泵送混凝土试验研究

泵送混凝土试验研究

（研究型.开放实验）

实验指导书

一、实验意义和目的

泵送混凝土是指将搅拌好的混凝土，采用混凝土输送泵沿管道输送和浇筑。采用泵送混凝土施工，具有施工速度快，周期短，质量稳定、节省人工、提高工效、施工方便、不受现场条件限制等特点。泵送混凝土在建筑工程中已被广泛采用，欲使泵送混凝土的可泵性好, 硬化后强度、耐久性满足设计要求,材料选用和配合比设计是个关键。

本实验将设计泵送混凝土研究实验的方案，分析研究原材料，尤其是外加剂对泵送混凝土性能的影响，加深对泵送混凝土理论的理解和认识，掌握泵送混凝土的配制与试验技术要领。

二、实验原理

（一）与普通混凝土一样，泵送混凝土的配合比设计除要满足书记强度和经济性之外，还要具有良好的流动性和粘聚性，对于大体积混凝土还要考虑设法降低混凝土的水化热。根据泵送混凝土的工艺特点，确定泵送混凝土配合比设计的基本原则如下：

•要保证压送后的混凝土能满足所规定的和易性、均质性、强度及耐久性等质量要求；

•根据所用材料的质量、泵的种类、输送管的直径、压送距离、气候条件、浇筑部位及浇筑方法等，经过试验确定配合比。试验包括混凝土的试配和试送；

•在混凝土配合成分中，应尽量采用引气型减水剂、泵送剂等外加剂，以降低水灰比，改善混凝土的可泵性。

（二）泵送混凝土原材料要求

1.泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐

水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；

2.泵送混凝土所用粗骨料的最大粒径与输送管径之比，但泵送高度在50m以下时，

对碎石不宜大于1∶3，对卵石不宜大于1∶2.5；泵送高度在50－100m时，对碎

石不宜大于1∶4，对卵石不宜大于1∶3；泵送高度在100m以上时，对碎石不

宜大于1∶5，对卵石不宜大于1∶4；粗骨料应采用连续级配，且针片状颗粒含

量不宜大于10%；

3.泵送混凝土宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%，通过

0.160mm筛孔的含量不应小于5%；

4.泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性掺和料。

（三）配合比主要参数选择

1、水灰比的选择

未凝固的混凝土在输送管中流动时，必须克服管壁的摩阻力，而随着水灰比的减少，摩阻力逐渐增大。当水灰比过小，摩阻力急剧增大；当水灰比过大，对摩阻力减小没什么效果，反而会引起硬化后的混凝土收缩量的增加，有产生裂缝的危险。因此，泵送混凝土的水灰比一般不宜小于0.40，也不宜于超过0.70。

2、砂率的选择

泵送混凝土的砂率应比一般施工方法所用混凝土的砂率高2%－5%。我国规定的砂率宜控制在40%－50%。

粗骨料最大粒径/mm 适宜砂率范围/%

25, 40 41－45, 39－43

3、坍落度的选择

泵送混凝土，试配时要求的坍落度值应该按下式计算：

式中：T t－试配时要求的坍落度值；

T p－入泵时要求的坍落度值；

ΔT－试验测得在预计时间内坍落度经时损失。普通混凝土为1.0～1.5cm；轻骨料混凝土为2.0～2.5cm。

混凝土入泵坍落度选用表

泵送高度/m ＜30 30－60 60－100 ＞100

坍落度/mm 100－140 140－160 160－180 180－200

4、混凝土的粘聚性要求

按确定的配合比所拌制的混凝土应具有良好的粘聚性。

三、实验装置、流程和仪器

混凝土搅拌机、坍落度筒、普通混凝土压力泌水仪

四、实验方法和步骤

（一）选材与配合比设计

除按普通混凝土配合比设计规程进行外，尚应符合以下规定：

1.泵送混凝土的水灰比不宜大于0.60；

2.泵送混凝土的水泥用量不宜小于300kg/m3

3.掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4%。

（二）稳定性测定与分析

1.将混凝土拌合物按规定方法装入试料筒，称取混凝土质量G0。

2.尽快给混凝土加压至

3.5MPa，立即打开泌水管阀门，同时开始计时，并保持恒压。

3.泌出的水接入100ml量筒内，加压10s后读取泌水量V10，加压140s后读取泌水

量V140。

4.混凝土加压至10s时的相对泌水率

（三）坍落度和坍落度经时损失测定与分析

（四）强度测定与分析

五、实验数据记录（供参考）

（一）泵送混凝土配合比设计

方案一：

泵送混凝土试配配合比设计表

编号

水泥

用量砂石子水

减水剂

(%)

坍落度

(mm)

压力泌水率

(%)

和易

性

各龄期抗压强度(MPa)

1 R3 R7 R28 2

3

4

5

6

7

六、实验结果分析与讨论

1.泵送混凝土试配配合比设计的稳定性、坍落度和强度等方面是否满足要求，从材料

和配合比等方面分析原因，并提出改善措施。

2.采取措施后，再选几个配合比进行试验。

3.分析调整后的试验结果。

七、任选思考题

1.当泵送混凝土的坍落度达不到设计要求时应采取什么措施。

2.当泵送混凝土的和易性达到设计要求，但强度达不到设计要求应采取什么措施。

3.当泵送混凝土强度低，坍落度小应采取什么措施。

4.简述泵送混凝土配合比主要参数的选择。

5.试述不同减水剂对泵送混凝土泵送性能的影响。

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