Tecnologia di pompaggio del calcestruzzo
Questa tecnologia utilizza pompe per calcestruzzo o autopompe per trasportare in modo efficiente la miscela di calcestruzzo attraverso i tubi di mandata fino al sito di getto. Non solo è veloce e fa risparmiare manodopera-, ma è anche la scelta ideale per il trasporto e il getto di calcestruzzo in progetti di grandi-volumi e grattacieli-.
Le pompe per calcestruzzo, in quanto attrezzature chiave per un trasporto efficiente del calcestruzzo, sono classificate in tipo a estrusione-e tipo a pistone-, essendo quest'ultimo quello più comunemente utilizzato. In base alla mobilità, le pompe per calcestruzzo possono essere ulteriormente classificate in tipi fisse, montate su rimorchio e su camion. Tra queste, le pompe per calcestruzzo montate su camion-sono semoventi-, facilitando così il facile trasferimento tra i cantieri. Dotati di un braccio di distribuzione telescopico o articolato a tre-stadi, consentono la consegna diretta del calcestruzzo nel luogo di getto, semplificando notevolmente il processo di costruzione.
Le pompe a pistoni sono costituite principalmente da una tramoggia, cilindri e pistoni idraulici, un cilindro di calcestruzzo e una valvola di distribuzione. La valvola di distribuzione, un componente critico, è disponibile in vari tipi come il tipo a saracinesca e il tipo a tubo, entrambi offrono prestazioni superiori e applicazioni diffuse. I tubi di trasporto possono essere scelti tra tubi in acciaio, tubi in gomma o tubi in plastica, a seconda delle necessità. I tubi in acciaio sono generalmente lunghi 3 metri per sezione, con specifiche comuni di φ100, 125 e 150 mm. Sono completati da gomiti di varie angolazioni e tubi rastremati a sezione variabile-per ottimizzare il layout dei tubi e ridurre al minimo la resistenza al flusso all'interno dei tubi.
Per il calcestruzzo pompato, lo slump non deve essere inferiore a 100 mm, con buona scorrevolezza e aggregato di dimensioni adeguate. Per evitare segregazioni e blocchi durante il pompaggio, è necessario aggiungere agenti di pompaggio specializzati come agenti riduttori d'acqua e plastificanti per garantire un passaggio regolare della miscela di calcestruzzo sotto la pressione della pompa. Inoltre, l'integrazione di additivi appropriati come le ceneri volanti aiuta a mitigare problemi come la segregazione, il sanguinamento e i blocchi delle tubazioni durante il posizionamento del calcestruzzo.
Tuttavia, le pratiche attuali in alcune regioni mostrano una progettazione della miscela imprecisa per il calcestruzzo pompato, con formulazioni poco flessibili per condizioni speciali, che portano a frequenti incidenti di costruzione. Inoltre, le prestazioni degli agenti di pompaggio possono alterarsi in condizioni ambientali specifiche-tutti problemi che richiedono ricerca e risoluzione urgenti.
La dimensione massima dell'aggregato deve mantenere un rapporto specifico rispetto al diametro del tubo della pompa. Per altezze di pompaggio inferiori a 50 metri, questo rapporto non deve superare 1:2,3 per il pietrisco e 1:2,5 per l'aggregato arrotondato. Per portate di pompaggio comprese tra 50 e 100 metri, il rapporto appropriato è compreso tra 1:3 e 1:4. Quando l'altezza di pompaggio supera i 100 metri, si consiglia un rapporto compreso tra 1:4 e 1:5. Inoltre, sia gli aggregati grossolani che quelli fini devono essere conformi alle disposizioni dell'attuale norma nazionale "Specifiche standard per la qualità e i metodi di prova della sabbia e della pietra per il calcestruzzo ordinario" (JGJ 52-2006). L'aggregato grosso deve essere classificato in modo continuo, con il contenuto di particelle aghiformi-a forma di scaglie non superiore al 10%. L'aggregato fine dovrebbe preferibilmente essere sabbia media, con la sabbia che passa attraverso un setaccio da 0,315 mm non meno del 15%.
Quando si miscela il calcestruzzo pompato, l'acqua utilizzata deve essere conforme all'attuale norma nazionale "Standard for Water Used in Concrete" (JGJ 63-2006). Inoltre, gli additivi incorporati nel calcestruzzo pompato devono essere conformi a una serie di standard nazionali, tra cui "Additivi per calcestruzzo" (GB 8076-2008). Inoltre, l'aggiunta appropriata di ceneri volanti avvantaggia il calcestruzzo pompato, ma la sua qualità deve soddisfare gli attuali standard nazionali come "Cenere volante per cemento e calcestruzzo" (GB/T 1596-2005). Infine, la progettazione della miscela di calcestruzzo è un fattore critico, poiché richiede una proporzione ragionevole di tutti i componenti per soddisfare i requisiti di pompaggio e di costruzione.
Il contenuto di cemento dovrebbe essere moderato
Per il calcestruzzo con classi di resistenza comprese tra C20 e C60, il contenuto di cemento deve essere controllato tra 350 e 550 kg/m³.
Gli additivi ottimizzano le prestazioni
Per migliorare le proprietà del calcestruzzo, conservare il cemento e ridurre i costi, vengono comunemente aggiunti additivi come ceneri volanti, scorie o polvere di zeolite. Si tenga presente che il contenuto totale di cemento e additivi minerali non deve essere inferiore a 300 kg/m³.
La regolazione del rapporto sabbia garantisce la lavorabilità
Per garantire la scorrevolezza, la coesione e la ritenzione idrica del calcestruzzo durante il trasporto, il pompaggio e il posizionamento, il rapporto di sabbia per il calcestruzzo pompato è in genere superiore del 6% rispetto al calcestruzzo fluido standard, variando dal 38% al 45% circa.
La gradazione aggregata deve soddisfare i requisiti di pompaggio e resistenza
Il rapporto tra dimensione aggregata-e-diametro del tubo-è generalmente controllato entro i seguenti intervalli: 1:2,5 (ciottoli), 1:3 (pietrisco) a 1:4 e 1:5.
Il rapporto acqua-cemento influisce sulla resistenza al pompaggio
Il rapporto acqua-cemento deve essere controllato tra 0,4 e 0,6. Se il rapporto scende al di sotto di 0,4, la resistenza di pompaggio aumenta in modo significativo. Al contrario, rapporti superiori a 0,6 causano sanguinamento, segregazione e stratificazione, compromettendo allo stesso modo la pompabilità.
Prestare attenzione nella scelta degli agenti di pompaggio
Agenti riducenti l'acqua-ad alta efficienza-combinati con ritardanti, agenti aeranti-e additivi simili vengono comunemente utilizzati come agenti di pompaggio. Questi agenti incidono in modo significativo sia sulla lavorabilità del calcestruzzo che sulle sue proprietà indurite, richiedendo un'attenta selezione.
