机制砂配制超高泵送混凝土的泵送性能与流变特性研究

孙举臣

湖北交投建设集团有限公司检测分公司  湖北武汉  430200

摘要：机制砂配制超高泵送混凝土是一种重要的现代建筑材料，具有抗压强度高、耐久性好等特点。而混凝土的泵送性能和流变特性对于工程施工的顺利进行至关重要。相信随着技术的不断进步和应用经验的积累，机制砂配制超高泵送混凝土将在建筑领域得到广泛应用，并为工程建设带来更多的优势和效益。

关键词：机制砂配制；超高泵送混凝土；泵送性能；流变特性

引言

通过对机制砂配制超高泵送混凝土的泵送性能和流变特性的研究发现，合理调整材料配合比和控制水灰比可以显著提高泵送性能，降低泵送阻力和泵送压力损失。优化施工工艺和保持恰当的施工温度对于确保混凝土的流变特性和泵送性能也起到重要的作用。因此，需要加强对复杂工程施工条件下混凝土的泵送性能和流变特性的研究，为实际工程应用提供更准确的参考。

1流变特性与泵送性能的相关性分析

1.1黏度与泵送阻力

黏度是衡量混凝土内阻力大小的指标，与泵送阻力直接相关。一般来说，黏度越高，混凝土的泵送阻力就越大。除了水灰比和添加减黏剂或流动性改良剂之外，还有其他一些因素也会影响黏度和泵送阻力。例如，混凝土的骨料粒径和形状也会对黏度产生影响。较大的骨料粒径和不规则的形状会增加混凝土的内摩擦力，导致黏度增加。混凝土的含气量和温度也会对黏度产生影响。较高的含气量和较低的温度会增加混凝土的粘性和黏度。因此，在泵送混凝土时，需要综合考虑这些因素，并采取相应的措施来降低黏度和泵送阻力，以确保混凝土顺利泵送。

1.2塑性指数与泵送压力损失

塑性指数是衡量混凝土流动性和塑性的指标，与泵送压力损失密切相关。塑性指数越大，混凝土的流动性越好，泵送压力损失就越小。因此，为了提高泵送性能，可以通过调整混凝土的配合比，增加细集料和粗骨料的比例，提高混凝土的塑性指数。除了调整混凝土的配合比和添加流动性改良剂，还可以通过控制混凝土的水灰比来提高塑性指数和减少泵送压力损失。较低的水灰比可以增加混凝土的粘度和塑性，从而降低泵送时的摩阻力。此外，还可以采用特殊的泵送混凝土，如高性能混凝土或自密实混凝土，这些混凝土具有更好的流动性和塑性，能够减少泵送时的压力损失。对于长距离泵送，还可以采用加压泵送技术，通过增加泵送压力来克服摩阻力，提高泵送效率。

1.3流变特性对泵送性能的影响

流变特性是描述混凝土在受力下的变形和应变关系的性质。平时常关注的流变特性包括屈服应力、剪切应力和应变硬化等。这些参数会直接影响到混凝土被泵送过程中的变形和承载能力，从而影响泵送性能。例如，在泵送过程中，如果混凝土的屈服应力较低，容易发生塌落而导致堵塞；而如果剪切应力较大，容易出现管道磨损和泵送阻力增加等问题。因此，需要根据具体的工程要求和施工条件，合理选择和控制混凝土的流变特性，以实现更好的泵送性能。

2机制砂配制超高泵送混凝土的泵送性能与流变特性测试方法

2.1流变特性测试方法拓展

除了卓越旋转黏度仪（RV）和动态剪切仪，还有其他流变特性测试方法可用于机制砂配制超高泵送混凝土的评估。例如，可采用超声波测速法对混凝土进行非破坏性测试，通过测量超声波在混凝土中传播的速度，间接获得混凝土的弹性模量、剪切波速和泊松比等参数，从而反映混凝土的流变特性。此外，还可以使用扭转试验、剪切盒试验等方法，对混凝土进行更详细的流变特性分析，以探究其应力应变关系、流变模型和变形能力。

2.2泵送性能测试方法拓展

除了全尺寸管道试验、模拟试验和计算仿真，还有一些其他的泵送性能测试方法可用于机制砂配制超高泵送混凝土的评估。例如，可进行阻力板试验，即将混凝土样品置于固定的阻力板上，通过施加一定的压力来模拟泵送过程中的阻力和压力损失。通过测量阻力板上的压力分布和位移，从而分析混凝土的泵送性能。此外，还可以采用模拟管道试验，使用小型模拟装置来模拟实际工程中常见的管道形状和尺寸，测量泵送过程中的压力、流量等参数，评估混凝土的泵送性能。

2.3抗坍度测试方法拓展

除了经典的盆式塌落度试验，还有其他一些抗坍度测试方法可用于机制砂配制超高泵送混凝土的评估。例如，可采用流度试验方法，通过测量混凝土在标准圆锥形容器内流动的时间来评估混凝土的流动性。这种方法相对于盆式塌落度试验可以更直观地反映混凝土的流变特性和流动性能。可使用针棒测定法，即利用特定直径的针棒插入混凝土中，在一定承载力下测量针棒的沉入深度，以推断混凝土的坍落度。

2.4其他相关测试方法拓展

除了骨料颗粒分析、水泥化学成分分析和掺合料含量测定外，还有其他一些相关测试方法可用于机制砂配制超高泵送混凝土的性能评估。例如，可以进行空气含量测试，通过测量混凝土中的气孔百分比来评估其抗冻性能和耐久性能。此外，还可以进行收缩性能测试，例如自由收缩试验和干缩试验，以评估混凝土在干燥和固化过程中的收缩性能。还可以进行渗透性测试，例如渗透系数测定和渗水试验，用于评估混凝土的密实性和抗渗性能。

3超高泵送混凝土的流变特性与泵送性能的优化策略

3.1研究超高泵送混凝土的流变特性

超高泵送混凝土的流变特性是影响其泵送性能的关键因素。在研究流变特性时，需要考虑混凝土的粘度、流动性、抗坍性、坍落度等指标。其中，粘度是指混凝土的黏滞程度，流动性是指混凝土的流动能力，抗坍性是指混凝土在泵送过程中能够保持的坍落度，坍落度是指混凝土的塑性流动性。通过对超高泵送混凝土的流变特性进行研究，可以了解其流动性能，为后续优化泵送性能提供理论依据。

3.2控制超高泵送混凝土的配合比

超高泵送混凝土的配合比是指混凝土中水泥、骨料、矿粉等材料的掺量比例。合理的配合比可以提高混凝土的流动性和抗坍性，从而改善泵送性能。在控制配合比时，需要考虑混凝土的黏度、坍落度、流动性等指标，通过调整各材料的掺量比例，使混凝土的流变特性达到最佳状态。此外，还可以使用流动剂、减水剂等外加剂来改善混凝土的流变特性，进一步提高泵送性能。此外，还需要对泵送混凝土进行质量检测，如测量流动度、坍落度、黏度等指标，确保其达到设计要求。

3.3优化超高泵送混凝土的施工工艺

超高泵送混凝土的施工工艺也是影响其泵送性能的重要因素。在施工过程中，需要注意泵送管道的布置和维护，避免管道堵塞和泵送阻力增大。同时，还需要合理设置泵送压力、控制泵送速度，避免混凝土在泵送过程中出现分层、分离等问题。对于特殊工况下的超高泵送混凝土，还需要采取适当的施工措施，如利用搅拌车进行中转、采用泵送添加剂等，以提高泵送性能。在质量控制过程中，需要对原材料进行严格的检验和筛选，确保其符合设计要求。

结束语

综上所述，黏度与泵送阻力、塑性指数与泵送压力损失以及流变特性对泵送性能都有着密切的相关性。合理地调整混凝土的配合比、添加合适的减黏剂或流动性改良剂，同时控制混凝土的流变特性，可以实现机制砂配制超高泵送混凝土的良好泵送性能，提高工程施工的效率和质量。

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