引氣減水混凝土在東北機場道坪工程中的施工技術研究

孫鳳彬等

摘 要：該文在目前我國場坪混凝土施工現狀的基礎上，結合實際工程施工實例，從配合比設計、攪拌運輸、澆注成型、養護切縫等方面論述了加入引氣減水劑的混凝土在場坪工程中的施工技術。

關鍵詞：引氣減水劑 配合比 澆注 養護 施工技術

中圖分類號：T

U528 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0035-02

我國東北地區的場坪均采用的是水泥混凝土道面較多[1]，而其自然條件相對惡劣，高寒、高溫差、大風干熱環境覆蓋大部分地區，在這些嚴酷的環境條件作用下，普通混凝土板面很快發生破壞，其使用壽命不到南方地區的一半。

外加劑能顯著提高水泥混凝土的工作性能以及使用性能已經被廣大混凝土工程界所認可。對于場坪混凝土而言，加入了外加劑的水泥混凝土其強度，抗滲、抗凍性能都有顯著的提高，特別是加入了引氣減水的復合型外加劑，不僅起引氣作用還能提高混凝土強度，彌補由于含氣量而使混凝土強度降低的不利[2]。然而場坪混凝土施工是面狀、露天施工，有其自身特點，不同于其它建筑混凝土施工，施工技術在很大程度上影響了外加劑的增強效果，因此研究引氣減水混凝土的施工技術具有重要意義。該文主要通過配合比設計、攪拌運輸、澆筑成型、養護切縫等方面論述引氣減水混凝土在東北場坪工程中的施工技術。

1 引氣減水混凝土配合比設計

加入引氣減水劑的場坪水泥混凝土對原材料的要求比較高，尤其是砂、石的級配和含水量的變化對攪拌出的混凝土和易性、成品道坪混凝土質量影響較大，因此對配合比的設計提出了新的要求。表1是依據實際工程經驗所得出的北方機場道坪混凝土各項指標范圍。

為更好的對引氣減水混凝土的配合比設計進行研究，該文結合內蒙古某場坪擴建工程對其探討。

1.1 材料選擇

1.1.1 水泥

工程采用蒙西“日當山”牌道路硅酸鹽42.5級（低堿）水泥，各項檢測指標見（表2）。

1.1.2 砂

試配用砂為海拉爾產河砂，砂的各項檢測指標分別見表3和表4。

1.1.3 碎石

機場道面混凝土采用碎石為5～40 mm粒徑的連續級配碎石，試配用碎石采用海拉爾北山碎石，通過計算和試配，摻配調整為滿足級配要求的碎石。調整完畢后的碎石級配見表5。

外加劑采用北京安建世紀科技發展有限公司生產的AJF-6混凝土高效引氣減水劑。水采用當地飲用水。

1.2 配合比確定

混凝土配制強度按道面混凝土配制強

度公式：F配=F設+1.645σ=5.0+1.645×0.60

=6.0 MPa，混凝土配合比的28天試配強度不應低于6.0 MPa。

砂率采用質量砂率。考慮砂子和石子的級配，碎石的針片狀含量較多，含泥量不高，砂率取較大值為0.32。碎石的比例應滿足比表面積最小，單位質量堆積密度最大為準。采用計算和試配校核確定。經試驗確定碎石比例為∶大石∶中石∶小石=5∶4∶1。

水泥用量不宜超過330 kg/m3?？紤]到水泥強度等級為42.5級，砂率較大，水泥用量325 kg/m3。引氣減水劑摻量為水泥質量的2.5%。該機場屬嚴寒地區，晝夜溫差較大且施工期短，綜合考慮工程施工和工程質量，初步確定水灰比為0.40。考慮施工和混凝土耐久性，含氣量宜控制在3.0%～4.0%之間。混凝土攪拌采用60升單臥軸強制攪拌機，攪拌時間90 s。

測定不同配合比的含氣量、維勃稠度、容重，觀察成型試件后的情況，確定配合比，如表6所示。選定配合比選定配合比的維勃稠度10～20 s和易性較好無泌水現象。

1.3 試件成型與效果檢測

抗折試件采用振動成型，其拌和性能較為穩定，含氣量3.0～4.0%之間。拆模后放入標準養護室進行養護，分別測定其7 d和28 d的強度。試件測定結果見表7。

實驗結果表明此混凝土配合比滿足強度和耐久性要求。

2 攪拌運輸

場坪混凝土通常屬于干硬性混凝土，不易采用混凝土罐車運輸，而混合料從攪拌站運至現場最長時間不應超過30min [3]，再考慮車輛、氣候和質量監控等各方面的因素，通常的場坪混凝土澆筑必須在施工區域附近架設混凝土攪拌站。引氣減水劑混凝土的工作性能主要受攪拌站的計量、投送方式及單位時間產量等因素影響。

2.1 攪拌站的計量與投料方式

混凝土攪拌站配料普遍采用電子秤計量，而在加水的方式上還有部分小的攪拌站還采用時間繼電器控制水的摻加量，道坪混凝土攪拌應避免采用此種加水方式，混凝土如果不能連續攪拌，采用此種方式每盤混凝土加水量的變化很大，將超出標準要求。攪拌站所有的電子計量秤必須通過計量檢定部門的檢定，確保其精度滿足要求。同時攪拌站應每10個臺班或混凝土拌合料出現問題時對電子秤進行校對。

目前，機場道坪混凝土標準對砂石的配料控制（允許質量偏差）要求為±3%，水和水泥±1%，外加劑一般采用±1.5%。

目前外加劑分為水劑和粉劑兩種形式，可以直接投料或溶于水同水一起計量加入，不管采用何種形式外加劑，建議應單獨計量后直接投入，避免外加劑摻入偏差超出控制范圍，造成工程事故。

2.2 混凝土攪拌時間控制

由于場坪混凝土施工中采用自卸翻斗車運輸的小坍落度的半干硬性的混凝土，攪拌機械架設越多，對混凝土的質量控制越不利，應采用盡可能大和自動化程度高的攪拌站進行攪拌。

對于單個的攪拌站，攪拌時間是影響混凝土質量的主要因素。外加劑采用水劑，雙臥軸攪拌機的單方純攪拌時間不低于90 s，粉劑的純攪拌時間不宜低于120 s。

雖然使用粉劑會延長純攪拌時間，但是采用粉劑攪拌出來的混凝土的質量穩定，其各項性能優于采用水劑攪拌出來的混凝土。特別是對于摻用引氣劑的外加劑，粉劑的保存和引氣效果明顯強于水劑。endprint

3 澆筑成型

對于機場道面混凝土而言，加入減水率超過15%的減水劑的混凝土或者說水灰比小于0.42的混凝土，如果再引入引氣劑，可供混凝土在澆筑成型過程中損失的水要比不加外加劑的普通混凝土少17 kg/m3以上，因此，其在澆筑成型過程中產生出與普通道面混凝土不同的工作特性或者說其有更高的工作敏感性，對其成型的環境條件要求更加苛刻。

加外加劑的道坪混凝土澆筑成型主要就是更加嚴格的控制混凝土的失水和溫度應力對混凝土產生的破壞。

3.1 澆注時間控制

混凝土澆筑時間的選擇就是使混凝土中水分的蒸發量小于混凝土可施工操作的水灰比的臨界值，確保混凝土在不停的失水過程中可完成混凝土澆筑的各道工序。澆筑時應盡量避免陽光照射、大風和氣溫過高，同時還要考慮空氣濕度、混凝土澆注量的大小和混凝土的供應速度等因素。

根據經驗，在東北地區，風力三級以下，無陽光直射道面混凝土，澆筑過程中最高氣溫不超25 ℃時，空氣相對濕度超過30%可選擇下午15點后開始澆筑混凝土。風力加大、溫度升高時，澆筑時間應適當向后推遲1～3 h開始澆筑。

3.2 成型時間控制

混凝土在空氣中暴露的時間越長，混凝土的失水量就越多，水泥水化反應消耗的水就越多，混凝土施工的可操作性越差，道面混凝成型越困難，混凝土越容易產生質量問題。因此，在短時間內完成混凝土的成型對于加外加劑的混凝土意義重大。

《民用機場飛行區道面工程施工技術要求》（MH5006—2002）對混凝土的澆筑成型時間有明確的規定如表8所示。加外加劑的混凝土在低溫（<20 ℃）時的水化反應與普通混凝土相近，高溫（>20 ℃）時的水化和失水都比普通混凝土強烈，因此混凝土成型時間應縮短15～30 min。

在混凝土供應充足的情況下，混凝土澆筑過程主要時間是耗費在混凝土的找平上，縮短混凝土成型時間關鍵是減少混凝土的找平施工時間。

4 養護切縫

4.1 養護

對于加外加劑的混凝土而言，應盡早開始養護，保持混凝土表面的溫度和濕度。通常道面混凝土成型18 h內如果混凝土面層失水容易產生干縮裂縫，1～3 d內表層失水容易造成發絲裂紋和混凝土面層強度降低，3～14 d如果養護不當，也會產生發絲裂紋，面層混凝土降低，只是程度相對較輕。隨著時間的推移，因養護不當產生問題的可能性越小。因此，加強早期混凝土早期養護很重要。

早期的養護方式很多，建議最好是苫蓋塑料薄膜，但其造價過高，施工和維護多不便。東北地區通常采用噴灑養護劑和苫蓋無紡布相結合。養護劑的使用應細心和慎重。

4.2 切縫

混凝土的切縫是為了使混凝土板在溫度應力作用下沿切縫方向規則斷裂。切縫時機必須在混凝土的溫度應力將混凝土板拉斷前將混凝土板切開。

加入了引氣減水劑的道面混凝土有比較強的溫度敏感性，溫度的變化會強烈影響加外加劑混凝土的強度增長。引氣減水混凝土高溫強度增長較普通道面混凝土快，低溫較普通混凝土慢?？梢砸胲浨锌p機，提前4～5 h對混凝土道面板切縫，這也能有效的預防道面混凝土的斷板。在施工平均溫度較低的月份同日時溫差較大的地區，準備軟切縫機目前是比較好的選擇。

5 結語

（1）進行引氣減水混凝土配合比設計時，應根據原材料的性質試配，找到最佳配合比，到現場施工時，應根據施工環境合理調整，以滿足施工要求。

（2）引氣減水混凝土攪拌站宜架設在施工區域附近，配料采用電子秤計量，要嚴格控制好其攪拌時間。

（3）引氣減水混凝土對施工環境敏感性較高，宜在下午15點后澆筑，并盡快完成混凝土的成型。

（4）引氣減水混凝土要做好早期的養護，細心和慎重使用養護劑，宜提前4～5 h用軟切縫機對混凝土道面板進行切縫。

參考文獻

[1] 苗健.東北地區機場道面病害成因及對策探討[D].第四屆國際道路和機場路面技術大會論文集，2002.

[2] 葛文璇，許薇，陳惠琴.引氣劑和引氣減水劑在混凝土工程中的應用[M].山西建筑，2008.

[3] 王鵬輝，陳瓊.機場水泥混凝土道面施工工藝探討[J].科技創新導報，2011 （25）.endprint

3 澆筑成型

對于機場道面混凝土而言，加入減水率超過15%的減水劑的混凝土或者說水灰比小于0.42的混凝土，如果再引入引氣劑，可供混凝土在澆筑成型過程中損失的水要比不加外加劑的普通混凝土少17 kg/m3以上，因此，其在澆筑成型過程中產生出與普通道面混凝土不同的工作特性或者說其有更高的工作敏感性，對其成型的環境條件要求更加苛刻。

加外加劑的道坪混凝土澆筑成型主要就是更加嚴格的控制混凝土的失水和溫度應力對混凝土產生的破壞。

3.1 澆注時間控制

混凝土澆筑時間的選擇就是使混凝土中水分的蒸發量小于混凝土可施工操作的水灰比的臨界值，確?；炷猎诓煌５氖^程中可完成混凝土澆筑的各道工序。澆筑時應盡量避免陽光照射、大風和氣溫過高，同時還要考慮空氣濕度、混凝土澆注量的大小和混凝土的供應速度等因素。

根據經驗，在東北地區，風力三級以下，無陽光直射道面混凝土，澆筑過程中最高氣溫不超25 ℃時，空氣相對濕度超過30%可選擇下午15點后開始澆筑混凝土。風力加大、溫度升高時，澆筑時間應適當向后推遲1～3 h開始澆筑。

3.2 成型時間控制

混凝土在空氣中暴露的時間越長，混凝土的失水量就越多，水泥水化反應消耗的水就越多，混凝土施工的可操作性越差，道面混凝成型越困難，混凝土越容易產生質量問題。因此，在短時間內完成混凝土的成型對于加外加劑的混凝土意義重大。

《民用機場飛行區道面工程施工技術要求》（MH5006—2002）對混凝土的澆筑成型時間有明確的規定如表8所示。加外加劑的混凝土在低溫（<20 ℃）時的水化反應與普通混凝土相近，高溫（>20 ℃）時的水化和失水都比普通混凝土強烈，因此混凝土成型時間應縮短15～30 min。

在混凝土供應充足的情況下，混凝土澆筑過程主要時間是耗費在混凝土的找平上，縮短混凝土成型時間關鍵是減少混凝土的找平施工時間。

4 養護切縫

4.1 養護

對于加外加劑的混凝土而言，應盡早開始養護，保持混凝土表面的溫度和濕度。通常道面混凝土成型18 h內如果混凝土面層失水容易產生干縮裂縫，1～3 d內表層失水容易造成發絲裂紋和混凝土面層強度降低，3～14 d如果養護不當，也會產生發絲裂紋，面層混凝土降低，只是程度相對較輕。隨著時間的推移，因養護不當產生問題的可能性越小。因此，加強早期混凝土早期養護很重要。

早期的養護方式很多，建議最好是苫蓋塑料薄膜，但其造價過高，施工和維護多不便。東北地區通常采用噴灑養護劑和苫蓋無紡布相結合。養護劑的使用應細心和慎重。

4.2 切縫

混凝土的切縫是為了使混凝土板在溫度應力作用下沿切縫方向規則斷裂。切縫時機必須在混凝土的溫度應力將混凝土板拉斷前將混凝土板切開。

加入了引氣減水劑的道面混凝土有比較強的溫度敏感性，溫度的變化會強烈影響加外加劑混凝土的強度增長。引氣減水混凝土高溫強度增長較普通道面混凝土快，低溫較普通混凝土慢?？梢砸胲浨锌p機，提前4～5 h對混凝土道面板切縫，這也能有效的預防道面混凝土的斷板。在施工平均溫度較低的月份同日時溫差較大的地區，準備軟切縫機目前是比較好的選擇。

5 結語

（1）進行引氣減水混凝土配合比設計時，應根據原材料的性質試配，找到最佳配合比，到現場施工時，應根據施工環境合理調整，以滿足施工要求。

（2）引氣減水混凝土攪拌站宜架設在施工區域附近，配料采用電子秤計量，要嚴格控制好其攪拌時間。

（3）引氣減水混凝土對施工環境敏感性較高，宜在下午15點后澆筑，并盡快完成混凝土的成型。

（4）引氣減水混凝土要做好早期的養護，細心和慎重使用養護劑，宜提前4～5 h用軟切縫機對混凝土道面板進行切縫。

參考文獻

[1] 苗健.東北地區機場道面病害成因及對策探討[D].第四屆國際道路和機場路面技術大會論文集，2002.

[2] 葛文璇，許薇，陳惠琴.引氣劑和引氣減水劑在混凝土工程中的應用[M].山西建筑，2008.

[3] 王鵬輝，陳瓊.機場水泥混凝土道面施工工藝探討[J].科技創新導報，2011 （25）.endprint

3 澆筑成型

對于機場道面混凝土而言，加入減水率超過15%的減水劑的混凝土或者說水灰比小于0.42的混凝土，如果再引入引氣劑，可供混凝土在澆筑成型過程中損失的水要比不加外加劑的普通混凝土少17 kg/m3以上，因此，其在澆筑成型過程中產生出與普通道面混凝土不同的工作特性或者說其有更高的工作敏感性，對其成型的環境條件要求更加苛刻。

加外加劑的道坪混凝土澆筑成型主要就是更加嚴格的控制混凝土的失水和溫度應力對混凝土產生的破壞。

3.1 澆注時間控制

混凝土澆筑時間的選擇就是使混凝土中水分的蒸發量小于混凝土可施工操作的水灰比的臨界值，確保混凝土在不停的失水過程中可完成混凝土澆筑的各道工序。澆筑時應盡量避免陽光照射、大風和氣溫過高，同時還要考慮空氣濕度、混凝土澆注量的大小和混凝土的供應速度等因素。

根據經驗，在東北地區，風力三級以下，無陽光直射道面混凝土，澆筑過程中最高氣溫不超25 ℃時，空氣相對濕度超過30%可選擇下午15點后開始澆筑混凝土。風力加大、溫度升高時，澆筑時間應適當向后推遲1～3 h開始澆筑。

3.2 成型時間控制

混凝土在空氣中暴露的時間越長，混凝土的失水量就越多，水泥水化反應消耗的水就越多，混凝土施工的可操作性越差，道面混凝成型越困難，混凝土越容易產生質量問題。因此，在短時間內完成混凝土的成型對于加外加劑的混凝土意義重大。

《民用機場飛行區道面工程施工技術要求》（MH5006—2002）對混凝土的澆筑成型時間有明確的規定如表8所示。加外加劑的混凝土在低溫（<20 ℃）時的水化反應與普通混凝土相近，高溫（>20 ℃）時的水化和失水都比普通混凝土強烈，因此混凝土成型時間應縮短15～30 min。

在混凝土供應充足的情況下，混凝土澆筑過程主要時間是耗費在混凝土的找平上，縮短混凝土成型時間關鍵是減少混凝土的找平施工時間。

4 養護切縫

4.1 養護

對于加外加劑的混凝土而言，應盡早開始養護，保持混凝土表面的溫度和濕度。通常道面混凝土成型18 h內如果混凝土面層失水容易產生干縮裂縫，1～3 d內表層失水容易造成發絲裂紋和混凝土面層強度降低，3～14 d如果養護不當，也會產生發絲裂紋，面層混凝土降低，只是程度相對較輕。隨著時間的推移，因養護不當產生問題的可能性越小。因此，加強早期混凝土早期養護很重要。

早期的養護方式很多，建議最好是苫蓋塑料薄膜，但其造價過高，施工和維護多不便。東北地區通常采用噴灑養護劑和苫蓋無紡布相結合。養護劑的使用應細心和慎重。

4.2 切縫

混凝土的切縫是為了使混凝土板在溫度應力作用下沿切縫方向規則斷裂。切縫時機必須在混凝土的溫度應力將混凝土板拉斷前將混凝土板切開。

加入了引氣減水劑的道面混凝土有比較強的溫度敏感性，溫度的變化會強烈影響加外加劑混凝土的強度增長。引氣減水混凝土高溫強度增長較普通道面混凝土快，低溫較普通混凝土慢?？梢砸胲浨锌p機，提前4～5 h對混凝土道面板切縫，這也能有效的預防道面混凝土的斷板。在施工平均溫度較低的月份同日時溫差較大的地區，準備軟切縫機目前是比較好的選擇。

5 結語

（1）進行引氣減水混凝土配合比設計時，應根據原材料的性質試配，找到最佳配合比，到現場施工時，應根據施工環境合理調整，以滿足施工要求。

（2）引氣減水混凝土攪拌站宜架設在施工區域附近，配料采用電子秤計量，要嚴格控制好其攪拌時間。

（3）引氣減水混凝土對施工環境敏感性較高，宜在下午15點后澆筑，并盡快完成混凝土的成型。

（4）引氣減水混凝土要做好早期的養護，細心和慎重使用養護劑，宜提前4～5 h用軟切縫機對混凝土道面板進行切縫。

參考文獻

[1] 苗健.東北地區機場道面病害成因及對策探討[D].第四屆國際道路和機場路面技術大會論文集，2002.

[2] 葛文璇，許薇，陳惠琴.引氣劑和引氣減水劑在混凝土工程中的應用[M].山西建筑，2008.

[3] 王鵬輝，陳瓊.機場水泥混凝土道面施工工藝探討[J].科技創新導報，2011 （25）.endprint