自1979年常州市建筑材料供應(yīng)公司建立第一家商品混凝土攪拌站以來(lái)，我國(guó)商品混凝土的發(fā)展已經(jīng)歷了31年。在這 31年的歷程中，尤其值得稱贊的是近10年，2010年我國(guó)商品混凝土總量超過(guò)7億m3，商品混凝土在混凝土總產(chǎn)量中所占比例超過(guò)了30%。商品混凝土的發(fā)展極大地推動(dòng)了混凝土的集中化生產(chǎn)供應(yīng)、泵送施工技術(shù)，并保證了工程質(zhì)量，提高了水泥的散裝率，是建筑業(yè)節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)之一。商品混凝土運(yùn)送到工地現(xiàn)場(chǎng)后，通常要通過(guò)壓力泵送的方法澆筑進(jìn)入結(jié)構(gòu)模具。商品混凝土在泵的推動(dòng)下沿著管道被輸送和澆筑，它除了要滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)外，還必須滿足運(yùn)輸過(guò)程中的流動(dòng)性保持性，以及管道輸送工藝對(duì)拌和物性能的特殊要求，也就是我們通常所說(shuō)的可泵性。
而混凝土的可泵性和流動(dòng)性既有聯(lián)系，又有明顯的區(qū)別。為了能順利地進(jìn)行泵送，混凝土拌合物首先應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，如一般要求坍落度必須大于 l2cm，但流動(dòng)性大的混凝土其可泵性并不一定好。過(guò)大的流動(dòng)性不僅對(duì)泵送沒(méi)有好處，而且還會(huì)帶來(lái)泌水、離析等質(zhì)量問(wèn)題，甚至使混凝土喪失可泵性，發(fā)生堵泵事故。因此，在原材料選擇和配合比設(shè)計(jì)方面要慎重考慮多重因素，以求配制出流動(dòng)性保持性滿足要求和可泵性良好的混凝土拌合物。隨著混凝土的商品化，泵送劑產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，成為混凝土材料必不可少的“伴侶”。然而，據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，就是在混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)已相當(dāng)成熟的華東地區(qū)，每年因泵送劑的不合理應(yīng)用而導(dǎo)致的百萬(wàn)元以上的工程損失竟超過(guò)40起，因采用不合格混凝土所澆筑結(jié)構(gòu)物的修復(fù)加固和拆除重建所額外耗費(fèi)的金額高達(dá)100余億元。泵送劑的應(yīng)用技術(shù)成為商品混凝土技術(shù)人員最難對(duì)付的問(wèn)題之一。
本文從論述泵送劑的類型和基本組成、泵送劑在商品混凝土中的應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)出發(fā)，就商品混凝土中安全高效應(yīng)用泵送劑的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入探討。
泵送劑的類型和組成
由于商品混凝土在運(yùn)輸、泵送和澆筑過(guò)程中的特殊要求，混凝土泵送劑不可能是單一組分，而是由具有不同作用和功能的外加劑或組分復(fù)配而成。 泵送劑中最主要的組分是減水劑，而且泵送劑也常常以減水效果的好壞來(lái)界定其類型。如在我國(guó)華東地區(qū)，普遍按減水效果將泵送劑分成普通泵送劑、中效泵送劑、高效泵送劑和高性能泵送劑等4類。
普通泵送劑主要組分為木質(zhì)素磺酸鹽減水劑；中效泵送劑減水組分主要是萘系高效減水劑和脂肪族系高效減水劑，并輔以部分木質(zhì)素磺酸鹽減水劑(占 20％～40％)；而高效泵送劑則幾乎全部以高效減水劑和其他組分復(fù)配而成。近幾年，由于高鐵、隧道、地鐵等工程的特殊要求，市場(chǎng)上出現(xiàn)了以聚羧酸系減水劑為主要組分復(fù)配而成的所謂高性能泵送劑。這類泵送劑減水率高，坍落度保持性較好，適于配制高強(qiáng)度等級(jí)、大坍落度、自流平、高泵程、高耐久性的混凝土。但是，這類泵送劑在實(shí)際應(yīng)用中也常常表現(xiàn)出一些匪夷所思的怪現(xiàn)象，導(dǎo)致了很多工程事故，反映出聚羧酸系減水劑本身的合成技術(shù)、該類泵送劑的復(fù)配技術(shù)及工程應(yīng)用技術(shù)等方面存在嚴(yán)重不足。
另外，緩凝劑、引氣劑和保水劑也常常成為泵送劑的組分之一。商品混凝土由于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)男枰?，常常要盡可能延緩其坍落度損失，大體積混凝土或夏季高溫施工工程更是如此，因此必須添加緩凝劑。適當(dāng)?shù)暮瑲饬靠梢詼p少混凝土泵送過(guò)程中的泵送阻力，防止混凝土泌水、離析，又可以改善混凝土抗凍融循環(huán)破壞的能力。保水劑的作用是增加混凝土拌合物的黏度，使混凝土在低膠凝材料用量、大坍落度情況下不泌水、不離析。有些保水劑還兼有減水、保持坍落度等性能。