混凝土輸送泵是目前混凝土工程施工中必不可少的設備,在工作過程中因為各種因素導致混凝土輸送泵堵泵的現(xiàn)象時有發(fā)生。正常情況下,混凝土在泵送管道中心形成柱狀流體,呈懸浮狀態(tài)流動。流體表面包有一層水泥漿,水泥漿層作為一種潤滑劑與管壁接觸,骨料之間基本上不產(chǎn)生相對運動。當粗骨料中的某些骨料運動受阻,后面的骨料運動速度因受影響而漸漸滯緩,致使管道內(nèi)粗骨料形成集結,支撐粗骨料的砂漿被擠走,余下來的間隙由小骨料填補。這樣,骨料密度增大,使該段管道內(nèi)集合物沿管道徑向膨脹,水泥漿潤滑層被破壞,運動阻力增大,速度變慢,直至運動停止而產(chǎn)生堵塞。
1. 混凝土輸送泵堵管原因
1.1 砼配比不良。配比不良的砼拌合物在壓力梯度較大處,水分會通過骨料間隙滲透,使骨料聚結引起堵管,多發(fā)生在管道彎曲、變徑和管路中間布置軟管處;另外,砼水灰比過大時易離析,造成砂漿與骨料分離而堵管,多見于長距離水平泵送時的“偏析”堵管和豎直下行布管的下端離析堵管。水泥用量過少和砂率過低時,砼和易性差,變形困難,在管道中摩擦阻力增大,極易堵管。砼坍落度過低(80mm以下)時,泵送阻力明顯增大,使泵送無法進行。
1.2 砂的粒徑不合理。當通過0.315mm篩孔的細砂含量少時,即使砼其它技術指標都符合要求也會堵管。因為這些細砂在砼中起一種類似滾珠的作用,能減少管壁與砼的摩擦,提高枉流動性,增大進的粘聚力和保水性,對砼的可泵性影響很大。因此在jgj/t10-95《混凝土泵送施工技術規(guī)程》中規(guī)定通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%。
1.3 異物堵管。理論上講,堵管最易發(fā)生在3個大石子在同一截面相遇卡緊時,這時截面大部分被石子占據(jù),可流通面積很小。通常規(guī)定石子最大粒徑與管內(nèi)徑d:d<1:3(注:此項在《規(guī)程》中有詳細規(guī)定,根據(jù)輸送高度和石子種類,為l:2.5~1:5),并在泵機料斗上設方格網(wǎng),防止超徑石于混入。.
2. 混凝土輸送泵易堵泵的位置及排除方法.
2.1 進料口處的堵塞。進料口堵塞,通常泵送動作及液壓系統(tǒng)均正常,無異常聲音和振動,料斗內(nèi)有較大骨料或結塊,在進料口處卡住或拱起。
排除方法:使泵反向運轉以破壞結塊,使混凝土回到料斗重新攪拌,再正向泵送。如果不起作用,則需人工清理,予以排除。
2.2 分配閥出料口處的堵塞。出料口堵塞,通常泵送系統(tǒng)動作突然中斷,并且有異常聲響,設備有較強振動,但管道內(nèi)無相應振動。
排除方法:往料斗內(nèi)倒入水泥漿,反復正、反向啟動泵,迫使通路打開。如果此法無效,也只能人工排除,拆下相連管,去掉閥內(nèi)雜物。
2.3 管閥處堵塞。管閥處堵塞是逐漸形成的,其主要原因是泵送完混凝土后,沒有及時用高壓水沖洗,致使混凝土殘留在管內(nèi),天長日久逐漸加厚,堆積固結,造成堵塞。
排除方法:泵送混凝土結束后,一定要用高壓水將泵體和s管沖洗干凈。當沖洗無效時,可采用釬敲,以把殘渣去掉,直至徹底干凈為止。
2.4 混凝土輸送管道堵塞。
(1)當輸送壓力逐漸增高,而料斗料位不下降,管道出口不出料,泵發(fā)生振動,管路也伴有強烈的振動和位移時,可判定是管道堵塞。
(2)堵塞部位的判斷:堵塞一般發(fā)生在彎管、錐管,以及有振動的地段。此時,可用小錘沿管路敲打,聲音沉悶處為堵塞處;聲音清脆處為正常。用耳聽,有沙沙聲為正常,有刺耳聲為堵塞處。
(3)排除方法:當發(fā)生堵管時,應立即采取反復進行正、反轉泵的方法,逐漸使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再輸送。也可用木錘敲擊的方法,結合正、反轉泵,使之疏通;當上述辦法無效時,說明堵塞嚴重。查明堵塞段后,將管子拆下,用高壓風吹或重錘敲擊或高壓水沖洗,待徹底清理干凈后,再接好管道繼續(xù)泵送混凝土工作。.
3. 減少混凝土輸送泵堵泵的預防措施.
3.1 在安裝與設計管道時,盡可能避免90°和s形彎,盡量不使用有明顯凹坑的泵管,以減少泵送混凝土的阻力,防止堵塞。應經(jīng)常檢查泵管,若泵管一個方向磨損程度較大,及時將管倒換位置使用,若泵管厚度太薄時應及時更換新管,以防在工作過程中泵管打爆或因更換泵管時間較長而導致的堵管現(xiàn)象。
3.2 為保證泵送混凝土作業(yè)的連續(xù)性,確?;炷翝沧①|量,作業(yè)中間隔時間不宜過長,以防止堵塞。如因某種原因間隔時間較長,就應每20分鐘左右啟動一次泵或反、正轉泵數(shù)次,必要時打循環(huán)泵以防堵塞。
3.3 泵送混凝土應滿足可泵性要求,必要時通過試泵確定泵送混凝土的配合比。
3.3.1 粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比應為:泵送高度在50m以下時,對于碎石不宜大于1:3,對于卵石不宜大于1:2.5;泵送高度在50~100m時,宜在1:3~1:4范圍;泵送高度在100m以上時,宜在1:4~1:5之間。針片狀顆粒含量不宜大于10%。
3.3.2 對不同泵送高度,入泵混凝土的坍落度可按(如表1所示)選用。
3.3.3 .泵送混凝土的水灰比宜為(0.4~0.6):1。.
3.3.4 泵送混凝土的含砂率宜為38%~45%。細骨料宜采用中砂,通過0.315m篩孔的砂量不應少于15%。
3.3.5 .泵送混凝土中水泥最少含量為300kg/m3。.
3.4 選用的骨料粒徑一定要符合要求,一般不應大于輸送管徑的1/4。
3.5 泵送混凝土前應用清水潤滑管道,先送砂漿,后送混凝土,以防止堵塞。開始泵送時,混凝土泵應處于慢速、勻速運行的狀態(tài),然后逐漸加速。同時應觀察混凝土泵的壓力和各系統(tǒng)的工作情況,待各系統(tǒng)工作正常后方可以正常速度泵送,混凝土泵送工作盡可能連續(xù)進行,混凝土缸的活塞應保持以最大行程運行,以便發(fā)揮混凝土泵的最大效能,并可使混凝土缸在長度方向上的磨損均勻,混凝土泵若出現(xiàn)壓力過高且不穩(wěn)定、油溫升高。輸送管明顯振動及泵送困難等現(xiàn)象時,不得強行泵送,應立即查明原因予以排除。可先用木槌敲擊輸送管得彎管。錐形管等部位,并進行慢速泵送或反泵,以防止堵塞。
3.6 在炎熱的夏天,應采用濕草袋覆蓋管道,防止在泵送過程中,混凝土塌落過快而產(chǎn)生堵管。 3.7 混凝土泵料斗上應設置篩網(wǎng),并設專人監(jiān)視進料,及時將大石塊及雜物及時撿出,特別是片石及長條石等,避免因直徑過大的骨料或異物進入而造成堵塞。
3.8 泵送時,料斗內(nèi)的混凝土存量不能低于攪拌軸位置,以避免空氣進入泵管引起管道振動。
3.9 泵送完畢后,必須認真清洗料斗及輸送管道系統(tǒng)?;炷粮變?nèi)的殘留混凝土若清除不干凈,將在缸壁上固化,當活塞再次運行時,活塞密封面將直接承受缸壁上已固化的混凝土對其的沖擊,導致推送活塞局部剝落。這種損壞不同于活塞密封的正常磨損,密封面無法在壓力的作用下自我補償,從而導致漏漿或吸空,引起泵送無力、堵塞等。