凝結時間對PK板生產影響

胡國寧

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

關鍵詞：凝結時間；水灰比；礦物摻合料；外加劑

1.認識PK板及生產過程

1.1PK新型預應力混凝土疊合板中的PK意指“拼裝、快速”的意思（簡稱PK板）是采用預制預應力混凝土帶肋薄板為底板并在板肋預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疊合板。

1.2生產工藝流程：

將水泥、粉煤灰等粉料經計量系統與水加入攪拌機混合，石粉、砂子骨料經三位配料機加入攪拌機攪拌后入料斗，鋼筋經預應力張拉備用，在PK板線臺由布料機構布料，振實后由自動蒸養系統蒸養，鋼筋松張預應力，完成生產過程，成品運至產品堆場。

1.3由于生產工藝的特殊性：

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，相應的混凝土凝結時間不宜太短；

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時間不宜太短。

2.混凝土的凝結時間分初凝和終凝。

2.1由加水攪拌到水泥開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生強度的時間稱為終凝時間。

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

3.影響混凝土凝結時間因素

3.1氣溫：氣溫越高，凝結時間越快。夏季氣溫較高，空氣濕度小，混凝土的水分蒸發很快，導致凝結時間越快。一般要求應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，這時的溫度已經降低，混凝土初凝時脫水較少，幾乎達到自身養護狀態，避免或減少了因初凝時間過早而導致塑性收縮裂縫的出現。

3.2原材料的影響

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

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時間影響較大，除此還有如下情況：冬季施工應特別注意，含水高的砂料有凍結現象，無形中加重了含水量；砂質量問題。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不是飽和面干狀態，會吸附一部分水分，導致用水量的增加。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混凝土標號：其他條件相同時，混凝土凝結時間隨著標號的提高而縮短。

⑦水灰比：隨著水灰比增高，凝結時間延長。

⑧坍落度：一般坍落度增加，凝結時間可以延長。

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：在抹面后應做好覆蓋措施，以減少混凝土水分的蒸發，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，做好混凝土的養護工作。

3.4養護環境： 水中混凝土比空氣中的凝結時間長。

4.我公司采取的措施

混凝土強度的產生與發展通過水泥的水化而實現的，周圍環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，混凝土強度發展越快。當溫度降低至冰點以下時，由于混凝土中水分結冰，水泥不能與冰發生化學反應，則混凝土強度停止發展，而且由于孔隙中的水結冰后體積膨脹，使混凝土內部結構遭到損壞，使強度降低。 溫度適當，水泥水化便能順利進行；若濕度不夠，混凝土表面水分蒸發，內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使周圍的環境有一定的溫度和濕度。

為了保證混凝土強度正常發展，必須對混凝土進行養護。我們采用的這種養護方式能很好地保證混凝土在恒溫、恒濕的條件下得到養護，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。

我公司生產的PK板為預應力混凝土預制構件，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，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中，還需要等幾小時以后，才能逐漸硬化，變成固體狀態。一般把水泥拌和后由流動狀態失去可塑性變為固體狀態的這段時間稱為“凝結過程”，而把以后逐漸產生強度的時間稱為“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，如再經振動，則已凝結的膠體還能閉合，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，在這段時間內必須加強養護，保證其強度的穩定發展。

為保證混凝土施工中有足夠的操作時間，在水泥標準中規定，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，又規定水泥的終凝時間不得遲于12小時。我國生產的普通水泥，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護可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。

混凝土的養護應分別符合下列規定：

（1）靜停期間應保持環境溫度不低于5℃，混凝土澆筑結束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）恒溫期間混凝土內部溫度不宜超過60℃，最大不得超過65℃，恒溫養護時間應根據構件脫模強度要求、混凝土配合比情況以及環境條件等通過試驗確定。

（4）降溫速度不宜大于10℃/h。當降溫至預制構件溫度與環境溫度之差不超過15℃時，撤除養護保溫罩。

具體操作：檢測環境溫度符合標準或規范要求時，使用混凝土澆注設備澆筑混凝土構件；若環境溫度低于標準或規范要求時，開啟熱水循環系統，通過調整放水管道閥門先將熱水控制在臺座板下循環，將環境溫度升至標準或規范要求范圍之內，然后使用混凝土澆注設備澆筑混凝土構件；澆筑完混凝土構件后，將保溫蓋板蓋上，防止水分散失且與環境溫度隔離，便于傳感器測溫與工藝參數配合來控制溫度梯度曲線，確?；炷翗嫾馁|量；混凝土構件初凝成型后靜停4～6h后進入升溫階段，通過控制養護熱水的溫度和進、出流量逐步將預制構件浸沒，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，在此階段循環熱水直接與混凝土構件接觸，使水泥在水化過程中不會缺失水分，且水化過程中，混凝土構件的內外溫度基本一致，確保了構件強度的形成；降溫階段是構件散熱過程，通過控制水的進、出流量逐步使預制構件從養護水中露出，降溫速度不宜過快，每小時不得超過10℃；降溫結束后，在構件與外界溫差不得大于15℃移走保溫蓋板，養護完成。

參考文獻

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