混凝土输送泵的堵泵原因及预防措施

混凝土输送泵是目前混凝土工程施工中必不可少的设备，在工作过程中因为各种因素导致混凝土输送泵堵泵的现象时有发生。正常情况下，混凝土在泵送管道中心形成柱状流体，呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆，水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触，骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻，后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓，致使管道内粗骨料形成集结，支撑粗骨料的砂浆被挤走，余下来的间隙由小骨料填补。这样，骨料密度增大，使该段管道内集合物沿管道径向膨胀，水泥浆润滑层被破坏，运动阻力增大，速度变慢，直至运动停止而产生堵塞。

　　1、混凝土输送泵堵管原因
　　1.1 混凝土配比不良
　　配比不良的混凝土拌合物在压力梯度较大处，水分会通过骨料间隙渗透，使骨料聚结引起堵管，多发生在管道弯曲、变径和管路中间布置软管处；另外，混凝土水灰比过大时易离析，造成砂浆与骨料分离而堵管，多见于长距离水平泵送时的“偏析”堵管和竖直下行布管的下端离析堵管。水泥用量过少和砂率过低时，混凝土和易性差，变形困难，在管道中摩擦阻力增大，极易堵管。混凝土坍落度过低(80mm以下)时，泵送阻力明显增大，使泵送无法进行。
　　1.2 砂的粒径不合理
　　当通过0.315mm筛孔的细砂含量少时，即使混凝土其它技术指标都符合要求也会堵管。因为这些细砂在混凝土中起一种类似滚珠的作用，能减少管壁与混凝土的摩擦，提高枉流动性，增大进的粘聚力和保水性，对混凝土的可泵性影响很大。因此在JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》中规定通过 0.315mm筛孔的砂不应少于15%。
　　1.3 异物堵管
　　理论上讲，堵管最易发生在3个大石子在同一截面相遇卡紧时，这时截面大部分被石子占据，可流通面积很小。通常规定石子最大粒径与管内径d：D<1：3(注：此项在《规程》中有详细规定，根据输送高度和石子种类，为1： 2.5～1：5)，并在泵机料斗上设方格网，防止超径石于混入。

　　2、混凝土输送泵易堵泵的位置及排除方法
　　2.1 进料口处的堵塞
　　进料口堵塞，通常泵送动作及液压系统均正常，无异常声音和振动，料斗内有较大骨料或结块，在进料口处卡住或拱起。
　　排除方法：使泵反向运转以破坏结块，使混凝土回到料斗重新搅拌，再正向泵送。如果不起作用，则需人工清理，予以排除。
　　2.2 分配阀出料口处的堵塞
　　出料口堵塞，通常泵送系统动作突然中断，并且有异常声响，设备有较强振动，但管道内无相应振动。
　　排除方法：往料斗内倒入水泥浆，反复正、反向启动泵，迫使通路打开。如果此法无敢，也只能人工排除，拆下相连管，去掉阀内杂物。
　　2.3 管阀处堵塞
　　管阀处堵塞是逐渐形成的，其主要原因是泵送完混凝土后，没有及时用高压水冲洗，致使混凝土残留在管内，天长日久逐渐加厚，堆积固结，造成堵塞。
　　排除方法：泵送混凝土结束后，一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉，直至彻底干净为止。
　　2.4 混凝土输送管道堵塞
　　当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。
　　堵塞部位的判断：堵塞一般发生在弯管、锥管，以及有振动的地段。此时，可用小锤沿管路敲打，声音沉闷处为堵塞处；声音清脆处为正常。用耳听，有沙沙声为正常，有刺耳声为堵塞处。
　　排除方法：当发生堵管时，应立即采取反复进行正、反转泵的方法，逐渐使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送。也可用木锤敲击的方法，结合正、反转泵，使之疏通；当上述办法无效时，说明堵塞严重。查明堵塞段后，将管子拆下，用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗，待彻底清理干净后，再接好管道继续泵送混凝土工作。

　　3、减少混凝土输送泵堵泵的预防措施
　　(1)在安装与设计管道时，尽可能避免90。和S形弯。
　　尽量不使用有明显凹坑的泵管，以减少泵送混凝土的阻力，防止堵塞。应经常检查泵管，若泵管一个方向磨损程度较大，及时将管倒换位置使用，若泵管厚度太薄时应及时更换新管，以防在工作过程中泵管打爆或因更换泵管时间较长而导致的堵管现象。
　　(2)为保证泵送混凝土作业的连续性，确保混凝土浇注质量，作业中间隔时间不宜过长，以防止堵塞。
　　如因某种原因间隔时间较长，就应每20分钟左右启动一次泵或反、正转泵数次，必要时打循环泵以防堵塞。
　　(3)泵送混凝土应满足可泵性要求，必要时通过试泵确定泵送混凝土的配合比。
　　首先应确定粗骨料的最大粒径与输送管径之比。
　　泵送高度在50m以下时，对于碎石不宜大于1：3，对于卵石不宜大于1：2.5；泵送高度在50～100m时，宜在1：3～1：4范围；泵送高度在100m以上时，宜在1：4～1：5之间。针片状颗粒含量不宜大于10%。
3.3.2对不同泵送高度，人泵混凝土的坍落度可按(如表1所示)选用。
　　表1：
　　泵送高度m　　30以下　　30-60　　　60-100　　100以上
　　坍落度m　　　100-140　　140-160　　60-180　　180-200
    注：可根据泵车的具体情况适当调整适合的坍落度。
　　泵送混凝土的水灰比宜为(0.4～0.6)：1。
　　泵送混凝土的含砂率宜为38%～45%。
　　细骨料宜采用中砂，通过0.315m筛孔的砂量不应少于15%。泵送混凝土中水泥的最少含量为300kg/m3。
　　(4)选用的骨料粒径一定要符合要求，一般不应大于输送管径的1/4。
　　(5)泵送混凝土前应用清水润滑管道，先送砂浆，后送混凝土，以防止堵塞。
　　开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速运行的状态，然后逐渐加速。同时应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统工作正常后方可以正常速度泵送，混凝土泵送工作尽可能连续进行，混凝土缸的活塞应保持以最大行程运行，以便发挥混凝土泵的最大效能，并可使混凝土缸在长度方向上的磨损均匀，混凝土泵若出现压力过高且不稳定、油温升高。输送管明冠振动及泵送困难等现象时，不得强行泵送，应立即查明原因予以排除。可先用木槌敲击输送管得弯管。锥形管等部位，并进行慢速泵送或反泵，以防止堵塞。
　　(6)在炎热的夏天，应采用湿草袋覆盖管道，防止在泵送过程中，混凝土塌落过快而产生堵管。
　　(7)混凝土泵料斗上应设置筛网，并设专人监视进料，及时将大石块及杂物及时捡出，特别是片石及长条石等，避免因直径过大的骨料或异物进入而造成堵塞。
　　(8)泵送时，料斗内的混凝土存量不能低于搅拌轴位置，以避免空气进入泵管引起管道振动。
　　(9)泵送完毕后，必须认真清洗料斗及输送管道系统。
　　混凝土缸内的残留混凝土若清除不干净，将在缸壁上固化，当活塞再次运行时，活塞密封面将直接承受缸壁上已固化的混凝土对其的冲击，导致推送活塞局部剥落。这种损坏不同于活塞密封的正常磨损，密封面无法在压力的作用下自我补偿，从而导致漏浆或吸空，引起泵送无力、堵塞等。
　　基于以上的分析，可以得出混凝土输送泵的泵送过程，与混凝土的性能有密不可分的关系，同时在操作过程中注意操作规程的细节，及时发现及时排除故障，以提高输送泵的工作效率。