高强高性能混凝土超高泵送研究进展
超高层建筑施工中泵送混凝土技术研究
超高层建筑施工中泵送混凝土技术研究发布时间:2022-08-10T06:47:21.712Z 来源:《工程建设标准化》2022年4月7期作者:刁倩倩[导读] 在现代超高层建筑工程建设中,超高混凝土泵送是一项关键技术,适应了现代建筑高度不断增加的发展趋势,满足了高性能混凝土施工需求。
刁倩倩巴州益民房地产开发有限责任公司摘要:在现代超高层建筑工程建设中,超高混凝土泵送是一项关键技术,适应了现代建筑高度不断增加的发展趋势,满足了高性能混凝土施工需求。
超高混凝土泵送技术应用中,混凝土材料的配制优化、泵送设备的选型与安装、混凝土输送与控制是关键,确保混凝土性能、浇筑量与设备相适应,各项施工操作规范落实,方可保证超高混凝土泵送效果,打造优质工程项目。
关键词:超高层建筑;泵送;混凝土;应用1超高泵送混凝土技术概述20世纪80年代末前,我国超高泵送混凝土主要采取接力泵输送的方式,80年代以后,一泵到顶混凝土输送逐渐发展起来,如:1988年上海商城工程一次泵送高度168m,1994年东方明珠电视塔工程C40混凝土一次泵送高度350m,1997年金茂大厦C40混凝土一次泵送高度382.5m;直至21世纪以来,我国建筑工程混凝土一次泵送高度不断刷新,如:上海环球金融中心工程,C60混凝土一次泵送290m、C40混凝土一次泵送492m;广州东塔项目中,C120超高性能混凝土成功泵送至510m高度;上海中心大厦工程C60混凝土一次泵送582m实体高度,C45混凝土一次泵送606m,C35混凝土一次泵送610m,创造了多项世界纪录。
现如今,我国超高泵送混凝土技术已经位居国际前列,下一步还需继续加强相关研究,包括泵送材料、设备、技术细节以及现场控制等方面,不断丰富相关技术规程,为工程突破提供可靠支撑,本文主要围绕此展开详细分析。
2超高泵送混凝土技术的应用要点结合相关理论与工程实践分析,本文主要从原材料、泵送设备以及混凝土施工等几个方面出发,具体分析了超高泵送混凝土技术的应用要点。
超高性能混凝土流变特性及调控研究进展
超高性能混凝土流变特性及调控研究进展摘要:超高性能混凝土(ultra-highperformanceconcrete,UHPC)是一种基于颗粒紧密堆积理论设计的新型水泥基复合材料,它具有超高抗压强度、高韧性、优异耐久性等特点,在大跨径桥梁、薄壁结构、建筑装饰和海洋平台等领域具有广阔的应用前景。
优异的流变性能是保障UHPC顺利浇筑、发挥其性能优势的关键。
然而,UHPC采用了极低水胶比(通常为0.2左右),导致新拌UHPC黏度高、流动速度慢、静态损耗快,给泵送和浇筑带来一定困难,且对内部纤维分散和取向及其力学性能有着显著影响。
关键词:超高性能混凝土;流变特性;调控措施1UHPC流变性能表征UHPC(超高性能混凝土)是由水泥、辅助性胶凝材料、水、骨料、纤维、外加剂组成的复合材料。
在UHPC中,水泥和骨料的比例较高,纤维的加入使得UHPC具有更好的抗拉强度和抗冲击性能。
除此之外,UHPC还表现出典型的剪切变稠特性,具有明显的非线性流变特征。
研究发现,硅灰含量(0~25%)对UHPC流变性的影响很大,大多数UHPC拌合物都表现出明显的剪切增稠行为。
为了研究UHPC的流变特性,Bingham模型、改进的Bingham模型和Herschel-Bulkley模型已被广泛用于各种水泥基材料的流变行为研究。
其中,Herschel-Bulkley模型更适合用来描述新拌状态下UHPC的流变特性。
此外,含偏高岭土的UHPC流变性能更适宜采用Herschel-Bulkley模型评价。
在粗骨料UHPC的流变性能和稳定性方面,呈现出剪切变稀行为,改进的Bingham模型具有更准确的流变参数拟合结果。
2UHPC流变性能调控2.1水膜层厚度2.1.1用水量或水胶比Ultra-HighPerformanceConcrete(UHPC)是一种具有很高强度和优异耐久性的混凝土材料,但是如果水胶比过低,会导致它的工作性变差,施工难度增加。
高强高性能混凝土超高泵送研究进展
高强高性能混凝土超高泵送研究进展吴艳青,郭中光,张云飞(山东华森混凝土有限公司,山东济南250101)[摘要]高强高性能混凝土单位水泥用量多,水用量少,黏度大,超高层泵送时尤其困难。
随着泵送混凝土技术的普及推广以及超高层建筑的风靡,深入研究高强高性能混凝土的超高层泵送技术,对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有重大的实用价值和经济效益。
本文介绍了混凝土泵送性能的影响因素及评价方法,以及高强高性能混凝土泵送中存在的问题,提出了下一步的研究方向。
[关键词]高强高性能混凝土;泵送性;进展1 研究现状高强高性能混凝土是21 世纪混凝土技术的重要发展方向。
随着高层及超高层建筑的风靡,因为提高了浇筑质量与速度,混凝土泵送技术逐渐得到推广普及。
与常规混凝土相比,高强高性能混凝土单位水泥用量多,水用量少,黏度大,超高层泵送时尤其困难。
对于垂直高度大于400m 的超高层建筑,其混凝土泵的输出压力需要在20MPa 以上[1]。
混凝土在超高压泵送过程中容易产生泄漏,从而导致混凝土离析、堵管等诸多问题,这一直是混凝土施工的一大难题。
随着泵送混凝土的大量应用以及泵送高度和泵送距离的大幅增加,泵送混凝土的工作性能越来越受到各国研究人员的关注。
经过国内众多学者的研究[2-4],目前已多次成功将高强高性能混凝土泵送到400m 以上的高度。
郭佩玲[5]等使用常规的P·Ⅱ42.5 水泥,普通中砂,粒形较好的石灰石为主要原材料,选用双掺技术,成功配制出超大流动、免振、自密实C100 混凝土,在沈阳远吉大厦钢管混凝土柱中应用。
2007 年12 月10 日,在上海环球金融中心施工现场,三一重工的超高压泵送技术将混凝土一次泵送至492m 高度。
李伟中[6]等采用常规的混凝土优质原材料和生产设施,配制出了C100 超高性能混凝土,在广州国际金融中心(广州西塔)项目中,成功地将C100 超高性能混凝土一次顺利泵到333m 高,并创下了泵送到411m 高的世界新纪录。
关于高性能混凝土超高泵送问题的探讨
出口压力最大的混凝 土泵送设备 , 出口压力高达 4 P 。 0M a
33 混 凝 土 输 送 配 管及 铺 设 .
[ ] 向小英 , 国荣 , 1 顾 杨德龙 . 州珠 江新城 西塔超 高性 能混凝 广
土超 高泵送配管设计 [] J. 施工技 术,0 0 1 ) 21(1.
专用 的超 高压混凝 土泵送设备进行泵送 。超高 压混凝 土泵选型
一
目前 ,对 于高性能混凝 土超高泵送时 的压 力估 算国 内外均
尚无成熟的方法 , 一般 只能通过实践摸索 。《 混凝土泵送 施工技
般 要根 据工况要求先估算管道 的阻力 ,按计算 压力值初选混
术规程)J J 1— 5 推荐 的几种计算方法都只是针对普通混凝 ) G/ 09 ) ( T
泵到顶的方式进行浇筑施工 。但 这也就带来 了需将 大粘度极 难
泵送 的高性能混凝 土一次性 超远距 离及超高程地泵至指定地 点
强吸 附分 散作用 , 混凝土拌 合物粘性 大、 泵送 施工 阻力 大 、 送 泵
压力要求高 。②高性能混凝土坍落度 、扩展度对水 灰 比非常敏
感, 少量水 的波动将导致坍 落度 、 扩展度较大 的变化 。高性能混 凝土坍 落度 、 扩展度对泵 送阻力影 响巨大 , 现场试验表 明 , 高性 能混凝 土泵送 时 , 坍落度 最好控制在 2 — 6c 4 2 m之 间 , 扩展 度最 好控制在 60ml以上。 高性能混凝土组分多、 0 i l ③ 粘性大 , 对眼镜
低, 粘性大 , 具有 如下泵送特性 : 商 l ① 生能混凝 土单 方量 用水量 极低 , 至低 于 10k , 甚 5 g 其流动性 的产生主要依靠 高效减 水剂 的
超高强高性能混凝土在我国的研究与应用
0 前言本文所指的超高强高性能混凝土是指强度达到100~149MPa 范围,可泵送、耐久性能优异的一种混凝土。
这是重庆大学蒲心诚教授在超高强高性能混凝土一书中提出的混凝土分类观点,根据其工作性能差异又可分为流态超高强混凝土和高流态超高强混凝土。
笔者认为,由于具有良好的可泵送性能,对于现浇混凝土结构,这种混凝土是这一强度范围内性能最优异的选择。
1 超高强高性能混凝土在我国的研究现状近年来,超高强高性能混凝土的研究得到迅猛发展。
研究主要集中在超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现和耐久性能表现这三个方面。
1.1 超高强高性能混凝土的强度重庆大学蒲心诚教授及其博士生王冲等人对超高强高性能混凝土的制备方法以及性能进行了比较系统的研究[1],在国内较早提出了系统的超高强高性能混凝土制备方法,采用硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高效减水剂的技术途径,在国内最早制备出28d 抗压强度达到140MPa 的超高强高性能混凝土。
这一强度实现的技术途径,也是当前国际最为通用的技术途径。
超高强混凝土水灰比一般≤0.3,但是在类似的胶凝材料体系下,并不是水灰比越小,强度越高。
混合物的匀质性和流动性也会严重影响硬化混凝土的强度,匀质性和流动性越好,成型试件的缺陷越少,混凝土的强度也会越高。
超高强高性能混凝土在我国的研究与应用高育欣,吴业蛟,王明月(中建商品混凝土成都有限公司,成都 610052)[摘 要]调查了国内近二十年来超高强混凝土的研究和应用情况,对超高强高性能混凝土的强度实现途径、工作性能表现、耐久性能表现进行了总结归纳;对目前国内超高强混凝土的应用工程进行了调查,提出了超高强高性能混凝土大批量工程应用需要解决的问题,并进行了初步探索。
[关键词]超高强混凝土;高性能混凝土;应用Research and application of ultra-high strength high performance concrete in chinaGao Yuxin, Wu Yejiao, Wang Mingyue(CSCEC READY MIX CO., LTD, Chengdu,610052)Abstract: This paper ased on a survey of domestic research and application of ultra-high strength high performance concrete in the past 20 years, a review work about this area of strength realization, workability and durability is introduced. Besides, the problem concerning the mass practical application needed to solve is raised and preliminarily put forward.Key Words : ultra-high strength concrete; high performance concrete; application1.2 超高强高性能混凝土的工作性能对于超高强高性能混凝土的工作性能,蒲心诚教授等人的研究证明,高效减水剂起着主导作用,是超高强高性能混凝土流态化的基础。
超高性能混凝土在中国的研究和应用
超高性能混凝土在中国的研究和应用一、本文概述随着建筑行业的快速发展和工程要求的日益提高,混凝土作为一种重要的建筑材料,其性能优化和创新研究显得尤为关键。
在此背景下,超高性能混凝土(UHPC)作为一种具有优异力学性能和耐久性的新型混凝土,在中国的研究和应用逐渐受到了广泛关注。
本文旨在全面概述超高性能混凝土在中国的研究现状、应用领域以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和启示。
本文将介绍超高性能混凝土的基本概念、特点及其与传统混凝土的区别。
随后,将重点综述中国学者和工程师在超高性能混凝土制备技术、性能优化以及工程应用方面的研究成果和实践经验。
还将讨论超高性能混凝土在桥梁、建筑、道路等领域的具体应用案例,并分析其在实际工程中的优势和挑战。
本文将展望超高性能混凝土在中国未来的发展趋势,探讨其在绿色建筑、智能化施工等方面的潜在应用前景。
通过本文的阐述,希望能够促进超高性能混凝土在中国的研究和应用进一步深入,为推动建筑行业的可持续发展和创新发展贡献力量。
二、UHPC的基本性能超高性能混凝土(UHPC)是一种具有极高力学性能和耐久性的新型水泥基复合材料,其基本性能远超传统混凝土。
UHPC的抗压强度通常超过150 MPa,而其抗折强度更是高达30 MPa以上,这使得UHPC在结构应用中展现出极高的承载能力。
UHPC的弹性模量高,收缩和徐变小,这使得结构具有更好的变形性能和更高的耐久性。
UHPC的微观结构紧密,孔隙率低,这使得其抗渗性和抗化学侵蚀性能显著提高。
因此,UHPC在恶劣环境下,如高湿度、高盐度、高腐蚀性环境中,仍能保持较好的性能稳定性。
除了优良的力学性能和耐久性,UHPC还具有良好的工作性能。
其流动性好,易于泵送和浇筑,可以在复杂结构中实现精确的成型。
UHPC 的硬化速度快,早期强度高,这使得施工周期大大缩短,提高了工程效率。
UHPC以其卓越的力学性能、耐久性和工作性能,在中国的基础设施建设、桥梁工程、建筑修复等领域得到了广泛的应用和研究。
国内高性能混凝土研究进展与趋势
国内高性能混凝土研究进展与趋势目录一、内容概括 (2)1. 高性能混凝土概述 (3)2. 研究背景与意义 (4)3. 国内外研究现状及差距 (5)二、高性能混凝土原材料研究 (6)1. 水泥类型与性能 (7)2. 矿物掺合料的应用 (9)3. 高效减水剂的进展 (10)三、高性能混凝土配合比设计研究 (11)1. 配合比设计原则与方法 (13)2. 优化算法及智能配比技术 (14)3. 耐久性与工作性平衡策略 (15)四、高性能混凝土性能特点研究 (16)1. 物理性能 (18)2. 化学性能 (19)3. 力学性能及抗裂性 (20)4. 耐久性能 (21)五、高性能混凝土应用现状与发展趋势 (22)1. 应用领域及案例分析 (24)2. 市场需求分析 (25)3. 发展趋势预测 (27)六、高性能混凝土技术挑战与对策 (28)1. 技术难题与挑战 (30)2. 解决方案与措施 (31)3. 政策支持与标准制定 (32)七、结论与展望 (33)1. 研究总结 (34)2. 未来研究方向与展望 (35)一、内容概括本篇文档主要探讨了国内高性能混凝土的研究进展与趋势,涵盖了高性能混凝土的定义、技术特点、材料选择、配合比设计、施工工艺以及性能评估等方面的最新研究成果和发展动态。
在高性能混凝土的定义方面,文档指出了其相较于普通混凝土具有更高的力学性能、耐久性和工作性能,能够在各种恶劣环境下保持良好的工程性能。
在技术特点上,文档强调了高性能混凝土的组成优化、颗粒级配、外加剂优化、掺合料利用和耐久性提升等特点,这些特点使得高性能混凝土在建筑工程中具有更广泛的应用前景。
在材料选择方面,文档讨论了骨料、水泥、矿物掺合料和水等关键组分的优质化选择,以及环保型材料的研发和应用,以提高高性能混凝土的环境友好性和资源利用率。
在配合比设计上,文档介绍了基于试验和数值模拟的优化方法,以实现高性能混凝土性能的最佳匹配和经济效益的最大化。
超高层泵送混凝土的研究与应用
超高层泵送混凝土的研究与应用超高层泵送混凝土是指将混凝土通过泵送设备,将其输送至建筑物的超高层部位。
由于超高层建筑的高度常常超过传统浇筑方法的限制,因此超高层泵送混凝土的研究与应用具有重要意义。
本文将对超高层泵送混凝土的研究进展以及应用方面进行探讨。
首先,超高层泵送混凝土的研究主要集中在以下几个方面。
其一,泵送设备的研发与改进,以提高泵送能力及稳定性。
目前,市场上已经涌现出一系列功能强大、适应性广泛的超高层泵送设备,如曲臂泵车、蓝杰泵车等。
其二,泵送混凝土的流变学特性研究,以优化混凝土的配比和流动性。
超高层泵送混凝土对混凝土的流动性要求较高,因此需要对混凝土的流变学特性进行深入研究,以确保混凝土在泵送过程中的流动性和可泵性。
其三,泵送过程中对混凝土的影响因素研究,以预测并解决泵送过程中可能遇到的问题。
超高层泵送混凝土存在一系列问题,如混凝土的坍落度损失、混凝土与管道的摩擦、混凝土的泵送压力等,对这些因素进行研究可以有效预防和解决问题。
其次,超高层泵送混凝土在实际应用中具有广泛的应用前景。
首先,超高层泵送混凝土可以提高工程施工效率。
相比传统浇筑方法,泵送混凝土可以节省大量人力和物力资源,同时可以减少施工时间,提高施工效率。
其次,超高层泵送混凝土可以提高工程质量。
泵送混凝土的流动性好,可以有效填充建筑物的空隙,确保施工质量。
此外,超高层泵送混凝土还可以减少对施工环境的污染,提高施工安全性。
最后,超高层泵送混凝土在实际工程中还存在一些问题需要解决。
首先,泵送混凝土的成本较高。
高楼混凝土施工所需的泵送设备和劳动力成本较高,对于一些小型工程来说,泵送混凝土的成本可能不划算。
其次,超高层泵送混凝土的施工难度较大。
超高层建筑通常位于狭窄的城市区域,需要对施工工艺和流程进行精细规划和控制,提高施工的可实施性和安全性。
此外,超高层泵送混凝土还面临着对混凝土性能要求较高、施工管理难度大等问题。
综上所述,超高层泵送混凝土的研究与应用具有重要意义。
超高层混凝土泵送施工技术研究进展分析
超高层混凝土泵送施工技术研究进展分析摘要:近些年城市建筑工程的数量和规模都在不断增长,越来越多城市开始推广建设超高层建筑,超高层建筑混凝土泵送技术的应用也越来越广泛,其中很重要一个原因就是该施工技术的效率很高、能耗比较低而且性能比较高这么几个特点。
下文将对超高层泵送混凝土施工技术进行分析,希望为相关人员提供参考。
关键词:超高层建筑;混凝土泵送技术;研究当前大多城市在建设超高层建筑的过程中会采用混凝土泵送技术来保障整体施工的稳定性,这一技术在应用过程中需要使用具备较大粘度和泵送压力的混凝土材质,同时其对施工过程也有较高的要求。
伴随着我国建筑施工方面技术水平的不断进步,超高层建筑混凝土泵送技术的应用也越来越广泛,通过更好地掌握这一技术在施工中的要点,能够更好地提高这一技术的应用效果。
1 影响混凝土超高层泵送的相关因素 1.1 泵送设备选型建筑施工中混凝土的泵送与浇筑离不开混凝土泵机的使用,它是利用活塞在缸体内反复运动将混凝土输送到指定位置,来达到施工目的。
与塔吊和斗车相比,混凝土泵机具有施工效率高、作业成本低和工程质量好且对环境污染小等优点,混凝土泵机将是现代施工中不可或缺的施工机械,泵送设备选型对超高层泵送混凝土的施工起着至关重要的作用。
国家新标准中引用了混凝土泵机能力指数的概念,即泵机实际每小时输送量与泵口处实际压力的乘积,乘积越大表示泵送的能力越强,可见混凝土泵机的主要性能指标为泵机的出口压力和泵机输送量,泵机出口压力决定混凝土的泵送高度与能力,而泵机输送量表示在某泵送压力下的工作效率。
在混凝土泵机选择中,要充分考虑泵送混凝土的设计高度、单次浇筑面积和输送管道布置情况,因此,混凝土泵机地选择对超高层泵送混凝土施工质量具有重要影响。
1.2 混凝土输送管道的选择混凝土输送管道的选择也是超高层泵送混凝土施工技术中一个重要方面。
输送管道与泵机有效配合可以大大提高泵送效率,不同的混凝土泵机与不同性能的混凝土,需搭配不同型号的混凝土输送管,若两者不匹配便可能造成堵管、爆裂等问题的发生。
高强混凝土的超高泵送技术
高强混凝土的超高泵送技术一、混凝土可泵性的评价与指标确定超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m 的现代混凝土泵送技术。
对于高度大于200m的高标号混凝土超高层泵送来说,混凝土强度高、黏度大,因此泵送压力较高,泵送施工尤其困难,给整个施工浇筑过程带来一系列有待探讨的技术难题。
超高泵送混凝土技术已成为超高层建筑施工技术不可缺少的一个方面,并且已成为一种发展趋势而受到各国工程界的重视。
不断研究高标号混凝土的超高泵送技术,对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有相当的实用价值和经济意义。
混凝土可泵性是表示混凝土在泵压下沿输送管道流动的难易程度以及稳定程度的特性。
可泵性主要表现为流动性和内聚性。
流动性是能够泵送的主要性能;内聚性是抵抗分层离析的能力,即使在振动状态下或在压力条件下也不易发生水与骨料的分离。
要较好的可泵性,就要保证混凝土在泵送过程中具有良好的流动性、阻力小、不离析、不易泌水、不堵塞管道等性质。
超高泵送混凝土技术的实用价值和经济意义使得该技术的普及推广成为趋势,也对泵送混凝土提出了以下要求:1、混凝土与管壁的摩擦阻力要小,泵送压力合适,否则输送的距离和单位时间内输送量受到限制;混凝土承受的压力加大,混凝土质量会发生改变。
2、泵送过程中不得有离析现象,否则粗骨料在砂浆中则处于非悬浮状态,骨料相互接触,摩擦阻力增大,超过泵送压力时,将引起堵管。
造成堵塞的原因也有很多:离析(内聚性太差,黏度过低),各物料不能同步移动;细颗粒含量太高,拌合物的摩擦阻力大(黏度过大),活塞通过水传递的压力不足以推动混凝土;水在压力下在拌合物内部发生了大的转移,水不连续导致压力无法传递。
3、在泵送过程中(压力条件下)混凝土质量不得发生明显变化。
本来泵压足够,但浆体保水差、骨料吸水率大,在压力条件下,水分向前方迁移和骨料内部迁移,使混凝土浆体流动性降低、润滑层水分丧失而干涩、含气量降低,局部混凝土受到挤压密实,引起摩擦阻力加大,超过泵送压力,引起堵管;本来因输送距离和摩擦阻力原因造成泵压不足,同时浆体流动性不足,拌和物移动速度过缓,混凝土承受压力时间过长,持续压力条件下,保水性好的混凝土虽然无水分迁移但含气量引起损失,使局部混凝土受到挤压而密实并丧失流动性,摩擦阻力进一步加大,泵压更为不足,引起堵管。
建筑工程中高强高性能混凝土泵送的施工技术
③泵送的过程 中, 要保证连续施工 。 ④根据混凝土的压力大 保养后就形成了人工制造的高强度石材。 一般情况下所说的混凝土就是指的 达标后进行输送 。 要保 这 种人 工 石材 。而 混凝 土 泵送 指 的是使 用相 关 的设 备 和方 法 , 将 混凝 土 从 一 小对混凝土泵送 的速度进行调整。⑤在出现混凝土供应中断的情况时, 个地方传送到另一个地方 , 整个输送过程是由管道来完成 的, 在施工 的过程 证 料 斗 中混凝 土在 搅 拌轴 以上 。 3 . 3清 洗管 道 中, 使用 的施 工方 法 对工 程 的施 工 安 全 、 施 工 质 量和 施 工成 本 都 有 比较 大 的 由于高层建筑泵送管道的长度比较大, 因此施工后会有较多的残留物留 影响。
舀团四圜
施工技术与应用
建筑 工程 中高强高性能混凝 土泵送 的施工技术
摘要 : 在现 代化 城 市 中, 作 为城 市 建设 的基 本象 征 , 高 层建 筑不 仅 对城 市化 土地 目益紧缺 的 问题进 行 了解 决 , 而且 提 高 了我 国城
市建设的步伐 , 当前一般 的混泥土泵送施工方法 已经无法达到现代化高层建筑的基本要求, 因此, 高强、 高性能混凝土成为 了主要 的施工 材料 。本 文 重点对 建 筑工 程 中高 强高性 能 混凝 土 的泵送 施工 技 术进行 探 讨。 关键词 : 建筑工程; 高强高性能; 混凝土; 泵送; 施工技术 在高层建筑混凝土施工的过程 中, 因为泵送的高度被提高, 导致混凝 土 的传送压力持续升高, 随着压力的不断提高 , 泵的传送就会越困难 , 就产生了 泵 送施 工 的技 术难 题 , 在 当前 一般 的混 泥 土泵 送施 工 方法 已 经不 能达 到 现代 化高层建筑的需求 , 当前高层建筑 的钢管柱和核心筒施工 , 都是使用高性能、 等方面的特征。在对混凝土进行泵送之前 , 要先使用水和水泥浆对传输管道
混凝土装置中超高性能混凝土的研究进展
混凝土装置中超高性能混凝土的研究进展超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete, UHPC)是一种具有卓越力学性能和耐久性能的新型建筑材料。
它由水泥、硅灰、细骨料、粉煤灰和化学添加剂等原料通过特殊的配制工艺而成。
近年来,随着工程结构对材料性能要求的不断提高,研究人员在超高性能混凝土领域开展了大量的研究工作,取得了显著的进展。
首先,超高性能混凝土在力学性能方面具有显著的优势。
与传统混凝土相比,超高性能混凝土的抗压强度可以达到200MPa以上,是普通混凝土的2-3倍。
同时,它还具有出色的抗剪强度和抗张强度,能够有效抵抗剪切和拉伸产生的力作用。
这些优秀的力学性能使得超高性能混凝土在高层建筑、桥梁、堤坝等工程结构中得到了广泛应用。
其次,在耐久性能方面,超高性能混凝土也具备出色的表现。
由于它的致密组织和高强度特性,超高性能混凝土能够有效地抵抗氯盐渗透、碳化侵蚀和硫酸盐侵蚀等常见的混凝土病害。
此外,超高性能混凝土对于冻融循环和碱-骨料反应等现象也表现出较好的抵抗性,延长了工程结构的使用寿命。
值得一提的是,超高性能混凝土还具备良好的加工性能和施工性能。
由于其细致的颗粒分布和优化的配筋设计,超高性能混凝土可以通过喷射、浇注等方式进行施工,形成无缝接缝、密实均匀的结构。
这为工程项目的施工提供了更大的灵活性和便利性,同时还可以更好地保证结构的一致性和可靠性。
在超高性能混凝土的研究领域,还存在一些挑战和亟待解决的问题。
首先,超高性能混凝土的原材料成本较高,生产工艺复杂,其制备过程需要更高的工作量和技术要求。
此外,由于超高性能混凝土的高强度特性,其应力-应变性能相对刚性,容易出现脆性破坏。
因此,在超高性能混凝土的设计与施工中,还需要进一步研究和探索,以提高其韧性和可靠性。
未来的发展趋势表明,超高性能混凝土将在工程结构中发挥更加重要的作用。
随着科技的不断进步和创新,我们可以预见到超高性能混凝土的制备工艺将不断优化,成本将逐渐降低,性能也将进一步提升。
C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送研究与施工工法(2)
C120高强度机制山砂混凝土400m 超高泵送研究与施工工法C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送研究与施工工法一、前言随着城市建设和工程规模的不断扩大,对高强度、机制山砂混凝土的需求也越来越高。
本文将围绕C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送研究与施工工法展开讨论。
二、工法特点C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送工法具有以下特点:1. 使用高强度机制山砂混凝土,具备优秀的抗压强度和抗裂性能;2. 采用泵送工法,可将混凝土输送到较高层面,提高施工效率;3. 工法成熟可靠,经过实际工程应用验证。
三、适应范围C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送工法适用于高层建筑、大型工程、桥梁等需要高强度混凝土的项目。
四、工艺原理C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送工法通过以下技术措施实现:1. 优化混凝土配合比,确保混凝土的均匀性和抗压强度;2. 使用高效的泵送设备,确保混凝土的完整性和稳定性;3. 控制混凝土的骨料粒径和含水率,提高流动性和减少收缩;4. 妥善安排施工工序,确保混凝土的充实性和质量。
五、施工工艺C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送工法的施工过程主要包括:1. 基础处理:对施工现场的基础进行清理和处理,确保基础的平整度和强度;2. 混凝土搅拌:按照配合比将水泥、石子、沙子等原材料进行搅拌,调配成高强度机制山砂混凝土;3. 泵送设备布置:将泵送设备安装在施工现场,合理布置输送管道和支撑结构;4. 泵送操作:将混凝土通过泵送设备输送至施工现场,保持连续泵送,确保混凝土的质量和流动性;5. 后续处理:对泵送后的混凝土进行初凝和养护,保证混凝土的强度和稳定性。
六、劳动组织C120高强度机制山砂混凝土400m超高泵送工法的劳动组织主要包括:1. 施工人员:包括工地经理、技术人员、泵送操作人员等;2. 分工合作:合理组织施工人员的工作,明确责任分工,确保施工进度和质量;3. 安全培训:对施工人员进行必要的安全培训和指导,确保施工过程的安全性。
高强泵送混凝土施工技术的研究
高强泵送混凝土施工技术的研究【摘要】高强混凝土是一种新型的建筑材料,其以抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优越性在现代的建筑工程中备受青睐。
而所谓的高强度混凝土就是指强度等级高于C50的混凝土,随着高强混凝土在现代建筑工程中的应用,大幅度提高了现代建筑工程的质量和性能。
而随着泵送混凝土的应用发展,现代的混凝土施工中,泵和高强混凝土得到了完美结合,从而有效的提高了高强混凝土施工的效率和质量。
而为了提高高强泵送混凝土施工技术的水平,进而提高高强泵送混凝土的施工质量,对高强泵送混凝土施工技术进行研究不仅迫在眉睫,而且意义重大。
本文通过对高强泵送混凝土施工的分析,然后对高强泵送混凝土施工技术进行了深入研究,并对其进行了详细阐述,以供同行参考。
【关键词】高强泵送混凝土;施工技术;研究0.引言在社会经济高速发展的新时代,人们的生活生产水平不断提高,因此人们对生活的物质条件也提出了更高的要求。
而随着现代建筑行业的高速发展,在现代的建筑领域中涌现出了大批先进的施工技术和施工材料,从而为进一步促进建筑行业发展和现代的建筑工程建设以及满足人们对建筑的要求奠定了基础。
在现代的建筑工程中,随着人们对混凝土强度的要求逐渐提高,通常会应用到高强混凝土,而高强混凝土其以抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优越性在现代的建筑工程中深受欢迎。
而随着泵送混凝土的应用发展,现代的混凝土施工中,泵和高强混凝土得到了完美结合,从而有效的提高了高强混凝土施工的效率和质量。
因此,为了提高高强泵送混凝土施工技术的水平和促进建筑行业的发展,必须加大对高强泵送混凝土施工技术的研究力度。
在高强泵送混凝土施工中,科学合理的施工技术能够大幅度提高泵送混凝土施工的质量和效率,并且还能够为社会节约大量的能源资源以及工程成本。
本文从高强泵送混凝土施工性能的评价出发,对高强泵送混凝土施工技术进行研究,并对该技术进行了详细地阐述,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国今后的高强泵送混凝土施工起到一定的参考作用。
建筑工程中高强高性能混凝土泵送施工技术论文
建筑工程中高强高性能混凝土泵送施工技术论文摘要:施工高层建筑中的高强高性能混凝土,通过用泵送的方法来完成施工,且已经有很多工程在使用,而且也有很好的效果。
这种泵送方法能够起到节水环保的作用,且能够使工作效率提高,在整个施工过程中也安全快速,也有效的改善了混凝土的施工质量,进一步提高了高层建筑的施工水平。
城市的高层建筑越来越高,施工所需要的混凝土泵送要求也越来越高,这就会使混凝土传送压力随着建筑的增高而升高,这种泵送方法也比较困难,然后出现泵送混凝土的施工难题,现在的普通泵送混凝土的设备已经无法进行对增高的建筑进行施工,目前,高层建筑中的核心筒施工都离不开浇入混凝土的高性能设备,这些高性能泵送方法在使用过程中,在增高压力的过程中,会出现堵塞管道,出现泄漏等问题,所以,混凝土的泵送技术在高层建筑中起着极其中要的作用,此技术的研究发展对高层建筑施工有着重要的意义。
1 高强高性能混凝土分析现代高层建筑的主要原料是混凝土,混凝土是由水泥、粗细骨料和水等一些特殊材料混合而成,它是建筑施工不可缺少的材料,混凝土是通过强度指标来决定它的使用性能,提升混凝土性能主要是通过混凝土成分的配合比率调整来完成。
混凝土等级在C60以上,混凝土就具有高强度性能,达到这样指标的混凝土有着极强的耐久性,现代高层建筑在建设过程中,建筑的底层柱和梁都普遍用高强度、高性能的混凝土,在施工中应用也比较广泛,它和一般混凝土相比较,其成分的配筋率相同,但是能够使结构断面明显降低,使空间的建筑面积提高,而且它的密实性非常好,能够抗渗,有极强的耐久性能。
2 高强高性能混凝土泵送的施工原理高强度且高性能的混凝土和普通混凝土相比较,具有稠度高、容易流动、粘度大等特点,在利用设备泵送过程中通过水和水泥浆提前润滑输送管道,让管道附有一层水泥浆膜,保证混凝土在泵送过程中不受阻塞,同时保持混凝土的高强度和高性能,整个泵送过程中所涉及的施工原理是:在泵送管道中加入水,但不能过多的加水,使整个管道都充满水,然后在用纯水泥浆灌入管道,主要是为了使水和砂隔离,在通过砂浆灌入泵送管道,把水泥浆和混凝土之间隔离开,通过这样前期的准备,拌合物在通过泵机输送过程中,前期管道内的水可以充分润滑管壁,然后在管道内壁形成水泥浆保护膜,能够使混凝土顺利的泵送到高层建筑位置。
超高层混凝土泵送施工技术研究进展分析
超高层混凝土泵送施工技术研究进展分析发布时间:2021-05-20T15:08:49.643Z 来源:《建筑实践》2021年40卷第4期作者:杨林涛[导读] 在快速发展的时代背景下,人们对建筑的需求越来越迫切杨林涛中交一航局第二工程有限公司 266000摘要:在快速发展的时代背景下,人们对建筑的需求越来越迫切,高层建筑也逐渐的成为了满足人们当下的需求的主流,而想要让超高层建筑在当今时代发挥高度的稳定性与安全性,并发挥多样化的功能性,超高层混凝土泵送技术无疑是整体施工过程中的重中之重。
基于此,本文将对超高层混凝土泵送施工技术研究进展展开研究。
关键词:超高层建筑;混凝土泵送;施工质量前言:在超高层建筑施工过程中,混凝土泵送技术的有效应用,不仅能够满足超高层这一特殊环境下的施工要求,保障施工的质量,并提供施工的安全性。
还能够提升超高层建筑工程的施工效率与质量,让企业获得更多的经济效益,促进企业的和谐与稳定发展,由此可见,对超高层混凝土泵送施工技术研究进展进行探究是十分必要的,具体策略综述如下。
1工程概况以湖北金控大厦项目为例,该大厦的最大高度在188.1m,其建筑的高度共计176.95m,层数分别为,地下3层、地上40层、裙楼40层,该大厦的总面积共计为134545.41m2,其中地上办公面积101245.418m2,地下室建筑面积33300m2。
地上共40层,施工测量要求高。
混凝土强度达到C60,属于高强混凝土施工。
混凝土标号种类多,初步统计有7种规格,且存在17到36层墙柱混凝土标号不一样的情况,在浇筑这些楼层时要采取适当的措施满足设计要求。
施工现场场地狭小,必须合理设置泵送点,合理安排混凝土供应。
2 超高层混凝土泵送施工技术特点通过对在世界上文明的超高层建筑的来看,其充分的体现了国家的建设行业的技术水平的提升,是建筑行业进步的标志,对一个国家的综合国力的发展具有一定的作用力。
以下将从三个方向,对我国当下的超高层混凝土泵送施工技术特点进行分析研究:其一,超高层混凝土泵送施工技术拥有操作简单的特点。
超高层泵送混凝土的研究与应用
目录第一章绪论 (2)1.1 超高层泵送混凝土的研究背景 (2)1.2 国内外研究现状 (4)1.2.1 国内研究现状 (5)1.2.2 国外研究现状 (6)1.3 超高层泵送混凝土在应用中遇到的问题与解决办法 (8)1.3.1 混凝土泵送性 (8)1.3.2 常见问题与相应解决办法 (9)1.4 本文的研究意义 (11)第二章试验原材料 (12)2.1 水泥 (12)2.1.1 水泥用量 (12)2.1.2 水泥强度确定及品牌选取 (12)2.2 骨料的选取 (14)2.2.1粗骨料的选取 (14)2.2.2细骨料的选取 (14)2.3 外加剂的选择 (15)2.4 掺和材料的选择 (16)2.4.1 粉煤灰(FA) (16)2.4.2 矿粉(KF) (17)第三章实验设计 (20)3.1 配合比设计 (20)3.2 超高泵送混凝土性能指标 (21)3.3 试验方案 (23)3.4 试验结果分析 (24)3.4 试验仪器与设备 (22)3.5 试验方法 (23)第四章施工 (26)4.1 施工中一般规定 (26)4.1.1 泵送的前期准备 (26)4.1.2 混凝土泵送 (26)4.1.3 质量保证措施 (27)4.2 注意事项 (27)第五章工程实例 (29)背景工程简介 (29)混凝土技术要求 (29)工程主要技术挑战 (29)所得结论及经验 (34)第一章绪论1.1 超高层泵送混凝土的研究背景随着社会经济的迅速发展及科学技术水平的不断提升,现代城市人口高度集中,城市用地紧张,地价昂贵,为了在有限的土地上最大限度地提供使用面积,建筑行业作为市场经济主要产业结构之一,在新经济环境下也得到了极大的发展,而超高层建筑的发展成为必然。
当前,大中小城市都在搞大规模的人居住房建设,国家为了合理利用土地资源,减少土地资源浪费,高层住房建设已成为主流,混凝土使用凸显用量大、垂直运输距离远的特点,在此环境下催生的混凝土泵送技术已在我国得到普遍应用,大量应用于高层建筑施工中。
超高性能混凝土研究进展及工程应用PPT课件
氧
• 第四级
化
• 第五级
钙
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氢 氧 化 钙
• 水化硫铝酸钙: 先形成钙矾石,后形成单硫型水
化硫铝酸钙,钙矾石为针状晶体,单 硫型水化硫铝酸钙为片状晶体,在水 化产物中占15%~20%
水 化 硫 铝 酸 钙
硬化水泥石中的孔隙
物理作用
• 超细颗粒掺入混凝土由 于“颗粒紧密堆积 ( particle packing ) ”效 应或 “微填充(micro filling)”作用,在水泥 石中起着微集料的作用 ,也称为微集料效应。
• 作用效果:
增加密实度和强度
改善界面结构
减少用水量
化学作用
• 掺合料中的活性氧化硅、 活性氧化铝与水泥石中的 氢氧化钙发生二次水化反 应,生成水化硅酸钙、水 化铝酸钙、水化硫铝酸钙 等水化产物;减少了氢氧 化钙,增加水化硅酸钙等 胶结力强的水化产物。这 种作用称为火山灰效应。
•混凝土外加剂进一步发展:高效减水剂等 •粉煤灰、硅灰和其他矿物外加剂的应用增加 •混凝土的流动性增加(如流态混凝土) •水灰比减小 •出现并定义了:
–高强混凝土:≥60 MPa; –特殊高强混凝土:≥80 MPa; –超高强混凝土:≥120 MPa
•出现并定义了:
–高性能混凝土(耐久性更好的高强混凝土)
硅灰用作混凝土掺合料,由于比表面积高, 需水量大,使用时必须与减水剂配合使用,才 能保证混凝土的和易性。硅灰具有很高的火山 灰活性,可配制高强、超高强混凝土和高性能 、超高性能混凝土 。
硅灰的粒形
硅灰的粒径
• 单击此处编辑水母泥版文本样式硅灰 • 第二级 • 第三级 • 第四级 • 第五级
超高性能混凝土的研究与应用
超高性能混凝土的研究与应用混凝土作为一种重要的建筑材料,广泛应用于建筑、桥梁、道路、水利等各个领域。
而在近些年来,超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)因其优越的性能逐渐受到人们的关注。
本文将探讨超高性能混凝土的研究与应用,以及其在建筑工程中的潜在价值。
一、超高性能混凝土的定义首先,我们先来了解一下超高性能混凝土的定义。
UHPC是指一种强度大于150MPa、密度大于2400kg/m³、具有极高抗压、抗拉和抗弯能力,且动态弹性模量和低温韧性等性能卓越的混凝土。
二、超高性能混凝土的组成与技术指标超高性能混凝土的组成主要由水泥、选用细颗粒、高强度粗粒骨料、高性能粉料等原材料混合而成。
将其研制成功之后,其强度和性能极优,不仅可以满足普通混凝土无法达到的特殊需求,而且其经济效益也是普通混凝土的若干倍。
超高性能混凝土的技术指标非常高,其抗压强度高达200MPa以上,其抗折强度为30-40MPa左右,而且其相对固定收缩率小于0.4%,可达到近乎无收缩的效果。
三、超高性能混凝土的研究进展超高性能混凝土的研究尤其重要。
首先,在理论方面,要研究它的材料学基础和混凝土力学性能。
这些研究是超高性能混凝土技术研究的基础,也是超高性能混凝土应用的关键。
其次,在实践方面,随着相应的技术培训愈加普及,超高性能混凝土的应用也愈加广泛。
事实上,目前超高性能混凝土已经成为了很多建筑领域中的重要材料。
四、超高性能混凝土的应用前景与建设意义超高性能混凝土具有诸多特点,例如高强度、高耐久性、高韧性、低收缩率、高抗震性等,这些特点使它在道路、桥梁、隧道、商业厦、高层建筑等领域具有巨大的应用前景。
首先,UHPC可以用于建筑结构中,采用高强度UHPC可以减少建筑结构的截面,从而提高建筑的空间利用率,将建筑成本降至最低。
其次,UHPC可广泛应用于道路建设中,以其高密度、高韧性、充分保护结构而见长。
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高强高性能混凝土超高泵送研究进展吴艳青,郭中光,张云飞(山东华森混凝土有限公司,山东济南250101)[摘要]高强高性能混凝土单位水泥用量多,水用量少,黏度大,超高层泵送时尤其困难。
随着泵送混凝土技术的普及推广以及超高层建筑的风靡,深入研究高强高性能混凝土的超高层泵送技术,对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有重大的实用价值和经济效益。
本文介绍了混凝土泵送性能的影响因素及评价方法,以及高强高性能混凝土泵送中存在的问题,提出了下一步的研究方向。
[关键词]高强高性能混凝土;泵送性;进展1 研究现状高强高性能混凝土是21 世纪混凝土技术的重要发展方向。
随着高层及超高层建筑的风靡,因为提高了浇筑质量与速度,混凝土泵送技术逐渐得到推广普及。
与常规混凝土相比,高强高性能混凝土单位水泥用量多,水用量少,黏度大,超高层泵送时尤其困难。
对于垂直高度大于400m 的超高层建筑,其混凝土泵的输出压力需要在20MPa 以上[1]。
混凝土在超高压泵送过程中容易产生泄漏,从而导致混凝土离析、堵管等诸多问题,这一直是混凝土施工的一大难题。
随着泵送混凝土的大量应用以及泵送高度和泵送距离的大幅增加,泵送混凝土的工作性能越来越受到各国研究人员的关注。
经过国内众多学者的研究[2-4],目前已多次成功将高强高性能混凝土泵送到400m 以上的高度。
郭佩玲[5] 等使用常规的P·Ⅱ42.5 水泥,普通中砂,粒形较好的石灰石为主要原材料,选用双掺技术,成功配制出超大流动、免振、自密实C100 混凝土,在沈阳远吉大厦钢管混凝土柱中应用。
2007 年12 月10 日,在上海环球金融中心施工现场,三一重工的超高压泵送技术将混凝土一次泵送至492m 高度。
李伟中[6]等采用常规的混凝土优质原材料和生产设施,配制出了C100 超高性能混凝土,在广州国际金融中心(广州西塔)项目中,成功地将C100 超高性能混凝土一次顺利泵到333m 高,并创下了泵送到411m 高的世界新纪录。
2011 年4 月10 日,京基100 大厦项目的总承包方中国建筑第四工程局有限公司将C120 超高性能混凝土泵送到417m高度。
以往的研究多侧重于泵送设备与工艺的研究,以及混凝土的配合比改善,并未系统的研究泵送过程中混凝土性状的变化,从而优化混凝土配合比。
而且,对于水灰比较小的高性能混凝土还没有合适的方法来评价其泵送性。
2 混凝土泵送性的影响因素采用泵送方法浇筑混凝土,成功的关键在于配合比设计。
既要保证混凝土强度达到设计要求,又要考虑良好的可泵性。
(1)水泥用量:水泥用量过少则强度达不到要求,而且水泥浆体的黏度太小,容易从骨料之间的空隙流动,导致缺少水泥浆的干硬骨料在管路中发生阻塞。
水泥用量过大,则混凝土的黏性大、泵送阻力增大泵送难度增加。
(2)粗骨料:粗骨料粒径越大,越容易造成堵管。
且在超高层泵送中,管道内压力大,容易出现离析,粗骨料最大粒径与管径之比宜小于1∶5。
同时,针片状的骨料过多可能引起堵管,应尽量减小针片状骨料的含量。
(3)细骨料:砂率过小,则水泥砂浆在管道内壁的附着能力较差,且混凝土拌合物易分层、离析、泌水,导致粗骨料堆积而堵塞管道。
砂率过大,则降低混凝土强度,增加拌合物与管道的粘滞阻力,使泵送压力增大,导致管道堵塞。
(4)掺合料:混凝土经过长距离垂直泵送,尤其在夏季施工时,由于气温高、管壁摩擦升温、管接头漏水和压力泌水等原因,导致混凝土坍落度损失大。
可以掺入粉煤灰及磨细矿渣,降低水泥用量,延缓水泥水化放热,改善新拌混凝土的和易性和抗离析性。
此外,为防止混凝土离析、泌水,还可掺入沸石粉、硅灰。
苏广洪[7]等针对广州珠江新城西塔混凝土工程,通过优化配合比,采用小粒径粗骨料,加入硅灰,明显降低了泵送压力,以增强混凝土的工作性能、黏度和抗离析性。
张海伟[8]等研究了磨细矿粉与粉煤灰双掺在超高层建筑泵送混凝土中的应用,减少了泵送过程中混凝土的摩阻力和温升,满足一次性垂直泵送混凝土192.5m 的要求。
(5)减水剂及泵送剂:采用减水剂及泵送剂可以在水泥用量较低的情况下,保证混凝土的泵送性。
实践已经证明[9],泵送水泥用量130kg/m3 的混凝土是可能的,采用的泵送剂是聚环氧乙烷、纤维素衍生物和藻酸盐。
3 高强混凝土泵送性评价方法泵送性是反映混凝土拌合物采用泵送施工时被压送的难易程度的性质。
混凝土泵送性取决于混凝土拌合物的抗分离性、在管内的流动阻力以及配管条件等因素。
目前,有关混凝土泵送性的试验方法比较成熟的只有压力泌水率试验。
此外,还有采用管内摩擦试验、水平压送试验等方法,但由于试验装置庞大,目前还很难用于现场施工[9]。
同时,这些方法基本上都适用于水灰比在0.4 以上的普通混凝土,而对于水灰比较小的高性能混凝土还没有合适的方法来评价其泵送性。
定量地表达混凝土工作性的方法很多,在国内最常用的使用方法是坍落度试验,但是很多研究者认为坍落度试验对于测定泵送混凝土的可泵性存在很多缺陷。
为准确评价混凝土可泵性,人们开始研究混凝土流变学原理,从本质上讨论混凝土可泵性。
采用流变仪测试混凝土的屈服剪切应力和塑性粘度两参数表达其流变性能。
而在实际工作中采用变形能力和变形速度两个指标来反映更为合理。
3.1 高强混凝土的流动性混凝土在泵送过程中,水是传递压力的媒介。
因此水的含量对泵送混凝土的影响最大,水在压力下的稳定性决定着混凝土可泵性的优劣。
混凝土拌合物形成塞流,必须首先在管壁表面形成润滑层,混凝土能形成这种滑动层能力的大小也反映了可泵性。
另外,混凝土拌合物必须具有一定的变形能力,以抵抗由于普通管道弯曲和管径变化而引起的突变。
总之,新拌混凝土拌合物必须满足以下要求,才具有良好的可泵性。
(1)流动性:混凝土充满整个泵管呈塞状流动,与管壁的摩擦阻力小。
(2)抗离析性即稳定性:混凝土拌合物在泵送过程中不离析、不泌水。
(3)变形性:混凝土内部摩擦阻力小,易于改变。
3.2 高强混凝土泵送压力损失现代混凝土在泵送工程中泵管内壁上所产生的滑移阻力在压力损失中占很大一部分,所以与混凝土自身的变形性、流动性相比,正确的测量混凝土拌合物与泵管内壁之间的滑移阻力以及输送管中泵送压力变化,对于预测施工难易程度十分重要。
混凝土泵的设计、泵送距离的确定、最优混凝土配合比的确定等皆与之有关。
与常规混凝土相比,高强高性能混凝土因其水胶比很低,胶凝材料用量大,同时掺有硅粉等高黏性的胶凝材料,在泵送过程中混凝土的压力损失及其变化规律与普通混凝土有很大差异。
高强高性能混凝土的强度等级越高,在同一泵送速度下测得的每米水平管道的沿程压力损失值越大,而且高强高性能混凝土的泵送沿程压力损失值是普通混凝土的2~4 倍[10]。
《混凝土泵送施工技术规程》[11]中提供的计算单位长度水平管压力损失的经验公式对高强高性能混凝土已不再适用高强高性能混凝土的泵送施工工况。
目前行业内也没有一个成熟的方法,因此,探索高性能混凝土的泵送压力损失影响因素,找出相应的计算方法显得尤其重要。
目前还没有高强高性能混凝土超高泵送的沿程压力损失的计算方法。
李辽辽[12]设计了一种装置测量混凝土在管道中的摩擦阻力。
陈保钢[13]等开发了一种高强高性能混凝土泵送粘阻力现场检测设备,能快速、准确的检测出高强高性能混凝土的泵送粘阻力。
通过实验发现,高强高性能混凝土的强度等级越高,其粘着系数和速度系数越大,说明混凝土在管道内由静止状态下开始流动所需的压力越大,随着泵送速度的增加,其与管壁间的摩擦阻力越大,在压力受限的状态下,只能牺牲泵送速度来达到顺利泵送的目的。
3.3 高强混凝土组分抗分离性被压送的混凝土的组分分离性表现为在压力作用下脱水、含气量减少、骨料离析等现象,这是造成泵管堵塞的主要原因。
组分分离性试验的目的是,检测混凝土拌合物浇筑、振捣之后组分分布的均匀性。
到目前为止,曾有研究者提出采用筛分方法,在进行坍落度试验L 型流动试验的同时采集不同部位的拌合物测量粗骨料的含量,进行对比来评价组分分离性。
英国学者 B.P.Hughes[9]对填充系数试验装置进行改良,将最下层的圆柱形容器改为锥形筒,观察落下来的混凝土拌合物的扩散状态,以此来评价组分的分离性,但这些方法均未被列为标准方法,没有得到普遍的使用。
4 混凝土泵送性的计算模拟研究传统上泵送混凝土的工作性能主要采用试验的方法确定,但随着泵送高度的大幅增加,采用试验的方法进行研究的难度越来越大。
传统的实验与规范标准相结合的方法已经不能满足高性能混凝土超高泵送技术的要求,为解决复杂条件下混凝土的泵送施工问题,采用模拟计算结合试验进行研究是较为可行的方法。
泵送混凝土工作性能的模拟计算有两种方法[14],一种是基于泵送混凝土工作性能理论研究的结果进行的解析方法,用以计算泵送混凝土在输送管中泵送压力的变化;另一种是以高流动性混凝土的流变学理论为基础,利用数值方法计算泵送混凝土流变性、在管道中的流速和流态、对输送管道的冲击等。
在泵送混凝土过程中,混凝土材料本身、混凝土与管壁之间的相互作用是一个非常复杂的课题。
为解决复杂条件下混凝土的泵送施工问题,有必要采用计算机仿真模拟结合大量试验的方法进行研究。
泵送混凝土在国内使用的时间不长,相关的资料和经验总结以及实验研究的成果仍十分有限。
尽管对宾汉型流体的数值模拟已经在石油、化工和机械等行业有较多的应用,但国内在泵送混凝土方面尚未有效开展[15]。
在今后泵送混凝土的工程应用中,分析简化模型,寻求简便的实用公式,仍然是最合适的方法。
在超高、超远程的混凝土泵送的工程计算及研究中,随着高性能计算能力的提高,数值模拟方法将得到更广泛的应用。
参考文献[1] 张希黔,王伯成.超高层建筑及其现代施工技术的应用[J].施工技术,2007, 36(3): 5-7.[2] 刘光荣,陈涛,刘昆吾.超高压—低阻力管道在高强高性能混凝土超高泵送中的应用[J].混凝土,2011, (2): 142-144.[3] 熊启发,郎占鹏,李瑞平.超高层混凝土泵送施工技术[J].建筑技术,2011, 42(2): 141-143.[4] 辛永顺,徐晋.超高泵送混凝土配合比优化[J].广东建材,2011, (10): 34-36.[5] 郭佩玲,史冬青,朱新强,等.C100超高强泵送混凝土在沈阳远吉大厦工程中应用[J].混凝土,2003, (7): 48-49.[6] 李伟中,李天浪,李桂青,等.C100 超高性能混凝土(UHPC) 超高泵送[J].混凝土,2009, (3): 82-84.[7] 苏广洪,杨德龙.广州珠江新城西塔混凝土配合比对泵送性能的影响[J].施工技术,2010, 39(12): 12-13.[8] 张海伟,李统彬,蔡庆晓.矿粉和粉煤灰在超高层泵送混凝土中的应用[J].广东建材,2008, (12): 42-44.[9] 冯乃谦.新实用混凝土大全[M].北京:科学出版社, 2005.[10] 张晏清.砼的泵送压力与压力泌水[J].混凝土与水泥制品,1995,(5):25-27.[11] JGJ/T 10-2011.混凝土泵送施工技术规程[S].[12] 李辽辽,季广其,扬建新.混凝土在管道中的摩擦阻力[J].建筑科学,1986, (3): 39-43.[13] 吴斌兴,陈保钢,杨岳锋,等.高强高性能混凝土泵送粘阻力的现场检测[J].建设机械技术与管理,2011, (1): 153-155.[14] 刘红艳.高层建筑混凝土泵送施工系统分析与模拟[D].大连:大连理工大学, 2000.[15] 张博.混凝土泵送模拟系统的设计和应用[D].长安:长安大学,2010.。