
１．４试验结果及分析
前三组试验将水胶比固定为Ｏ．３，高效减水剂掺量均为１％，主要考察高效减水剂及粉煤灰掺量（分别为５％，１０％，１５％）对新拌混凝土坍落度及混凝土经时坍落度损失的影响（见图１）。
㈣■…，…■㈣，㈣，㈣
轻粗集料：湖北宜昌产页岩陶粒，实测性能见表１，参照ＧＢ／Ｔ过周密的安排，而最终得以顺利完工。非开挖拖拉管施工是一门新技术，受施工工艺的影响。其施工场地要求较高，也存在着一定的风险，但目前还没有可操作性的指导性规范，希望尽快出台非开挖牵引技术铺设管道的国标施工、验收规范，确认核批非开挖
牵引铺管施工企业专业资质，以规范我国非开挖牵引管工程施工市场。统一非开挖牵引管施．ｒ：技术质茸标准，提高非开挖牵引管施工工艺，加快非开挖牵引管施工工艺的推广，促进非开挖牵引铺管技术的良好发展。
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓｔｏｗｔｕｂｅｉｎｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
ＫＯＮＧＸｉａｎｇ－ｂｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
ＮＩＨａｉ－ｙａｈ
ｒｉｏ
ａｎｇｌｅ，ｍａｉｎｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｉｍｂｅｒｐｉｌｅ
ｃｏｆｆｅｒｄａｍ，ｓｏｍｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｐｏｉｎｔｓｏｆｐｌａｔｅｐｉｌｅ－ｗｅｌｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｕｂｅｔｏｗｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔａｄｏｐｔｉｎｇｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓｔｏｗｔｕｂｅ
ａｕｔｈｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｏｆｆｉｖ日－ｃｒｏｓｓｉｎｇｔｏｗｔｕｂｅｉｎ
ｄｉｖｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｋｅｙ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｃａｎ
ｐｒｏｌｎｏｔｅ
ｔｈｅｇｏｏｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓｔｒａｃｔｉｏｎａｉｄｅｄｐｉｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
ｗｏｒｄｓ：ｔｉｍｂｅｒｐｉｌｅｃｏｆｆｅｒｄａｍ．ｐｌａｔｅｐｉｌｅ－ｗｅｌｌ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ收稿日期：２００８．１１一１５
作者简介：刘登宇（１９７６一）。男，工程师，株洲市建设局，湖南株洲４１２００７
郭峰（１９６５一）。男．硕七生导师，副教授，中南大学土木建筑学院。湖南长沙４１００７５
２００
第３５卷第９期
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山西
建筑
衰３泵送混凝土试验配合比设计
试件
ｌ２３
４
料混凝土的强度比普通混凝土更为离散，且实际施工过程中质量
砂率
０．４Ｏ．４０．４０．４０．４
水傀
１５１１５８１６６１５５１７７
水泥／ｋｇ水胶比粉煤灰／ｋｇ集料／ｋｇ
５８３５６７５５１５６１５４２
砂／ｋｇ
７１０６９１６７２６８４６６０
减水剂／％
ｌｌｌｌｌ
难于控制。最终施工拟采用３号试件配合比，其２８ｄ强度达到
５３
似）
４８０４ｌ；ｏ４８０４８０
Ｏ．３０．３０．３０．２８Ｏ．３２
２４４８７２７２７２
ＭＰａ，表观密度１
８５１
ｋｇ／ｍ３，具有充分的安全储备。
２泵送Ｉ脚ＡＣ关键施工工艺研究
１）轻集料在施工前２４ｈ浸泡在水中，至施工开始前１ｈ将轻集料从水中取出，自然堆积３０ｍｉｎ后方可施工；２）施工开始后应严格控制物料比例与加料顺序，注意外加剂必须与水泥或粉煤灰同时加入，减水剂的掺最必须严格控制；３）混凝土泵启动后，经泵水检查，确认混凝土泵和输送管中无异物后，采用泵送水泥砂浆对混凝土泵和输送管内壁润滑；４）开始泵送时，混凝土泵慢速运转，并处于随时可反泵的状态；正常泵送时，必须保证混凝土浇筑施工的连续性，防止因施工衔接时间过长引起的堵泵；５）短时间泵送，再运转要注意观察压力表，逐渐过渡到正常泵送；长时间停泵，应每隔４
ｒＩｌｉｎ～５
５
挖
２０
量１８
蓑１６
密１４
１２１０
０．０
０．５
１．０
１．５
２．０
时间／ｈ
ｍｉｎ开泵一次，使泵正转和反转各两个冲程。
田１
粉煤灰掺量对混凝土经时坍落度损失的影响
ｈ
３结语
１）掺入高效减水剂是加大混凝土的流动性，改善ＬＷＡＣ泵送性能的重要技术手段。２）粉煤灰町提高轻集料混凝土的工作性能，其最大掺董可达１５％左右。此时若其他条件适宜，轻集料混凝土的出机坍落度可达２１．８ｅｎ＇ｌ。３）在一定范围内，加大水胶比可提高轻集料混凝土的流动性；但若水胶比过大，会导致混凝土分层离析及强度下降等不利后果。４）合理的施工组织管理，严格的混凝土制备工艺是保证ＬＷＡＣ质量的必要环节。参考文献：
［１］ＫｏｎｇＬｏ－Ｓｈｕ．Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ
由图１可知，三组试验的出机坍落度均达到１８∞１以上，２
经时坍落度损失均小于８ｃｒｎ。这表明合理掺入高效减水剂，大大提高了混凝土的工作性能，调节了混凝土凝结时间，减少了混凝土坍落度损失。粉煤灰掺茸从５％提高到１０％时，混凝土出机坍
落度增长近２锄．，而粉煤灰掺量从５％提高到１５％时，混凝土出机
坍落度仅增长０．９ａｎ，这说明粉煤灰的最大掺量为１５％左右，继续增加粉煤灰掺量对提高泵送轻集料混凝土流动性效果已不明显。
将粉煤灰掺量确定为１５％，继续对水胶比的影响进行对比试验。试验结果如图２所示，掺入高效减水剂大大降低了水胶比，提高了混凝土的流动性。从试验结果来看，４号构件１ｈ后坍落
Ｃｏｌｌｃｒｅｔｅ赋ｉｎＣｈ／ｍ［Ｍ］．Ｉｎ：Ｂａｔｉ—
ｎ眦ＩｎｔｅｍａｔｉｄｍｌＢａｌａ洒ｇ
筑，１９９６（２）：２－５．
Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｎｏｎｎｙ．１９８２．
度已不足１８咖，为确保混凝土在整个施工过程中的工作性能，选
择３号，５号试件（１ｈ坍落度均大于１８ａｎ）进一步对其物理、力学性能进行测试，试验结果如表４所示。
［２］范金生．国外人造轻骨料生产工艺及发展趋势［Ｊ］．吉林建［３］
中国建筑科学研究院建筑结构研究所．轻骨料混凝土的研究和应用文集［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９８１．【４】龚洛书．轻集料混凝土［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９６．
｛
越
［５］胡紫日，赵卫华．低强泵送轻集料混凝土的配制技术［Ｊ］．混
凝土。２００３（８）：５３—５４．
【６］王志伟，李秋义，赵铁军．轻集料混凝土拌和物特点及其施
工技术［Ｊ］．山东建材，２００６（３）：６１．６５．
［７］徐洪，徐银芳．轻集料泵送混凝土试验研究［Ｊ］．武汉大学
学报（工学版），２００４，２３（２）：３３—３６．
时间／ｈ
键蜜
圈２水胶比对混凝土经时坍落度损失的影响表４轻集料混凝土物理、力学性能
［８］陶钢．泵送混凝土配合比设计探讨［Ｊ］．山西建筑，２００７，
３３（７）：１６７—１６８．
弹性模量／Ⅶ、
２．５３Ｘ１０５２４６×ｊ０５
Ｉ试件表观密度／Ｉ‘ｇ・ｍ一３
３
ｌ８５１Ｉ８３２
３ｄ强度／＇ＭＰｎ
３４２９
７
ｄ强度，／ｌⅧＤａ
４５
２８
ｄ强度／ＭＰａ
５３４８
［９］丁庆军，张勇，王发洲，等．泵送高强轻集料混凝土的研究
［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００１，２３（９）：４．６．【１０］丁庆军，张
勇，王发洲，等．高强轻集料混凝土分层离析
控制技术的研究［Ｊ］．武汉大学学报（工学版），２００２，３５（３）：
５９—６２．
Ｉ
５
３９
由表４数据可知，５号试件２８ｄ强度４８ＭＰａ，表观密度
１
８３２ｋｇ／ｍ３，可满足ＣＩＡ０轻集料混凝土的要求。但考虑到轻集
Ｐｕｍｐｉｎｇｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｇｇｒｅｇａｔｅ
ＬＩＵＤｅｎｇ－ｙｕ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｉｎｇ
ｔＯ
ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ｍｉｘ
ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈ
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ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅｓｌｕｍｐａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｕｍｐｉｎｇｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｇｇｒｅｇａｔｅｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｃｃｏｒｄ—
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
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