ACI 304.2R-96 （2008年重新审批）
泵送法混凝土浇灌作业
由ACI委员会304报告
委员会主席 Neil R.Guptill
Robert A.Kelsey* John C.King William C. Krell Gary R. Mass Patrick McDowell Dipak T. Parekh Roger J. Phares*
David J.Akers
Casimir Bognacki* James L. Cope? Michael Gardner Daniel J. Green* Terrence C. Holland Thomas A. Johnson* Samuel A. Kalat
James S.Pierce Paul E.Reinhart Royce J. Rhoads* Kenneth L. Saucier Paul R. Stodola William X. Sypher* Robert E. Tobin* Kevin Wolf
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*负责编制本报告的分委员会的成员 ?负责编制本报告的分委员会的主席
本报告介绍了用于混凝土输送和浇灌作业的混凝土泵。报告就刚性管和软性管进行了探讨，并对管接头和其他配件进行了说明。报告中还针对可泵送混凝土的比例调配进行了建议，提出了最佳的集料浓淡度；报告大致介绍了对水、水泥和外加剂的具体要求；并强调了试拌料可泵送性评估工作的必要性。报告还着重指出了饱和轻集料的重要性。报告还针对布管工作、统一的泵输出率与统一的管路尾部混凝土质量的维持工作以及输送管的清扫工作提出了意见。
本报告中未涉及喷浆混凝土或不用于结构上的绝缘混凝土或泡沫混凝土的泵送工作。
关键词：外加剂、集料浓淡度、集料、水泥含量、粗集料、混凝土结构、混凝土传输、管接头、细集料、细度系数、轻集料混凝土、轻集料、拌料比例调配、输送管、浇灌、浇灌吊杆、火山灰水泥、泵送混凝土、混凝土泵、质量控制、水含量
ACI委员会报告
目录
第一章. 引言 .................................................................................................................... 3 第二章. 泵送设备 ............................................................................................................ 4
2.1 活塞泵 ............................................................................................................................... 4 2.2 阀门的类型 ....................................................................................................................... 5 2.3 拖式泵 ............................................................................................................................... 6 2.4 车装混凝土泵 ................................................................................................................... 7 2.5 浇灌吊杆 ........................................................................................................................... 7 2.6 专用设备 ........................................................................................................................... 8 2.7 施工安全 ........................................................................................................................... 8 第三章. 输送管及其配件 ............................................................................................... 10
3.1 总体介绍 ......................................................................................................................... 10 3.2 输送管系统的泵送压力 ................................................................................................. 11 3.3 刚性浇灌管路 – 直线部分、弯管部分和肘形管部分 ................................................ 12 3.4 输送管系统的连接 ......................................................................................................... 13 3.5 挠性输送管系统 – 软管类型及其应用........................................................................ 13 3.6 混凝土浇灌系统的配件 ................................................................................................. 14 第四章---配比泵送混凝土 ................................................................................................... 16
4.1---基本注意事项 ................................................................................................................ 16 4.2---正常重量集料 ................................................................................................................ 17 4.3---轻量集料混凝土 ............................................................................................................ 24 4.4---水和坍落度 .................................................................................................................... 29 4.5---水泥材料 ........................................................................................................................ 30 4.6---掺合料 ............................................................................................................................ 30 4.7-纤维强化 .......................................................................................................................... 34 4.8-试拌 .................................................................................................................................. 34 4.9-可泵性测试 ...................................................................................................................... 34 第五章-现场应用................................................................................................................. 34
5.1-概述 .................................................................................................................................. 34 5.2-管道混凝土浇筑 .............................................................................................................. 34 5.3-动力吊杆浇筑 .................................................................................................................. 36 第六章-现场控制................................................................................................................. 39 第七章-参考资料................................................................................................................. 39
7.1-推荐的参考资料 .............................................................................................................. 39 7.2-参考文献 .......................................................................................................................... 40 7.3-其他参考资料 .................................................................................................................. 42 附录1-公制单位（SI）转换 ................................................................................................ 42
泵送法混凝土浇灌作业
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ACI 304.2R-96于1996年1月1日生效，用于取代ACI 304.2R-91。 版权所有?1996年美国混凝土学会
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第一章. 引言
根据ACI的定义，泵送混凝土指的是借助混凝土泵的作用来通过软管或输送管输送的混凝土。早在1933年，美国密尔沃基市就开始采用金属输送管和活塞泵来泵送混凝土。该活塞泵利用机械联动装置来操作混凝土泵，并可与直径达6 in.以上的输送管配合使用。 从那时候起，混凝土泵送领域开始涌现出了大量的新发明、新事物。包括新式的改良版混凝土泵、车装浇灌吊杆和固定浇灌吊杆以及可承受更高泵送压力的输送管和软管。在这些新发明的推动下，泵送混凝土浇灌法已成为建筑行业中最广为使用的作业方式之一。 泵送法适用于大多数的缓凝土结构，但它的优势在建筑设备容纳空间有限的情况中最为凸显。混凝土泵送法可以减轻起重机和吊车的工作量，使其能够在不耽误混凝土浇灌作业的同时进行其他建筑材料的吊运。此外，其他施工设备也不会因为混凝土的相关作业而变得缩手缩脚。
要想实现满意的泵送作业，就得保证可泵送混凝土的稳定供给1。可泵送混凝土与传统混凝土一样，都需要进行有效的质量控制，即必须保证集料统一、浓淡度适宜，材料经过统一批处理和彻底拌合2。目前市面上混凝土泵的最大输出量一般在15到250yd3/hr。 大多数混凝土泵都无法同时实现最大的混凝土输出量和最大的混凝土泵送压力，这是因为这一结果的实现对混凝土泵的功率有着过高的要求。泵体每把混凝土向上喷送1ft，其横向泵送距离就会减少3到4ft，这是因为把混凝土向上喷送1ft所需要的喷送压力是横向喷送混凝土1ft所需压力的3到4倍。
泵送混凝土在输送过程中，有如一道圆柱形泥流，在输送管内壁上一层薄薄的水泥浆或砂浆润滑膜上流动3-5。在泵送开始之前，应在输送管内壁上涂上水泥浆。依据所使用材料的类型，可决定是否在混凝土浇灌作业中使用上述润滑用拌合物。一旦输送管中开始输送混凝土，在整个泵送期间，都必须使用合理调制、与混凝土可兼容的拌合物来保持输送管的
ACI委员会报告
润滑。
第二章. 泵送设备
2.1 活塞泵
最常见的混凝土泵一般由一个接料斗、两个混凝土泵送缸和一个可切换混凝土流流向（先流向泵送缸，再从泵送缸流向输送管）的阀门系统组成（见图1）。其中一个泵送缸负责接入通过接料斗流入的混凝土，另一个泵送缸则负责将混凝土排入输送管中，以使得混凝土相对稳定地沿着输送管流至浇灌区域。泵送缸中的活塞能够在缸体中形成真空状态，在进气冲程时吸入混凝土，在排出冲程时通过机械作用将混凝土推入输送管中。大多数混凝土泵中的活塞都由液压缸提供动力，但也可在机械作用下进行活塞动作。一般将柴油机、汽油或电机作为混凝土泵的主要动力来源。不同混凝土泵的成本、最大泵送能力和混凝土所受泵送压力之间有着较大的区别。其组件的尺寸大小依所需实现的输出量、容量以及混凝土在输送管中所受压力而定。大多数混凝土泵上的液压泵都配备有马力限制器，马力限制器通过减行程操作或减少混凝土排出量来减少液压泵的容量输出，以此来保护动力装置，并提供将混凝土喷送至混凝土泵可实现的最大高度或最大距离时所需的泵送压力。为了配合混凝土泵本身的容量，不同混凝土泵的接料斗的大小也会不同，接料斗上一般配备有搅拌器，它们能够防止集料在接料斗中出现分离和堆积。设计集料器时，应在泵送缸的进料口处加装一个混凝土头。
图1. 活塞泵与传动式阀门的泵送机构
泵送法混凝土浇灌作业
图2. 球形止回泵示意图
图3. 球形止回式混凝土泵 2.2 阀门的类型
2.2.1 液压传送式阀门 – 本分类下的混凝土泵所使用的阀门类型可谓是五花八门，但它们都通过液态进行传动，并能够碾碎或排出阻塞在阀门区域内的集料。混凝土泵通过控制泵内的混凝土流道直径以及混凝土所流入输送管的管径来控制其所能泵送的最大粒径集料（MSA）的粒径（详见第4.2.1条）。大多数的此类混凝土泵都设有直径达5 in.以上的排放口，必要时，会通过异径管来缩小输送管的管径。图1所示就是这类混凝土泵中的代表者。
这些混凝土泵的泵送能力在20到250yd3/hr之间不等。它们所能处理的可泵送混凝土拌合物的范围是最宽的。
2.2.2 球形止回混凝土泵 – 该类型的混凝土泵使用钢球和配合基座来控制从接料斗流入泵送缸再从泵送缸流入输送管的混凝土流。被泵送的混凝土会将钢球推入其基座，该钢球也几乎无法排放或碾碎阻塞在阀门区域内的集料。若钢球无法归位至其基座，将导致泵送效率降低（见图2）。这类混凝土泵仅可用于泵送MSA小于1/2 in.的混凝土。泵体中的混