泵送混凝土早期表面產(chǎn)生粉末的成因分析與控制

趙寶盛（廣東江門市新會恒建混凝土有限公司）

泵送混凝土早期表面產(chǎn)生粉末的成因分析與控制

趙寶盛
（廣東江門市新會恒建混凝土有限公司）

本文對泵送混凝土早期表面產(chǎn)生粉末的成因分析、結(jié)合實際施工現(xiàn)場進行試驗對比，選擇某路橋集團公司施工C30泵送混凝土地面工程應(yīng)用實例，提出混凝土表面質(zhì)量控制措施的一些觀點，提供參考，希望有助于行業(yè)互聯(lián)交流。

泵送混凝土；表面粉末；施工工藝；控制措施

1　引言

隨著節(jié)能減排意識的不斷提高，其中建筑新材料、新能源、新技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新；高性能、高層化、高效率、大體積、大面積、大流動混凝土，已普及應(yīng)用到工程中。但是，一些泵送混凝土在施工過程中，受到原材料以及施工工藝等環(huán)境因素影響，混凝土澆筑振動成型硬化后，早期表面存在強度過低的輕質(zhì)粉末，嚴重的表面起粉現(xiàn)象，不僅外觀視覺“豆腐渣”工程；而且影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性。因此，我們應(yīng)查找原因，及早控制，減少或避免同類質(zhì)量事故發(fā)生，是企業(yè)經(jīng)濟效益的根基。

2　泵送混凝土早期表面產(chǎn)生粉末的成因

泵送混凝土表面起粉主要成因：泵送混凝土為了滿足泵送快速施工要求，通常增大膠凝材料、砂率、坍落度，減少粗骨料，澆筑振動成型后，骨料下沉，輕質(zhì)拌合物水漿上浮，混凝土脫水后，表面結(jié)構(gòu)松散，受到原材料以及施工工藝等因素影響，混凝土沒有達到初凝硬化期以及表面存在積水，過早完成抹壓表面脫水漿工藝，導(dǎo)致混凝土早期表面產(chǎn)生強度過低的輕質(zhì)殘留粉末（起粉現(xiàn)象）。

3　影響混凝土早期表面產(chǎn)生粉末的因素

3.1膠凝材料因素影響

現(xiàn)行應(yīng)用新法工藝的新標準水泥，產(chǎn)量和質(zhì)量同步提高，其中，比表面積相應(yīng)提高；常用礦物摻合料的超細粉，與水泥相互結(jié)合配制的混凝土，不僅改善混凝土微觀結(jié)構(gòu)、提高密實性、有利于混凝土的綜合性能提高，而且符合節(jié)能減排發(fā)展方向。但是，有些礦物摻合料粉末比重輕，隨著比表面積增大、摻入量增加，泵送混凝土澆筑振動成型后，表面強度過低的輕質(zhì)拌合物漿體上浮相應(yīng)增多。

3.2骨料因素影響

⑴增大細骨料，減少粗骨料，混凝土脫水后，表面結(jié)構(gòu)松散；

⑵一些骨料比重較輕的雜質(zhì)超標以及顆粒級配影響，表面拌合浮漿增多。

3.3外加劑適應(yīng)性因素影響

適應(yīng)性良好的外加劑，雖然可以抑制混凝土離析和泌水，改善和易性；但有些外加劑適應(yīng)性差的因素影響，引起混凝土離析和泌水量增大。

3.4輸送泵壓力因素影響

使用輸送泵壓力性能差，樓層高，輸送管路長，彎管過多；

為了趕快澆筑，混凝土增加膠凝材料以及坍落度，引起表面拌合浮漿增多。

3.5現(xiàn)場澆筑環(huán)境因素影響

受到低溫陰雨、潮濕天氣以及澆筑底板密實等環(huán)境因素影響，混凝土表面脫水速率和蒸發(fā)水分速度緩慢，混凝土到達初凝期后，表面仍有積水。

3.6施工工藝因素影響

個別澆筑人員對混凝土表面強度過低的輕質(zhì)拌合物浮水漿有所忽視，混凝土表面存在積水，過早完成抹壓脫水漿工藝，引起混凝土硬化后表面產(chǎn)生強度過低的輕質(zhì)粉末。

4　C30　泵送混凝土早期表面抗磨的試驗研究

4.1試驗原材料

⑴水泥：P.0 42.5級

⑵礦粉；S95級

⑶粉煤灰：Ⅱ級

⑷細、粗骨料：中砂，碎石

⑸外加劑：KJ-5R

⑹拌和水：自來水

4.2C30泵送混凝土配合比（表1）

4.3試驗方法的設(shè)計

⑴模擬C30泵送混凝土地面工程，施工澆筑構(gòu)造所處于自然濕度及溫度環(huán)境，分別制作長150mm、寬150mm、高150mm試件，共二塊（編號為：A號和B號）。

A號混凝土試件制作成型后；混凝土沒有達到初凝期，完成抹壓表面脫水漿工藝。

B號混凝土試件制作成型后；混凝土在初凝至終凝階段，完成抹壓表面脫水漿工藝。

⑵次日試件拆模養(yǎng)護，28天進行抗磨試驗。

⑶混凝土表面抗磨試驗：

①利用臺式電動鉆設(shè)備以及輪胎膠片，膠片固定在臺鉆的旋轉(zhuǎn)軸夾下、混凝土試件固定在臺鉆的底座上；②采用繼電器等自動控制設(shè)備和自動記錄時間，調(diào)整膠片與試件表面接觸磨合位置；③間歇啟動電鉆旋轉(zhuǎn)軸的膠片與試件表面進行摩擦，設(shè)定間隔時間360分鐘完成磨合試驗過程，分別觀察二塊試件表面磨損狀況。

⑷觀察試件表面磨損狀況：

A號-觀察試件表面已經(jīng)磨損、發(fā)現(xiàn)試件表面有輕微“露砂”現(xiàn)象。

B號-觀察試件表面沒有磨損、發(fā)現(xiàn)試件表面有殘留黑色膠片粉末。

⑸試驗結(jié)果與分析

根據(jù)泵送混凝土模擬表面抗磨試驗結(jié)果分析，受到原材料、混凝土表面泌水量和脫水速度以及施工工藝等條件因素影響，泵送混凝土澆筑振動成型后，強度過低的輕質(zhì)拌合物水漿體上浮；隨著混凝土表面泌水量愈大、自然脫水速度緩慢、完成抹壓工藝時間愈早，混凝土表面抗磨能力愈差。因此，澆筑成型混凝土應(yīng)在初凝至終凝階段，進行抺壓表面脫水漿工藝，是防止泵送混凝土早期表面強度過低、產(chǎn)生粉末的直接簡單有效方法。

5　工程應(yīng)用實例

選擇某路橋集團公司施工C30泵送混凝土地面工程應(yīng)用實例，長285000mm，寬38000mm，均厚150mm，施工配合比見表1，泵送混凝土澆筑成型后，施工人員按照預(yù)先制定施工工藝方案，其中，清除混凝土表面積水，保持表面濕潤，待混凝土達到初凝至終凝階段，進行抹壓表面脫水漿工藝；抹壓工藝完成后，覆蓋保濕養(yǎng)護、次日鋸縫、連續(xù)保濕養(yǎng)護14天，現(xiàn)場抽檢混凝土抗壓試件，28天平均強度37.8MPa、該地面結(jié)構(gòu)工程已使用多年，沒有發(fā)現(xiàn)表面起粉和裂縫現(xiàn)象。

6　泵送混凝土質(zhì)量控制措施

根據(jù)試驗結(jié)果，結(jié)合施工現(xiàn)場實際分析及工程應(yīng)用實例的效果，本文對泵送混凝土早期表面產(chǎn)生強度過低的輕質(zhì)粉末，提出控制措施的觀點，有以下幾方面供參考。

6.1原材料選擇與質(zhì)量控制

⑴膠凝材料選擇應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范標準以及具備質(zhì)量證明文件要求，選擇產(chǎn)品質(zhì)量波動較小的膠凝材料，其中，復(fù)合礦物膠凝材料摻量，應(yīng)根據(jù)混凝土澆筑部位、強度等級、水膠比、塌落度等應(yīng)用條件確定。

⑵細、粗骨料選擇應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范標準以及具備質(zhì)量證明文件要求，選擇產(chǎn)品質(zhì)量波動較小的細、粗骨料，其中，砂的細度模數(shù)宜采用級配中砂，砂顆粒通過0.315篩孔含量宜達到15%；碎石顆粒針片狀含量不宜大于10%；輕物雜質(zhì)含量和含泥量宜小于2%。

⑶外加劑選擇應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范標準以及具備質(zhì)量證明文件要求，選擇產(chǎn)品質(zhì)量波動較小以及適應(yīng)性良好的外加劑，其中，選擇前，先試驗后使用。

⑷拌合水選擇應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范標準以及具備質(zhì)量證明文件要求，其中，影響混凝土凝結(jié)硬化以及有害離子的拌合水不得使用。

6.2泵送混凝土配合比控制

泵送混凝土配合比設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范標準要求，其中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場澆筑環(huán)境、澆筑部位、輸送時間以及質(zhì)量動態(tài)信息反饋，及時調(diào)整優(yōu)化。

6.3計量精度控制

計量精度控制應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范標準以及規(guī)定偏差范圍要求，其中：①計量操作前，應(yīng)保持計量電子稱顯示校準回零、氣動系統(tǒng)開關(guān)閘口嚴密和靈活性；②計量傳感器的模擬信號放大轉(zhuǎn)換為數(shù)字重量過程穩(wěn)定性；③骨料含水率以及物料過重量自動補償值準確性；④計量電子稱顯示重量與計算機顯示屏重量應(yīng)一致性。

6.4攪拌質(zhì)量以及運輸過程控制

泵送混凝土攪拌質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標準要求，其中，①混凝土每盤攪拌時間應(yīng)大于30秒，高強或特殊混凝土應(yīng)增加攪拌時間；②攪拌運輸車裝載混凝土?xí)r，轉(zhuǎn)罐內(nèi)不得留有積水；③混凝土攪拌運輸?shù)竭_施工現(xiàn)場，卸料時間應(yīng)在常溫90分鐘內(nèi)卸料完畢。

6.5混凝土泵送過程控制

泵送施工應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)泵送規(guī)范標準要求，其中，混凝土應(yīng)保證和易性、泵送連續(xù)性，泵送過程停泵時間不宜大于1小時，間歇停泵時，應(yīng)在20分鐘啟動一次；控制混凝土坍落度130～160mm范圍就具有良好的可泵性。

6.6泵送混凝土施工質(zhì)量控制措施

⑴泵送混凝土澆筑前制定施工管理預(yù)案

①混凝土澆筑前，根據(jù)施工現(xiàn)場的環(huán)境條件、施工部位、輸送距離、輸送速度，制定施工方案對策。

②制定模板頂架保護工、鋼筋保護工、澆筑工（包括留守專人抹壓脫水漿工、保濕養(yǎng)護工的后續(xù)工序）等崗位職責。

③制定施工收縮縫方案，應(yīng)參照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工收縮縫有關(guān)規(guī)定，沒有配置鋼筋的地面混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置收縮縫間距宜5m；配置鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置收縮縫間距宜35m（有特殊要求的混凝土結(jié)構(gòu)工程除外）。

④檢查模板頂架支撐必須滿足施工過程中，靜荷載和疊加活荷載要求，保持模板濕潤，澆筑基底不得留有積水。

⑵泵送混凝土施工工藝質(zhì)量控制

①混凝土施工，應(yīng)參照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量現(xiàn)行驗收規(guī)范標準要求。

②預(yù)拌泵送混凝土，澆筑卸料時間應(yīng)在常溫90分鐘內(nèi)卸料完畢，澆筑時不得隨意加水，施工過程應(yīng)實時監(jiān)督混凝土質(zhì)量動態(tài)，及時反饋質(zhì)量信息。

③泵送混凝土在澆筑振動過程中，不得漏振，注意不宜過振。

④泵送混凝土在澆筑成型后，應(yīng)在初凝至終凝階段抹壓表面脫水漿；其中，地面工程 沒有配置鋼筋的混凝土應(yīng)及時鋸縫，鋸縫深度宜大于板厚2/3。

⑤混凝土保濕養(yǎng)護：混凝土澆筑成型后，應(yīng)留守專人在終凝前開始保濕，養(yǎng)護時間不宜小于14天。

7　結(jié)語

⑴泵送混凝土為了滿足快速泵送澆筑要求，通常增大膠凝材料、細骨料、塌落度，減少粗骨料，混凝土澆筑振動成型后，骨料下沉，輕質(zhì)拌合物水漿上浮；混凝土脫水后，表面結(jié)構(gòu)松散，因此，澆筑成型混凝土應(yīng)適時抹壓表面脫水漿工藝。

⑵泵送混凝土受到原材料和表面泌水以及低溫陰雨、脫水速度慢等環(huán)境因素影響，混凝土沒有達到初凝期，過早完成抹壓表面脫水漿工藝，容易產(chǎn)生表面強度過低的輕質(zhì)粉末。

⑶澆筑成型混凝土在初凝至終凝階段，抺壓表面脫水漿工藝，是防止混凝土表面強度過低的直接簡單有效辦法?！?/p>

［1］李繼業(yè)，等.新型混凝土技術(shù)與施工工藝［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2002.