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混凝土泵在工作時,會對輸送泵管產生液壓沖擊、輸送泵管通常直接設在模板支撐架上,這樣管路水平脈沖力作用在模板支撐柱頂端,是引起支撐結構體系不穩定的主要因素.當混凝土泵正常連續輸送混凝土時,泵送混凝土具有很好的流動性,混凝土坍落度和水灰比對輸送泵管脈沖力影響不大.然而,在施工現場澆筑混凝土過程中,各種因素可能會引起輸送泵管堵塞現象.當泵管堵塞時,混凝土的流動性變差,即坍落度減小,水灰比降低.在這種狀況下,泵管脈沖力會驟然增大,會加大危害支撐結構體系不穩定、對此,在分析混凝土泵管堵塞的原因及對混凝土泵試驗研究的基礎上,估算出混凝土泵管脈沖力的大小,并推導出經驗公式,為評定混凝土泵管脈沖力的大小提供了一個有效的方法。
混凝土泵送的基本原理
混凝土主要由水泥、砂、石和水4種成分構成,為使混凝土在泵送管道內能順利流動,其組成物必須符合泵送要求.根據流變學理論,混凝土拌合料是一種私彈塑性物質,在管道輸送中被看做是不均勻性流體物質,正常泵送時,混凝土被泵機推擠進入輸送管道,水泥漿在其壓力作用下被擠向外圍,在輸送管的內壁形成水泥漿層,中間部分則是被砂漿包裹成懸浮狀態的粗骨料,水泥漿或砂漿層起著潤滑作用,保證混凝土在泵管中運動,達到泵送的目地.但當無法形成水泥砂漿層,不能很好地包裹粗骨料時,就會出現堵泵現象
泵送混凝土沿管道輸送的流變特征可提供足夠的推送壓力,使其作用于活塞一樣的柱狀混凝土(柱塞)上的切應力,超過混凝土與管壁或管壁與水泥漿層的極限切應力,達到輸送混凝土的目的.泵送混凝土在管道內的移動速度一般都不超過4 m/s、如果推送壓力不足,不管作用的時間有多長,混凝土沿輸送管道的壓力損失則按速度梯度(流速/距離)的變化率增加而增大,其數學關系式為r=ro+f.c ( dv/dy)式中:r為送阻力;。為管壁砂漿層與混凝土的極限切應力;產為動力私滯系數;dv/dy為速度梯度的變化率.
混凝土經管道輸送時流速越大,其摩阻力越大,壓力損失越大.當壓力損失達到一定時,就會出現泵管堵塞.