自密實混凝土適宜的工作時間研究

丁立民 ，劉冰 ，陳立

（1.中國建筑土木建設有限公司，北京 100068；2.中土木（北京）技術檢測有限公司，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。自密實混凝土技術的發展已有20多年的歷史，在國內也已應用10多年。為保證拌和站內所生產的自密實混凝土能夠滿足現場施工需求，需進行以下操作：保證所生產的自密實混凝土在一個相對的性能穩定的時間內灌注完成，也就是說要掌握自密實混凝土適宜的工作時間[1]，在最合理的時間內完成生產、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、生產攪拌、運輸與現場灌注等幾個方面，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，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，是拌合物實現自密實的重要保證。可以通過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時間，便于現場施工。

③地材：河砂含泥量對混凝土狀態的影響非常大，經過大量的試驗對比，發現大于2.0%的含泥量河砂已經不能滿足自密實的需要，拌合物出現不流動、不擴展，甚至是假凝的狀態，對此選取河砂時一定要優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定，使試驗人員更好的把控混凝土的制拌[4]。

1.2 生產攪拌

①自密實混凝土的攪拌生產與拌合站機組有很大的關系，計量是否準確，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，對罐車中已經攪拌完成的混凝土造成相當大的時間損失，不利于現場施工，所以拌合站生產一定要關注站內的各種問題，如設備、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。自密實混凝土要保證一個什么樣的狀態才能夠相應的延長工作時間并保持穩定性，經過鄭徐項目大量的試驗總結，并參照各種規范，針對出機拌合物狀態，得出以下經驗(如下表)。

1.3 自密實混凝土的運輸

當自密實混凝土生產完畢送往現場的路途中，也會出現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備擋路等問題，都是需要在混凝土生產之前就要協調調度的工作，縮短混凝土的運送過程就相當于提高了混凝土的工作時間。

1.4 現場施工人員素質、工裝設備

一般業務精通的工人能夠更快、更協調地完成自密實混凝土的灌注。同時，工裝設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。

其他諸如現場板腔內雜物的清理，灌注設備的潤濕，鋼筋網片的鋪設，甚至是自密實混凝土的標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

在以上方面都準備充分的條件下，還要考慮氣溫氣候等環境影響。自密實混凝土在一個什么樣的環境內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，這樣不僅能夠節省不必要的成本，還能夠保證混凝土的狀態，其次，如果不可避免地遇到了冬季施工與夏季施工，應該如何選取工作時間段（下圖）。

2.1 夏季施工

當工地晝夜平均氣溫高于30℃時，應采取夏季施工措施。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，現場工裝統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，通過鄭徐項目總結的經驗，依據當地往年每月氣溫天氣情況，結合施工組織安排，盡量選在在晚9點至早6點進行施工。

2.2 冬季施工

當工地晝夜平均氣溫連續3d低于5℃或最低氣溫低于0℃，應采取冬季施工措施，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，并設置了防止冰雪和凍結的措施，如加裝暖氣管道、地熱等。

③在施工過程中，控制并及時調節混凝土的機口溫度，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現場混凝土灌注完畢后要注意養護，可采用棉被包裹，暖風機加溫等，必要時可搭建暖溫棚。

3 結語

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，再根據不同的氣候氣溫，采用不同的施工措施，然后通過生產、運輸及現場施工的有效協調，最終確定自密實混凝土的適宜工作時間。