混凝土凝結時間對實體混凝土質量的影響

鄒道金 （安徽省建筑工程質量第二監督檢測站，安徽 合肥 230031）

0 前言

運至工程現場的混凝土初凝時間、終凝時間由混凝土用水泥品種和摻量、外加劑品種和摻量、水灰比、環境條件（溫度、風力、濕度）、運輸→入模及其間歇總時間決定，未摻外加劑調節凝結時間的一般混凝土于20℃的環境下初凝時間大致在3h～4h范圍。《預拌混凝土》（GB/T14902-2012）未有且難以對混凝土凝結時間作明確要求。凝結時間異常的混凝土會影響實體混凝土質量。凝結時間與混凝土成型作業相關進而影響混凝土質量；《混凝土結構工程施工規范》（GB50666-2011）對運輸→入模及其間歇總時間、高溫天氣混凝土的施工作了規定；影響混凝土凝結時間的因素較多，根據氣溫和是否摻外加劑確定凝結時間難免誤差較大；高溫施工時根據實際情況調整混凝土配合比、控制混凝土拌合物性能難以操作。實際施工時作業熟練的技工憑經驗和未硬化的混凝土表觀（如混凝土表面氣泡消失后的痕跡）、混凝土表面手感、腳踩后痕跡判定混凝土的初凝、終凝，但由于有關人員技術能力、管理水平的差異，與凝結時間有關的質量問題時有發生。

1 混凝土凝結時間超長

1.1 癥狀

混凝土澆筑后，過了終凝時間（甚至高溫天氣24h后）還未終凝，手觸似面包柔軟；樓地面伴隨有流失的砂漿，流失的砂漿終凝后手感似淤泥，見圖1；拆模后構件混凝土出現露筋、孔洞、蜂窩、疏松缺陷，缺陷處石子表面無水泥漿包裹，見圖2。

圖1 流失砂漿終凝后狀況

圖2 混凝土疏松、石子表面無水泥砂漿包裹

1.2 原因

主要為混凝土中外加劑（特別是起緩凝作用的組份）摻量過量，混凝土拌合物入模時和易性較差。下述兩種情形之一可引起外加劑摻量過量：①易沉淀外加劑摻入時未攪拌均勻，容器底部濃度較大，摻入底部濃度較大的外加劑會引起外加劑摻量過量；②外加劑摻入時計量器具故障或人為原因引起摻量過量。和易性較差的表現：混凝土拌合物有較大的流動性，但其粘聚性和保水性較差。

1.3 危害

混凝土中保證混凝土強度的水泥砂漿組份從模板縫隙中流失，實體混凝土強度降低很多；拆模后構件有露筋、孔洞、蜂窩缺陷（樓地面有較多的流失砂漿肯定有此類缺陷）。

1.4 處理措施

①混凝土供應商不但嚴格執行在交貨地點檢測混凝土拌合物坍落度，而且還要觀測其粘聚性和保水性，確保混凝土拌合物和易性，發現異常停止供貨。②發現澆筑后有較多的漏漿、非緩凝混凝土24h后（氣溫符合施工規范要求）仍未終凝，應盡快拆模，清理完終凝時間超長的混凝土，重新澆筑。③未發現澆筑后有漏漿現象、非緩凝混凝土24h后（氣溫符合施工規范要求）仍未終凝，需調查外加劑種類，有些類型外加劑后期強度影響較小，有些類型外加劑過量摻入后期強度降低較大；建議及時清除后期強度降低較大的混凝土，保留后期強度影響較小的混凝土，并檢測保留的混凝土600℃·d強度及其混凝土勻質性，根據檢測結果確定具體處理措施。

2 混凝土凝結時間過短

2.1 癥狀

混凝土澆筑入模后，很快初凝、終凝，初凝、終凝過程中伴隨混凝土收縮而產生無規則塑性收縮裂縫。這類裂縫常在春末夏初季節（氣溫陡然升高）產生，主要分布于現澆板上，混凝土澆筑幾小時后即可發現；板面裂縫示意見圖3，板面蓄水后的板底裂縫狀況見圖4；板面裂縫數量多于板底；板面縫寬大于板底，最大縫寬有時可達2mm；裂縫深度見圖5騎縫鉆取的芯樣，有的裂縫貫穿板截面，有的裂縫未有貫穿板截面。

2.2 原因

混凝土拌合物需在初凝前完成振搗、密實作業，在終凝前完成抹壓、收光作業。由于相關標準未對混凝土的凝結時間作明確規定或可適的操作，下述因素之一或者共同影響均可導致混凝土在成型、凝結硬化過程中產生塑性收縮裂縫：①試驗室標準條件與工程現場環境差異成的混凝土凝結時間差異；②外加劑與水泥的適應性較差或水泥磨細后在水泥貯倉存貯期較短而導致混凝土凝結時間過短；③混凝土拌合物運輸時間、運至工程現場的間歇時間較長；④成型、養護作業人員對凝結時間把控能力的差異；⑤抹壓、收光能力差異；⑥工程現場環境的影響。

圖3 板面裂縫示意圖

圖4 板面蓄水后的板底塑性裂縫示意圖

2.3 危害

圖5 裂縫深度示意圖

裂縫的產生對混凝土現澆板的耐久性和使用性有較大影響；盡管有塑性裂縫分布的現澆板荷載試驗滿足使用要求，但其承載力比無裂縫分布的現澆板低；這類裂縫若未進行有效處理還會造成投訴進而造成社會影響。

2.4 處理措施

①裂縫程度較輕：裂縫數量較少、長度較短、縫寬較小；可采用灌縫封閉處理。②裂縫程度嚴重：裂縫數量多、分布于整塊板、長度有長有短、縫寬較大；如發現較早（一般于混凝土終凝后或澆筑后的第二天發現且能發現），宜采取鑿除、重澆處理。③裂縫程度介于較輕與嚴重之間：綜合考慮各責任主體要求后，采用裂縫灌縫封閉后貼碳纖維，澆疊合層也是處理方法之一。

3 結語

混凝土凝結時間會影響硬化后的實體混凝土質量，目前無量大面廣的常態混凝土凝結時間量化指標，入模密實后的混凝土凝結時間把控無具體的便攜式器具支持操作。為避免凝結時間對實體混凝土質量的不利影響，應以適用、實用為導向（混凝土供應商提供的說明書中必須提供與工程環境相適應初、終凝時間范圍，初、終凝時間滿足運輸、間歇、成型要求）；從源頭把控混凝土用水泥、外加劑和混凝土拌合物的質量，像重視混凝土強度一樣重視凝結時間的把控；混凝土的成型作業交由操作熟練的專業公司（類似腳手架租賃安裝的專業公司）或專業班組完成；過程檢驗與混凝土拌制、運輸、泵送、成型協同跟進；科研、儀器制造商協同研制適用于工程現場測試入模密實后的混凝土凝結時間便攜式測試儀器。