暑期預拌混凝土施工特點

曾  光

(漢中市漢江混凝土有限公司  723000  漢中)

    預拌混凝土是指由水泥、集料、水以及根據需要  摻入的外加劑和摻合料等組份按一定比例，在集中攪拌站(廠)經計量、拌制后出售的，并采用運輸車，在規定時間內運至使用地點的混凝土拌合物。施工環境平均氣溫超過25℃或最高氣溫超過30℃的預拌混凝土稱為暑期混凝土或夏季施工混凝土。暑期混凝土由于集料直接受到日光照射，集料溫度上升較大，拌合物溫度偏高，混凝土的坍落度損失快，控制坍落度損失是混凝土施工順利進行的關鍵技術；在高溫下，加速  了混凝土的凝結硬化，施工操作時間變短，容易造成振搗不密實、“冷接縫”等問題；還加劇了水泥水化反應和拌合物水份蒸發，容易造成塑性收縮開裂；混凝  土的干縮加大易產生干縮裂縫。在高溫下，大體積混  凝土或截面變化多的混凝土，容易產生溫度裂縫。

    預拌混凝土由于砂率大，坍落度大為了滿足施工要求，常出現單位用水量增加、引入含氣量下降、緩凝時間難于控制、抹面困難等現象。加入緩凝劑后，有  時會因混凝土表面水份蒸發快結成硬殼或假凝，無法抹面；或當澆筑時間與操作不當時，易于產生冷接縫，

    由于模板質量不好或處理不當、振搗不到位，而易產生麻面、蜂窩、空洞。而失水大甚至會造成初期塑性裂縫嚴重，早期龜裂，導致長期強度降低等內、外部質量缺陷。在暑期施工中若不正確采取措施，最終會危及結構的耐久性和安全。

    由于在夏季炎熱天氣施工的混凝土容易發生質量缺陷，故有必要研究材料的選擇、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑和養護等方面問題。本文就此對暑期混凝土施工特點加以研討。

1、材料選擇與配合比特點

    由于夏季施工處于高溫狀態，選擇優質材料，優化配合比，改善拌合物和易性，降低混凝土拌合物出機溫度，減少坍落度損失是夏季預拌混凝土施工所采取的關鍵技術。

    1.1夏季施工對預拌混凝土的技術要求

    (1)控制溫度裂縫出現條件。混凝土溫度裂縫形成的原因有內部約束應力和外部約束應力兩種情況，內部約束力主要由結構物部件內外溫度的差異產生應力形成的，即表面拉應力：σ1=2／3E1α.△Tl，其中α一混凝土線膨脹系數；E1-混凝土的彈性模量；△Tl一中心與表面溫度差。

    因溫差而發生變形時產生的約束限制變形應力為外部約束應力σ2，即： σ2=RE2α△T2,其中：R一約束度；E2-混凝土的彈性模量；△T2一表面溫度變化。

    在一般情況下外部約束與內部約束同時存在，需對各齡期的σ1σ2同時計算，以σ1+σ2是否大于混凝土的抗拉強度，判斷混凝土是否產生溫度裂縫。

    (2)控制混凝土緩凝時間與坍落度損失。根據攪拌、運輸、泵送時間及能力、施工條件等因素決定凝結時間和坍落度損失，選擇合理的復合緩凝減水泵送劑，可使混凝土拌合物在較長時間范圍內保持良好的和易性；降低大體積混凝土的水泥水化反應，并推遲放熱峰的出現；提高混凝土的密實性，改善耐久性。

    (3)降低拌合物的出機溫度和入模溫度。在炎熱高  溫條件下攪拌混凝土時，應盡量采用溫度和水化熱都  低的水泥，攪拌溫度不超過30℃，在澆筑混凝土時，如果溫度超過30℃，即給施工帶來許多困難，混凝土往往會出現許多缺陷。在攪拌時要對混凝土各種材料采取降溫措施，避免因溫度偏高而導致用水量過大、坍落度損失快等帶來塑性裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫等質量問題。另外混凝土拌合物實際溫度將比計算溫度高，這主要是由于水泥加水后的水化熱和攪拌時機器摩擦產生的碰撞熱未在計算之列，故需要加以控制。據估計，要使混凝土溫度下降1℃，則各種材料的溫度均需降低，水泥下降8℃，水溫下降4℃，骨料下降2℃。

    (4)處理好膠凝材料與外加劑的相容性問題。膠凝材料與外加劑的相容性相當重要，由于水泥品種、礦物質組成與含量、出廠水泥的新鮮度和溫度等不同，將直接影響外加劑與水泥的相容性。隨著預拌混凝土的發展，礦物摻合料如粉煤灰、沸石粉、礦渣、磚灰等材料以及如膨脹劑、防水劑等外摻材料的大量使用，必須也存在著與外加劑的相容性問題。相容性問題不僅影響著混凝土拌合物和易性、坍落度損失等，還有可能還影響著結構物的耐久性和安全。

    1.2原材料的選擇

    為了減少溫度裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫等非結構性裂縫以及其他質量缺陷的產生，暑期施工的混凝土對原材料要求較為嚴格，應選用水化熱低和收縮小的水泥(如非早強普通水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥等)、優質粉煤灰、級配良好含泥量小的骨料，合理使用減水劑，盡量降低水灰比，減少水化熱，提高混凝土的密實性和抗拉強度；采用冰水或深井水拌制混凝土，或設置簡易的遮陽裝置，并對骨料進行噴水預冷卻，以降低混凝土攪拌和澆筑溫度。

    1.3夏季施工混凝土配合比的特點

    夏季施工在配合比設計方面最主要考慮兩方面因素：坍落度損失和凝結時間的控制。坍落度損失不但與氣溫、停留時間有關，而且還與水泥品種、單位用水量及水灰比、骨料級配及砂率、摻合料和外加劑有關。在設計強度時應以確保結構使用期的耐久性為主，在炎熱條件下施工的混凝土，應充分考慮其強度損失與施工缺陷增多的特點。將一般混凝土的坍落度控制在120mm以下，流動性混凝土控制在180mm以下。通過集材、摻合料、高效減水劑等外加劑的優化選擇，將水膠比降至0.6以下，一般控制在0.4-0.45以下，單位用水量控制在175kg／m3以下。

2、暑期施工混凝土的攪拌、運輸與施工

    在炎熱高溫條件下攪拌混凝土時，應采取特殊措施，在設備方面應對水泥貯倉、制備、輸送混凝土的設備實施降溫、遮陽、通風等，將貯倉設備、混凝土輸送車的筒體表面涂成白色或銀色，可使陽光反射率達80％左右，并可灑水冷卻簡體。應盡量采用溫度和水化熱都低的水泥，不得使用剛出廠的熱水泥；要防止集料曝曬并灑水降溫；采用地下深井水或冰水攪拌混凝土；在合理范圍內使用水化熱較低的優質地摻合膠凝材料，適當降低水泥用量，將混凝土中總堿量，特別是有害堿降低到3.0kg／m3以下，并處理好高效減水劑與膠凝材料的相容性。將混凝土出機溫度控制在28℃，入模溫度控制在30℃以內。

    要選定適合的凝結時間與供應、澆筑計劃，并確保預定澆筑時間與計劃的實施，混凝土運輸，盡可能縮短運輸距離和運輸時間，保證不致于因混凝土坍落度損失過快而造成施工故障，避免出現對已經初凝的混凝土造成撓動。若施工使用的是泵送混凝土，不但要對混凝土泵送管道進行遮陽冷卻處理和泵送管道布局是否合理進行論證，還要充分考慮施工速度與泵送能力、運輸能力及運輸距離、攪拌能力的匹配問題，以及設備故障、運輸道路暢通和在工地壓車時間長等問題。

    暑期施工在炎熱條件下澆筑混凝土，要對模板、鋼筋以及即將澆筑地點的基層和l日混凝土等在澆筑前灑水使之冷卻和吸足水份，要采取遮陽和防止通風的設備，避免溫升和水分散失。由于天氣炎熱，坍落度損失較大和凝結時間縮短，為防止產生接茬不良，對施工間隔時間要盡可能縮短，特別是新老混凝土澆搗時間間隔，要求澆注和振搗要迅速，施工操作要精細。施工時間應盡可能選擇在陰涼天氣或改在夜間施工，為避免夜間施工擾民，可考慮自密實不振搗混凝土，若由于施工原因，必須選擇在白天高溫下施工，除加強勞動保護外，可限制澆筑時間與澆筑混凝土量，同時必須加強澆筑計劃及對施工縫的處理。要加強混凝土澆筑與振搗作業、抹面作業，防止過、漏振及抹面次數不夠而產生蜂窩麻面、早期裂縫等缺陷。

3、暑期混凝土施工的養護

    暑期混凝土施工的養護相當關鍵，若由于養護不當，對混凝土結構破壞也較為明顯。在夏季施工混凝土養護應注意以下問題：

    3.1澆筑后混凝土應立即在其表面覆蓋薄膜、麻布等材料，并充分灑水，保持混凝土構件表面始終處于濕潤狀態，避免因日光升高、失水而產生裂縫等。

    3.2在養護時要防止溫度聚變，避免暴曬、風吹和暴雨澆淋。對風速過大、氣溫較高的施工環境，要做好溫控和防風措施，同時要避免產生溫室效應和失水龜裂等。

    3.3對于表面平整、有抹面加工的混凝土表面，可采用噴刷養護液進行養護。

    3.4對齡期較早的混凝土要采取灑水養護，如養護期間操作間斷將會使混凝土忽濕忽干，很易造成龜裂，對于重要結構至少濕潤28d，停止養護時也要逐漸干燥，以避免裂縫的發生。

4、小結

    暑期混凝土的施工，環境嚴酷，若各方面配合不當，很容易產生缺陷，給混凝土的耐久性帶來嚴重不良的影響。本文主要通過對混凝土的原材料選用、配合比優化、攪拌與運輸以及澆筑、養護等方面來論述暑期施工，只要措施得力、方法正確，暑期施工也是可以達到預期效果的。

參考文獻：

[1]馮浩朱清江《混凝土外加劑工程應用手冊》中國建筑工業出版l999，189—191

[2]《建筑施工手冊(4)》中國建筑工業出版社  l999，363-465

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)