泵送混凝土堵管原因、处理方法及预防措施

泵送混凝土堵管原因、处理方法及预防措施

摘要：简述混凝土泵送过程中出现堵管的原因，并探讨处理方法和预防措施。

关键词：泵送混凝土、堵管、处理方法

在铁路施工过程中，为了确保混凝土结构的长期耐久性能，对混凝土施工中的原材料、配合比选定、混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护都制定了严格的质量标准。

随着铁路建设如火如荼的发展，混凝土泵送设备在施工中得到了广泛运用。但由于用户对输送泵的性能、泵送技术掌握不全面，操作不当，维修保养不及时等，导致设备堵管故障时有发生，从而影响了工程的施工质量和进度。故特此对泵送过程中的堵管原因、处理方法和预防措施进行探讨。

泵送混凝土，是利用混凝土泵的压力将混凝土拌合物通过管道输送到浇筑施工地点，同时一次性完成混凝土拌合物的水平运输和垂直运输，所以它具有输送能力大、效率高、连续作业、节省人力、降低成本等优点。泵送混凝土即要求满足设计规定强度、抗渗等级、耐久性等，还必须具有良好的可泵性，即混凝土具有摩擦阻力小、离析、阻塞、聚性适当，且能顺利通过泵送、不粘管道的施工性能。

1 堵管原因混凝土泵送堵管是指混凝土在泵送过程中，泵送压力随油缸运动而迅速上升并很快达到极限压力，导致无法泵送混凝土而停止工作。正常情况下，混凝土在泵送管道中心形成柱状流体，呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆，水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触，骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻，后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓，致使管道内粗骨料形成集结，支撑粗骨料的砂浆被挤走，余下来的间隙由小骨料填补。这样，骨料密度增大，使该段管道内集合物沿管道径向膨胀，水泥浆润滑层被破坏，运动阻力增大，速度变慢，直至运动停止而产生堵塞。

出现堵管的主要原因如下：

1.1 混凝土配制方面

1.1.1 混凝土配合比不良。配合比不良的混凝土拌合物, 和易性差，变形困难，在管道中摩擦阻力增大，极易堵管。在压力梯度较大处，水分会通过骨料间隙渗透，使骨料聚结引起堵管，多发生在管道弯曲、变径和管路中间布置软管处。

1.1.1.1混凝土水灰比过大或过小易离析，造成砂浆与骨料分离而堵管，多见于长距离水平泵送时的“偏析” 堵管和竖直下行布管的下端离析堵管。因此需要选用合适的水灰比。混凝土的用水量是根据坍落度和砂石级配来确定的，可泵性混凝土水泥含量最少为300kg/m3，水灰比宜为0.4—0.6。

1.1.1.2 水泥用量过少或过多水泥在泵送混凝土中，起胶结作用和润滑作用，同时水泥具有良好的保水性能，使混凝土在泵送过程中不易泌水，水泥的用量也存在一个最佳值，若水泥用量过少，将严重影响混凝土的吸入性能，同时使泵送阻力增加，混凝土的保水性变差，容易泌水、离析和发生堵管。一般情况下每立方米混凝土中水泥的含量应大于320Kg，但也不能过大，水泥用量过大，将会增加混凝土的粘性，从而造成输送阻力的增加。另外水泥用量与骨料的形状也有关系，骨料的表面积越大，需要包裹的水泥浆也应该越多，相应地水泥的含量就越大。

1.1.1.3混凝土坍落度过大或过小混凝土塌落度的大小直接反映了混凝土

缓凝剂与其他减水剂，尤其是早强型外加剂存在相容性问题，复合使用前一定要先试验，后应用。粉煤灰是泵送混凝土的常用掺合料，在泵送混凝土中掺加磨细的粉煤灰，能使混凝土拌合物的流动性显著提高，且能降低泌水和干缩，改善混凝土的可泵性。对于大体积混凝土结构，掺加一定的粉煤灰还可降低水泥的水化热，有利于控制温度裂纹的产生。对于强度等级在C25以下的混凝土，粉煤灰掺量一般为水泥用量的10～15%。由于掺加粉煤灰后，混凝土的缓凝作用明显，冬季施工时慎用。

1.1.1.6 砂浆用量太少或砂浆配合比不合理因为首次泵送时，搅拌主机、混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸收一部分砂浆，如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道没有得到润滑，从而导致堵管。正确的砂浆用量应按每200m 管道约需0.5m3砂浆计算，搅拌主机、料斗、混凝土输送车搅拌罐等约需0.2m3左右的砂浆。因此泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管，砂浆太多将影响混凝土的质量或造成不必要的浪费。另外，砂浆的配合比也很关键。当管道长度低于150m 时，用1:2的水泥砂浆（1份水泥/2份砂浆）；当管道长度大于150m时，用1:1的水泥砂浆（1份水泥/1份砂浆），水泥用量太少也会造成堵管。

1.1.2 混凝土或砂浆的离析混凝土或砂浆遇水时，极易造成离析。有时在泵送砂浆时，便发生堵管现象，就是因为砂浆与管道中的水直接接触后，砂浆离析而引起的。因此在泵送前用水湿润管道后，从管道的最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水与混凝土分开，否则极易造成堵管。

1.2 设备方面混凝土输送泵管接头处漏浆严重、泵管半径过小、布管不合理、弯管太多、软管使用不合理、液压系统压力调设太低、液压元件发生故障、混凝土换向阀处的零件磨损卸压等情况都可能造成堵管。

1.2.1混凝土运输设备混凝土的运输设备搅拌运输车装料前，搅拌筒内存有少量积水会造成混凝土的离析。出料时搅拌筒拌和不均匀，出现砂石分离。这些设备自身因素也会造成混凝土泵送性能的改变，引起泵管堵塞。

1.2.2混凝土泵送设备对于泵送设备，应根据泵送能力，正确、合理的选择泵车型号，在制定施工组织设计时，要进行换算，得出施工条件下的实际排量和输送距离。泵输送的最大排出量和最大排出压力（或最大泵送距离）是不能同时达到的，其相互关系是：当排出量增大时，输送压力下降，输送距离减小，否则若排出量较大、输送距离也较远时，沿着管道离泵越远，压力损失越大、泵送阻力增大，极易引起泵管堵塞。

1.2.3未使用同一厂家的输送管道管道内径不一致，接头处出现错台，使得混凝土流动不畅，引起堵管。

1.2.4 局部漏浆造成的堵管由于砂浆泄漏掉，一方面影响混凝土的质量，另一方面漏浆后，将导致混凝土的塌落度减小和泵送压力的损失，从而导致堵管。漏浆的原因主要有以下几种：

（1）输送管道接头密封不严输送管道接头密封不严，管卡松动或密封圈损坏而漏浆。此时应紧固管卡或更换密封圈。

（2）眼镜板和切割环之间的间隙过大眼镜板和切割环磨损严重时，二者之间的间隙变大。当间隙过大时，须通过调整异形螺栓来缩小眼镜板和切割环之间