自密實混凝土適宜的工作時間研究

丁立民 ，劉冰 ，陳立

（1.中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100068；2.中土木（北京）技術(shù)檢測有限公司，北京 102488）

0 前言

自密實混凝土是一種具有高流動性、間隙通過性和抗離析性，澆筑時僅靠自重作用而無需振搗便能均勻密實成型的高性能混凝土。自密實混凝土技術(shù)的發(fā)展已有20多年的歷史，在國內(nèi)也已應(yīng)用10多年。為保證拌和站內(nèi)所生產(chǎn)的自密實混凝土能夠滿足現(xiàn)場施工需求，需進行以下操作：保證所生產(chǎn)的自密實混凝土在一個相對的性能穩(wěn)定的時間內(nèi)灌注完成，也就是說要掌握自密實混凝土適宜的工作時間[1]，在最合理的時間內(nèi)完成生產(chǎn)、運輸、灌注等一系列的工作，這個合理的時間[2]可以分為自密實混凝土自身的工作時間、氣候溫度影響下的合理施工時間。文章將從這兩個方面來研究自密實混凝土如何提高自身的工作時間，以及在不同的氣溫氣候條件下選擇施工時間段。

1 自密實混凝土的工作時間

自密實混凝土的工作時間，從混凝土自身來說，可分為原材料的選取、生產(chǎn)攪拌、運輸與現(xiàn)場灌注等幾個方面，從這幾個方面要盡量提高混凝土的工作時間。

1.1 原材料的選取

①粉體材料：自密實混凝土的粉體材料（粒徑小于150μm 的顆粒）包括水泥，礦物摻合料以及一些惰性材料。粉體材料具有相對較大的比表面積，選擇合適的粉體組分有助于控制體系的流變性質(zhì)，并易于得到合適稠度的漿體，減少拌合物的離析泌水，其中礦物摻合料或惰性材料取代水泥熟料，可以控制混凝土的水化放熱和升溫，對混凝土拌合物的擴展度以及初凝起到很大的作用。

②外加劑：自密實混凝土中常用的化學(xué)外加劑主要包括超塑化劑、增稠劑以及其他功能性外加劑[3]。超塑化劑及增稠劑等的摻入，可顯著改善新拌混凝土的工作性，包括良好的流動性和適宜的粘稠度，是拌合物實現(xiàn)自密實的重要保證?？梢酝ㄟ^增加外加劑中的保坍成分的摻量來提前或者延后混凝土的凝結(jié)時間，便于現(xiàn)場施工。

③地材：河砂含泥量對混凝土狀態(tài)的影響非常大，經(jīng)過大量的試驗對比，發(fā)現(xiàn)大于2.0%的含泥量河砂已經(jīng)不能滿足自密實的需要，拌合物出現(xiàn)不流動、不擴展，甚至是假凝的狀態(tài)，對此選取河砂時一定要優(yōu)先保證含泥量盡可能的減小，細度方面只要變動不是很大都可以，但一定要保證料源的穩(wěn)定。新進場河砂如果要立馬施工，最好是要過篩或者翻拌，保證含水率的穩(wěn)定。自密實混凝土碎石通常選用二級配的潔凈天然碎石，要保證質(zhì)地堅固，級配合理，并且要在自密實工作開展之前對其進行清洗、囤放，時間越久越好，這樣能夠保證碎石含水率的穩(wěn)定，使試驗人員更好的把控混凝土的制拌[4]。

1.2 生產(chǎn)攪拌

①自密實混凝土的攪拌生產(chǎn)與拌合站機組有很大的關(guān)系，計量是否準(zhǔn)確，上料是否及時，攪拌機是否漏料，尤其是否漏漿等等，都會對自密實混凝土的攪拌工作產(chǎn)生阻礙，影響工作時間，以鄭徐項目為例，通常攪拌一盤混凝土正常需要5min～6min，這個時間包含上料時間與攪拌時間，如果在此期間某個材料不上料，需要人工敲罐，那么這個時間就會無限延長，對罐車中已經(jīng)攪拌完成的混凝土造成相當(dāng)大的時間損失，不利于現(xiàn)場施工，所以拌合站生產(chǎn)一定要關(guān)注站內(nèi)的各種問題，如設(shè)備、人員、材料等問題，爭取最大限度地使自密實混凝土盡快攪拌完成[5]。

②自密實混凝土的出機狀態(tài)。自密實混凝土要保證一個什么樣的狀態(tài)才能夠相應(yīng)的延長工作時間并保持穩(wěn)定性，經(jīng)過鄭徐項目大量的試驗總結(jié)，并參照各種規(guī)范，針對出機拌合物狀態(tài)，得出以下經(jīng)驗(如下表)。

1.3 自密實混凝土的運輸

當(dāng)自密實混凝土生產(chǎn)完畢送往現(xiàn)場的路途中，也會出現(xiàn)各種問題阻礙混凝土的運輸過程，如混凝土罐車拋錨，便道上其他施工隊大型設(shè)備擋路等問題，都是需要在混凝土生產(chǎn)之前就要協(xié)調(diào)調(diào)度的工作，縮短混凝土的運送過程就相當(dāng)于提高了混凝土的工作時間。

1.4 現(xiàn)場施工人員素質(zhì)、工裝設(shè)備

一般業(yè)務(wù)精通的工人能夠更快、更協(xié)調(diào)地完成自密實混凝土的灌注。同時，工裝設(shè)備也起到了很大的作用，比方說吊車的噸位、站位，灌注料斗的大小，閥門的控制等都會影響自密實混凝土的灌注時間，鄭徐項目的工裝設(shè)備總體來說還是不錯的，整個灌注過程簡單有序。

其他諸如現(xiàn)場板腔內(nèi)雜物的清理，灌注設(shè)備的潤濕，鋼筋網(wǎng)片的鋪設(shè)，甚至是自密實混凝土的標(biāo)號都會影響混凝土的工作時間，這里就不一一描述了。

2 不同的氣溫氣候條件下的自密實混凝土

在以上方面都準(zhǔn)備充分的條件下，還要考慮氣溫氣候等環(huán)境影響。自密實混凝土在一個什么樣的環(huán)境內(nèi)更能夠保證適宜的工作時間，這也是研究的另一個主要方面。

鄭州地區(qū)屬于暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫14.4℃，7月份最熱，平均氣溫27.3℃。1月最冷，平均氣溫0.2℃，在這樣一個大氣候的條件下如何選取適宜的工作時間，首先要避開冬季和夏季施工，這樣不僅能夠節(jié)省不必要的成本，還能夠保證混凝土的狀態(tài)，其次，如果不可避免地遇到了冬季施工與夏季施工，應(yīng)該如何選取工作時間段（下圖）。

2.1 夏季施工

當(dāng)工地晝夜平均氣溫高于30℃時，應(yīng)采取夏季施工措施。自密實混凝土在夏季施工過程中最主要的就是降溫，可以通過在蓄水池中加入冰塊，罐車加裝防曬布，現(xiàn)場工裝統(tǒng)一刷成白色漆等辦法，另外需要注意的是，為了避免陽光的直接暴曬，要盡量在夜晚進行施工，通過鄭徐項目總結(jié)的經(jīng)驗，依據(jù)當(dāng)?shù)赝昝吭職鉁靥鞖馇闆r，結(jié)合施工組織安排，盡量選在在晚9點至早6點進行施工。

2.2 冬季施工

當(dāng)工地晝夜平均氣溫連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于0℃，應(yīng)采取冬季施工措施，冬季施工要做的就是給混凝土以及各種周邊設(shè)備升溫以及保溫。

①盡量在白天陽光充足，氣溫相對比較高的時間段生產(chǎn)和灌注自密實混凝土，夜晚停工。

②成品料有足夠的儲備和堆高，并設(shè)置了防止冰雪和凍結(jié)的措施，如加裝暖氣管道、地?zé)岬取?/p>

③在施工過程中，控制并及時調(diào)節(jié)混凝土的機口溫度，盡量減少波動，保持澆筑溫度均勻。加熱拌和用水方法，提高混凝土拌和物的溫度。拌和用水加熱超過60℃時，改變加料順序，將骨料與水先拌和，再加入水泥及各種摻料，以免假凝。

④現(xiàn)場混凝土灌注完畢后要注意養(yǎng)護，可采用棉被包裹，暖風(fēng)機加溫等，必要時可搭建暖溫棚。

3 結(jié)語

綜上所述，自密實混凝土首先要保證自密實混凝土自身工作性的延長，再根據(jù)不同的氣候氣溫，采用不同的施工措施，然后通過生產(chǎn)、運輸及現(xiàn)場施工的有效協(xié)調(diào)，最終確定自密實混凝土的適宜工作時間。