凝結(jié)時間對PK板生產(chǎn)影響

胡國寧

摘 要：本文通過對問題的提出在PK板生產(chǎn)過程中，混凝土的凝結(jié)時間一直是PK板生產(chǎn)過程中十分關(guān)心的問題，一般情況下，不摻加任何摻合料和外加劑的混凝土凝結(jié)較快，工作性能損失也較快，不利于PK板的生產(chǎn)，因此需要適當(dāng)延長混凝土的凝結(jié)時間。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)時間；水灰比；礦物摻合料；外加劑

1.認識PK板及生產(chǎn)過程

1.1PK新型預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板中的PK意指“拼裝、快速”的意思（簡稱PK板）是采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋薄板為底板并在板肋預(yù)留孔布置橫向穿孔鋼筋，再澆筑混凝土疊合板形成的整體單跨或多跨連續(xù)疊合板。

1.2生產(chǎn)工藝流程：

將水泥、粉煤灰等粉料經(jīng)計量系統(tǒng)與水加入攪拌機混合，石粉、砂子骨料經(jīng)三位配料機加入攪拌機攪拌后入料斗，鋼筋經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉備用，在PK板線臺由布料機構(gòu)布料，振實后由自動蒸養(yǎng)系統(tǒng)蒸養(yǎng)，鋼筋松張預(yù)應(yīng)力，完成生產(chǎn)過程，成品運至產(chǎn)品堆場。

1.3由于生產(chǎn)工藝的特殊性：

①采用自動機械布料（布料機布料），這就要求混凝土塌落度損失不能太快，相應(yīng)的混凝土凝結(jié)時間不宜太短；

②先澆筑底板后澆筑肋，底板與肋要想形成一體，這就要求混凝土凝結(jié)時間不宜太短。

2.混凝土的凝結(jié)時間分初凝和終凝。

2.1由加水?dāng)嚢璧剿嚅_始失去塑性的時間稱為初凝時間。

2.2由加水拌合到水泥漿體完全失去塑性并開始產(chǎn)生強度的時間稱為終凝時間。

混凝土的凝結(jié)時間與水泥的凝結(jié)時間有相似之處，但由于骨料的摻入，水灰比的變動及外加劑的應(yīng)用，又存在一定的差異。

3.影響混凝土凝結(jié)時間因素

3.1氣溫：氣溫越高，凝結(jié)時間越快。夏季氣溫較高，空氣濕度小，混凝土的水分蒸發(fā)很快，導(dǎo)致凝結(jié)時間越快。一般要求應(yīng)避免一天中最高溫度期間施工，降低混凝土入模溫度，盡量在下午及晚間施工，這時的溫度已經(jīng)降低，混凝土初凝時脫水較少，幾乎達到自身養(yǎng)護狀態(tài)，避免或減少了因初凝時間過早而導(dǎo)致塑性收縮裂縫的出現(xiàn)。

3.2原材料的影響

①水泥品種：摻有混合料的水泥凝結(jié)時間較長，例如礦渣水泥較同標(biāo)號普通水泥凝結(jié)時間長，低標(biāo)號水泥較高標(biāo)號水泥凝結(jié)時間長。

②水泥的粗細程度，水泥磨的越細對外加劑的吸附作用越大。在其他條件相同的情況下，其水泥粉磨的越細，其表面積就越大，與水接觸的機會就越多，水化也就越快。應(yīng)避免剛打進的熱水泥的使用，水泥剛打進庫時，溫度往往在50攝氏度以上。所以應(yīng)該靜置一段時間后再使用。

③砂、石料因素：砂、石料含泥量和泥塊含量對混凝土凝結(jié)時間影響較大，除此還有如下情況：冬季施工應(yīng)特別注意，含水高的砂料有凍結(jié)現(xiàn)象，無形中加重了含水量；砂質(zhì)量問題。砂廠在砂中摻合大量的土、碎石等提高砂量，而土對外加劑的影響非常大；摻合料的使用，我公司采用摻入一定量的礦粉，有效降低坍落度的損失，降低了水化熱。

④砂石吸水率及含泥量，由于溫度過高，擺放一段時間的粗細骨料已經(jīng)不是飽和面干狀態(tài)，會吸附一部分水分，導(dǎo)致用水量的增加。我公司料倉避免陽光暴曬，在氣溫較高時采用灑水降溫。

⑤摻加適量的減水劑，因減水劑兼有緩凝的作用，適當(dāng)提高外加劑的緩凝成分，加入適量的葡鈉來延長混凝土的初、終凝時間。

⑥混凝土標(biāo)號：其他條件相同時，混凝土凝結(jié)時間隨著標(biāo)號的提高而縮短。

⑦水灰比：隨著水灰比增高，凝結(jié)時間延長。

⑧坍落度：一般坍落度增加，凝結(jié)時間可以延長。

⑨外加劑：摻入少量緩凝劑可以延長混凝土初凝時間和終凝時間。

3.3施工方面：在抹面后應(yīng)做好覆蓋措施，以減少混凝土水分的蒸發(fā)，嚴格控制供料的速度，避免等待時間過長。保證混凝土的和易性，做好混凝土的養(yǎng)護工作。

3.4養(yǎng)護環(huán)境： 水中混凝土比空氣中的凝結(jié)時間長。

4.我公司采取的措施

混凝土強度的產(chǎn)生與發(fā)展通過水泥的水化而實現(xiàn)的，周圍環(huán)境的溫度對水化作用的進行有顯著的影響。溫度是決定水泥水化速度的重要條件，溫度升高，混凝土強度發(fā)展越快。當(dāng)溫度降低至冰點以下時，由于混凝土中水分結(jié)冰，水泥不能與冰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則混凝土強度停止發(fā)展，而且由于孔隙中的水結(jié)冰后體積膨脹，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到損壞，使強度降低。 溫度適當(dāng)，水泥水化便能順利進行；若濕度不夠，混凝土表面水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分將不斷地向表面遷移，這樣會影響水泥的正常水化，使表面干裂，內(nèi)部疏松，嚴重地影響強度和耐久性。所以，為了使混凝土正常硬化，必須在成型后的一段時間內(nèi)使周圍的環(huán)境有一定的溫度和濕度。

為了保證混凝土強度正常發(fā)展，必須對混凝土進行養(yǎng)護。我們采用的這種養(yǎng)護方式能很好地保證混凝土在恒溫、恒濕的條件下得到養(yǎng)護，能大大減少因溫濕變化及失水所引起的塑性收縮裂縫，能很好地控制板厚及板面平整度，能很好地保證混凝土表面強度。

我公司生產(chǎn)的PK板為預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件，對混凝土的強度要求較高，水灰比不宜過大，在保證強度的前提下，將水灰比調(diào)至最大。水泥從加水拌和后45分鐘到1小時，水泥的凝膠開始凝結(jié)，這時簡稱初凝；至拌和后12小時，水泥凝膠的形成大致終了，這段時間稱為終凝。但這時所形成的水泥凝膠還處在軟塑狀態(tài)中，還需要等幾小時以后，才能逐漸硬化，變成固體狀態(tài)。一般把水泥拌和后由流動狀態(tài)失去可塑性變?yōu)楣腆w狀態(tài)的這段時間稱為“凝結(jié)過程”，而把以后逐漸產(chǎn)生強度的時間稱為“硬化過程”。

水泥漿在初凝之前具有一定的流動性，在這段時間里宜進行運輸、澆灌、搗固等工作。自初凝到終凝以前，它的流動性逐漸消失，如再經(jīng)振動，則已凝結(jié)的膠體還能閉合，但自拌和后6小時（即近于終凝時）至8小時，它已喪失流動性，不具備強度，遇有損傷則不能自行閉合，所以不能承受外力，在這段時間內(nèi)必須加強養(yǎng)護，保證其強度的穩(wěn)定發(fā)展。

為保證混凝土施工中有足夠的操作時間，在水泥標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的初凝時間，由加水時起不得早于45分鐘。為盡快開始下一步工作，不至于拖延工期，又規(guī)定水泥的終凝時間不得遲于12小時。我國生產(chǎn)的普通水泥，一般初凝為1～3小時，終凝為5～8小時。

我公司采用的混凝土的浸水養(yǎng)護可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。

混凝土的養(yǎng)護應(yīng)分別符合下列規(guī)定：

（1）靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于5℃，混凝土澆筑結(jié)束4～6h且混凝土終凝后方可浸水升溫。

（2）升溫速度不宜大于10℃/h。

（3）恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過60℃，最大不得超過65℃，恒溫養(yǎng)護時間應(yīng)根據(jù)構(gòu)件脫模強度要求、混凝土配合比情況以及環(huán)境條件等通過試驗確定。

（4）降溫速度不宜大于10℃/h。當(dāng)降溫至預(yù)制構(gòu)件溫度與環(huán)境溫度之差不超過15℃時，撤除養(yǎng)護保溫罩。

具體操作：檢測環(huán)境溫度符合標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求時，使用混凝土澆注設(shè)備澆筑混凝土構(gòu)件；若環(huán)境溫度低于標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求時，開啟熱水循環(huán)系統(tǒng)，通過調(diào)整放水管道閥門先將熱水控制在臺座板下循環(huán)，將環(huán)境溫度升至標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求范圍之內(nèi)，然后使用混凝土澆注設(shè)備澆筑混凝土構(gòu)件；澆筑完混凝土構(gòu)件后，將保溫蓋板蓋上，防止水分散失且與環(huán)境溫度隔離，便于傳感器測溫與工藝參數(shù)配合來控制溫度梯度曲線，確?；炷翗?gòu)件的質(zhì)量；混凝土構(gòu)件初凝成型后靜停4～6h后進入升溫階段，通過控制養(yǎng)護熱水的溫度和進、出流量逐步將預(yù)制構(gòu)件浸沒，開始升溫時，升溫速度不宜過快，每小時不得超過10℃；恒溫階段是升溫后溫度保持不變的時間，此時混凝土強度增長最快，這個階段應(yīng)保持90%～100%的相對濕度，最高溫度不得大于65℃，時間為4～6h，在此階段循環(huán)熱水直接與混凝土構(gòu)件接觸，使水泥在水化過程中不會缺失水分，且水化過程中，混凝土構(gòu)件的內(nèi)外溫度基本一致，確保了構(gòu)件強度的形成；降溫階段是構(gòu)件散熱過程，通過控制水的進、出流量逐步使預(yù)制構(gòu)件從養(yǎng)護水中露出，降溫速度不宜過快，每小時不得超過10℃；降溫結(jié)束后，在構(gòu)件與外界溫差不得大于15℃移走保溫蓋板，養(yǎng)護完成。

參考文獻

[1] 陳璐、呂忠瓏、侯和濤、王懷德、張波.鋼結(jié)構(gòu)住宅預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板（PK板）現(xiàn)場抗彎性能研究[J].鋼結(jié)構(gòu)， 2012.27（2）：6-9.

[2] JGJ/T258-2011預(yù)制帶肋底板混凝土疊合樓板技術(shù)規(guī)程，2012.4.

[3] 陳科、吳方伯.大跨度PK預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板的試驗研究與理論分析[D].湖南：湖南大學(xué)，2009：5.

[4] 吳方伯、黃海林、陳偉、周緒紅.肋上開孔對預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋薄板施工階段撓度計算方法的影響研究[J].工程力學(xué)，2011.28（11）：64-71.