更新知識适應現代混凝土技術發展

自2003 年國家六部委發布《全國23個(gè)大(dà)中城(chéng)市限制現場(chǎng)攪拌混凝土》令後，我國近十幾年來(lái)預拌混凝土發展較快(kuài)，目前基本上遍布全國城(chéng)鄉建設工程中；自1994年我國發布《預拌混凝土》部國标到2012年頒布第三部《預拌混凝土》标準，更加規範了(le)預拌混凝土的(de)管理(lǐ)。近200年來(lái)的(de)混凝土發展史顯示，預拌混凝土是混凝土技術發展史上的(de)一次革命，我們必須适應混凝土技術的(de)發展，更新觀念，更新知識，以适應現代化(huà)混凝土技術的(de)發展。

1 預拌混凝土與現澆混凝土的(de)主要區(qū)别

（1 ）預拌混凝土的(de)凝結時(shí)間比現澆混凝土一般要延長(cháng)3h以上，尤其是預拌混凝土的(de)初凝時(shí)間要作适當的(de)延長(cháng)，延長(cháng)凝結時(shí)間的(de)目的(de)是爲防止混凝土拌合物(wù)性能和(hé)混凝土坍落度過快(kuài)的(de)損失影(yǐng)響泵送和(hé)澆築。

（2 ）預拌混凝土出機後，需經過一段運輸時(shí)間到施工現場(chǎng)後才能入模澆築，因此要求預拌混凝土在一定時(shí)間内保持混凝土拌和(hé)物(wù)的(de)“三性”。爲此，預拌混凝土都要摻入泵送劑，其中要含有不同緩凝時(shí)間的(de)緩凝劑，主要是延緩混凝土的(de)初凝時(shí)間。而現澆混凝土出機後即可(kě)入模澆築。

（3 ）預拌混凝土一般都要摻入礦物(wù)摻和(hé)料、緩凝劑、引氣劑等複合成泵送劑，以确保混凝土拌合物(wù)的(de)性能，使運到現場(chǎng)的(de)混凝土坍落度1h内損失不大(dà)于20mm～30mm，才能使混凝土泵送暢通(tōng)；特種混凝土更應滿足其特殊要求。而現澆混凝土一般不需要加入任何外加劑，摻和(hé)料也(yě)可(kě)不摻。

（4 ）與現澆混凝土相比，預拌混凝土的(de)凝時(shí)、強度增長(cháng)等均有差異，混凝土達到拆除側模1.2MPa的(de)時(shí)間不同，預拌混凝土一般在20h以上，現澆混凝土10h左右即可(kě)，因此，預拌混凝土不能過早拆模。

（5 ）預拌混凝土砂率一般爲40％以上，砂率較大(dà)，而現澆混凝土砂率一般在35％左右。

（6 ）預拌混凝土早期強度發展較慢(màn)，尤其是3d内的(de)強度較低，而現澆混凝土早期強度較之要高(gāo)。

因此，對(duì)預拌混凝土的(de)認識要區(qū)别于現澆混凝土，不能以對(duì)現澆混凝土的(de)要求來(lái)要求預拌混凝土，區(qū)别對(duì)待，才能确保預拌混凝土及工程質量。

2 預拌混凝土摻入礦物(wù)摻和(hé)料

預拌混凝土一般都要摻入不同品種和(hé)數量的(de)礦物(wù)摻和(hé)料，以提高(gāo)混凝土的(de)各種性能。目前摻入品種較多(duō)的(de)主要有電廠排放的(de)粉煤灰、煉鐵廠排放的(de)粒化(huà)高(gāo)爐礦渣粉、矽灰、石灰石粉等，以粉煤灰和(hé)礦渣粉居多(duō)。

（1 ）預拌混凝土摻入粉煤灰等級一般在2級以上。熱(rè)電廠用(yòng)煤經過粉碎在1100℃～1700℃高(gāo)爐中燃燒後排出的(de)廢渣即粉煤灰，它和(hé)水(shuǐ)泥煅燒高(gāo)溫度1450℃相仿，具有一定的(de)活性，其活性率一般在40％以上。

1 ）将粉煤灰摻入到混凝土中，可(kě)使混凝土更密實，尚可(kě)替代部分(fēn)混凝土用(yòng)砂。

2 ）粉煤灰具有滾珠、潤滑和(hé)物(wù)理(lǐ)減水(shuǐ)功能，其減水(shuǐ)率10％左右，越細越優。

3 ）将粉煤灰摻入混凝土中可(kě)抑制混凝土坍落度損失、防裂、降低混凝土早期幹燥、收縮裂縫等，抑制混凝土堿骨料反應等。

4 ）摻入粉煤灰可(kě)提高(gāo)混凝土的(de)抗滲能力，非常适用(yòng)于大(dà)體積混凝土，以降低水(shuǐ)泥水(shuǐ)化(huà)熱(rè)。

5 ）摻入粉煤灰可(kě)改善混凝土孔結構，長(cháng)期的(de)火山灰效應可(kě)與水(shuǐ)泥水(shuǐ)化(huà)後析出的(de)Ca(OH)2産生二次反應，提高(gāo)混凝土的(de)後期強度，降低混凝土泌水(shuǐ)率，有利于骨料和(hé)水(shuǐ)泥漿界面強度的(de)提高(gāo)。

6 ）摻入粉煤灰後，除具有一定的(de)經濟效益外，尚具有一定的(de)環保效益。

（2 ）在預拌混凝土中摻入礦渣粉的(de)等級一般在S75級以上，粒化(huà)高(gāo)爐礦渣是煉鐵爐中浮在鐵水(shuǐ)表面的(de)熔渣，排放時(shí)經水(shuǐ)冷(lěng)卻後的(de)粒狀物(wù)，再經烘幹後磨細而成爲礦渣粉。

1 ）原礦渣水(shuǐ)泥使水(shuǐ)泥熟料較易磨細，礦渣不易磨細，礦渣本身較粗，其潛能發揮得(de)慢(màn)，使水(shuǐ)泥和(hé)混凝土早期強度較低，泌水(shuǐ)率加大(dà)等。現在将礦渣單獨磨細到一定細度後，再摻入到水(shuǐ)泥中或作爲混凝土摻和(hé)料，可(kě)充分(fēn)發揮礦渣的(de)潛能，改善水(shuǐ)泥和(hé)混凝土性能。

2 ）礦渣分(fēn)爲酸性、堿性礦渣，預拌混凝土應用(yòng)的(de)是堿性礦渣，其本身含有30％以上的(de)CaO，并具有一定的(de)水(shuǐ)硬性。

3 ）礦渣粉的(de)細度以比表面積表示，比表面積應符合标準要求，如果較粗，可(kě)造成混凝土泌水(shuǐ)、收縮加大(dà)而不利影(yǐng)響。

4 ）混凝土摻入礦渣分(fēn)後，可(kě)改善混凝土的(de)性能，有效地降低混凝土水(shuǐ)化(huà)熱(rè)、非常适用(yòng)于大(dà)體積混凝土應用(yòng)。

3 預拌混凝土泵送劑的(de)作用(yòng)

預拌混凝土泵送施工的(de)較多(duō)，爲達到泵送施工的(de)要求，必須摻入泵送劑，泵送劑在泵送混凝土中的(de)主要作用(yòng)包括以下(xià)幾個(gè)方面。

（1 ）降低混凝土用(yòng)水(shuǐ)量，增大(dà)混凝土流動性，改善混凝土的(de)和(hé)易性、粘聚性、保水(shuǐ)性等。

（2 ）降低混凝土的(de)泌水(shuǐ)性，泵送劑的(de)佳摻量要通(tōng)過試驗确定，如果超摻會使混凝土的(de)泌水(shuǐ)率加大(dà)、離析等堵塞混凝土輸送管道或使混凝土長(cháng)時(shí)間不凝固等等。

（3 ）泵送劑的(de)摻入能有效地降低W/B，提高(gāo)混凝土和(hé)易性、流動性、降低混凝土拌合物(wù)摩擦阻力，有效提高(gāo)混凝土的(de)可(kě)泵性。

（4 ）泵送劑是多(duō)種性能的(de)複合劑，其中含有一定的(de)引氣劑和(hé)緩凝劑等成分(fēn)，可(kě)使混凝土凝時(shí)适當延長(cháng)，以保證混凝土的(de)運輸和(hé)可(kě)操作時(shí)間。

（5 ）泵送劑可(kě)降低混凝土漿體流動性喪失的(de)缺陷，降低混凝土坍落度的(de)損失，使混凝土在一定時(shí)間内泵送暢通(tōng)無阻。

（6 ）普通(tōng)混凝土泵送劑對(duì)混凝土強度提高(gāo)不顯著，高(gāo)強混凝土的(de)強度主要依賴高(gāo)強泵送劑的(de)作用(yòng)。

4 更新觀念适應現代化(huà)混凝土技術

（1 ）預拌混凝土内水(shuǐ)泥用(yòng)量是否越多(duō)越優

2000 年前的(de)施工标準、規範一般均有水(shuǐ)泥用(yòng)量的(de)規定，2010年後發布的(de)标準、規範除特種工程和(hé)有特殊要求的(de)工程對(duì)水(shuǐ)泥用(yòng)量有規定外，大(dà)多(duō)數均無水(shuǐ)泥用(yòng)量要求的(de)限制，均以膠凝材料總量控制；目前施工标準、規範對(duì)水(shuǐ)泥用(yòng)量有規定的(de)隻有JGJ/ T104-2011和(hé)GB50208标準，對(duì)水(shuǐ)泥用(yòng)量要求不少于280kg/m3和(hé)260kg/m 3。

水(shuǐ)泥混凝土技術發展到目前的(de)預拌混凝土，作爲一種商品出售，混凝土中的(de)膠凝材料不隻水(shuǐ)泥一種，尚有其他(tā)膠凝材料，其礦物(wù)摻和(hé)料中無論是活性的(de)、非活性的(de)起填充作用(yòng)的(de)，在混凝土中發揮各自的(de)優勢，起到疊加作用(yòng)。目前仍有人(rén)認爲，水(shuǐ)泥用(yòng)量越多(duō)，混凝土強度和(hé)質量才越有保證，混凝土結構才會安全，這(zhè)和(hé)現代混凝土技術發展是不相容的(de)。就目前對(duì)混凝土的(de)科學認識，混凝土内的(de)水(shuǐ)泥用(yòng)量是有一定界限的(de)，超過一定界限，混凝土強度和(hé)質量等反而會降低，隻要确保不同混凝土強度等級内的(de)膠凝材料總量就能确保混凝土的(de)質量和(hé)各種性能。

水(shuǐ)泥用(yòng)量越多(duō)，混凝土裂縫出現的(de)機遇也(yě)就越大(dà)，而混凝土也(yě)越不耐久；如果超過混凝土中佳水(shuǐ)泥用(yòng)量後，混凝土強度和(hé)混凝土各種性能反而會降低；混凝土内水(shuǐ)泥用(yòng)量和(hé)礦物(wù)摻和(hé)料用(yòng)量達到佳時(shí)，才是優的(de)預拌混凝土。

（2 ）預拌混凝土砂率越大(dà)，混凝土和(hé)易性是否越好

預拌混凝土比現澆混凝土砂率一般增大(dà)3% ～5％左右，在38%～45％之間；現澆混凝土砂率在33%～38％間，試驗得(de)知，每增大(dà)1%～2％的(de)砂率，混凝土強度就降低5％左右，一般不宜增大(dà)砂率。

不同的(de)混凝土等級有不同的(de)砂率，但都應有一個(gè)佳砂率；佳砂率的(de)确定，應根據混凝土等級、粗細骨料級配，混凝土等級等确定的(de)前提下(xià)，通(tōng)過試驗确定，我認爲尚應根據細骨料的(de)細度模數大(dà)小、即粗細程度通(tōng)過試驗選擇和(hé)确定佳砂率；佳砂率一旦确定，不能爲追求混凝土的(de)和(hé)易性、流動性而不加限制地提高(gāo)砂率；也(yě)不是砂率越大(dà)，混凝土流動性、和(hé)易性就越好。

優良的(de)混凝土流動性是由優質的(de)佳的(de)膠凝材料組合和(hé)适應性優的(de)泵送劑等相互作用(yòng)産生的(de)；混凝土各項原材料佳組合的(de)結果，不是隻靠增大(dà)砂率取得(de)的(de)。

自密實混凝土比普通(tōng)混凝土流動性優，其砂率比泵送混凝土大(dà)，一般在44% ～48％左右，這(zhè)和(hé)膠凝材料總量較大(dà)、各項原材料優組合等有關，因此，普通(tōng)泵送混凝土一般不宜過大(dà)提高(gāo)砂率。

（3 ）預拌混凝土坍落度是否越大(dà)越好混凝土坍落度是混凝土内在質量的(de)外在表現，普通(tōng)泵送混凝土都有一個(gè)适宜的(de)坍落度。就普通(tōng)泵送混凝土而言，混凝土坍落度不應大(dà)于220mm，大(dà)于220mm的(de)混凝土屬自密實混凝土。

混凝土泵送施工技術規程規定，混凝土坍落度應根據泵送高(gāo)度、距離、混凝土結構及施工等情況，綜合考慮設計混凝土坍落度；不同混凝土等級、結構的(de)混凝土都應有一個(gè)佳坍落度要求，無限制地追求大(dà)坍落度将使混凝土性能變差，或造成混凝土離析、泌水(shuǐ)、混凝土堵塞等情況發生，如果爲增大(dà)混凝土坍落度迫使泵送劑超摻，會使澆築後的(de)混凝土表面返黃(huáng)湯，使混凝土長(cháng)時(shí)間不凝固等發生。

作者認爲，普通(tōng)泵送混凝土一般優的(de)坍落度應是160mm ～180mm、140mm～160mm和(hé)180mm～220mm，大(dà)于或小于上述的(de)坍落度爲差，會使混凝土的(de)各種性能變差。

（4 ）混凝土不能過于早強

混凝土早期強度不宜過高(gāo)，不宜早強，混凝土越早強越不耐久，混凝土早強往往導緻早裂，尤其是預拌混凝土更不宜早強，混凝土早強似早産的(de)嬰兒(ér)，先天不足，不可(kě)能長(cháng)壽一樣；混凝土早強似拔苗助長(cháng)，失去了(le)強度的(de)正常發展規律，混凝土耐久性必然降低，即使是高(gāo)強混凝土，更應控制早期強度發展，不宜有太高(gāo)的(de)強度。

預拌混凝土爲了(le)達到混凝土拌合物(wù)性能，一般都摻入了(le)礦物(wù)摻和(hé)料，其早期強度發展較慢(màn)，混凝土等效養護齡期不應是600 ℃·d ，建議(yì)應修改爲750℃·d 作爲同條件自然養護齡期較爲科學。尤其是大(dà)摻和(hé)料的(de)預拌混凝土，其早期強度發展會更慢(màn)；控制混凝土24h強度發展會大(dà)大(dà)降低混凝土早期收縮、早期開裂的(de)風險。混凝土強度高(gāo)不一定耐久，也(yě)不一定安全，強度之外的(de)其他(tā)性能也(yě)未必優良。

至此，要發展我國的(de)綠色、低碳混凝土、減少水(shuǐ)泥用(yòng)量，加大(dà)摻和(hé)料用(yòng)量，混凝土不要過于早強，以确保混凝土各項性能正常發展；高(gāo)性能混凝土的(de)發展和(hé)應用(yòng)，也(yě)是我國預拌混凝土的(de)發展方向。

（5 ）混凝土的(de)養護

有關标準、規範對(duì)不同混凝土結構、不同施工時(shí)間、不同混凝土強度等級等等都作出了(le)明(míng)确的(de)養護方法、養護齡期要求，這(zhè)是确保混凝土結構工程質量及其耐久性的(de)基礎，應引起混凝土養護工作的(de)高(gāo)度重視。

1 ）混凝土養護的(de)重要性

衆所周知，養護差的(de)混凝土，強度發展慢(màn)，尤其是早期養護不良對(duì)後期混凝土強度發展有很大(dà)的(de)影(yǐng)響，達不到設計強度，影(yǐng)響硬化(huà)後混凝土的(de)各項性能。試驗得(de)知，養護21d 優于14d，更優于7d；養護不良的(de)混凝土，碳化(huà)會加速，降低混凝土結構的(de)耐久性；當混凝土水(shuǐ)份蒸發量大(dà)于1kg/h·m2～3kg/h ·m2時(shí)，混凝土就可(kě)能産生裂縫，混凝土收縮裂縫加快(kuài)産生。混凝土養護用(yòng)水(shuǐ)也(yě)應是潔淨的(de)可(kě)飲用(yòng)水(shuǐ)才行，養護用(yòng)水(shuǐ)的(de)溫度和(hé)混凝土表面溫度的(de)溫差也(yě)不能大(dà)于15 ℃，否則産生溫度裂縫的(de)因素會加大(dà)。

2 ）養護的(de)作用(yòng)

如果混凝土幹燥養護，混凝土結構的(de)壽命僅是濕潤養護的(de)35% ～40％的(de)壽命，如果能确保7d的(de)濕潤養護，可(kě)使混凝土碳化(huà)引起的(de)鏽蝕年限縮到1/4。澆築完混凝土後未及時(shí)覆蓋保溫，混凝土表面水(shuǐ)份蒸發過快(kuài)，在幹燥或有風的(de)氣候條件下(xià)，可(kě)造成混凝土表面出現“巧克力”硬皮、上下(xià)混凝土呈膠皮狀等情況，使混凝土産生收縮裂縫。

3 ）混凝土養護工作的(de)三要素

混凝土養護的(de)三要素是：保溫、保濕、保養護齡期。這(zhè)三要素缺一不可(kě)，必須及時(shí)到位，尤其是混凝土的(de)早期養護更需及時(shí)到位，早期的(de)混凝土似新出生的(de)嬰兒(ér)，免疫力較差，更需加倍呵護，這(zhè)是現代混凝土技術的(de)要求。混凝土既要養又要護，混凝土各種性能早期變化(huà)快(kuài)，後期逐漸平穩，這(zhè)也(yě)是現代混凝土性能随時(shí)間變化(huà)的(de)基本規律。

混凝土标準養護溫度是20 ℃，相對(duì)濕度95％以上，如果混凝土在高(gāo)溫、低濕條件下(xià)養護，早期的(de)3d～7d強度發展可(kě)能較快(kuài)，但後期混凝土強度發展會很低、較慢(màn)，60d齡期強度會低于基準混凝土的(de)強度。施工混凝土不可(kě)能達到标準養護的(de)溫、濕度條件，但應在所要求的(de)養護時(shí)間内達到保溫、保濕養護。

混凝土的(de)養護時(shí)間應根據不同的(de)混凝土結構、強度等級要求等按照(zhào)标準提出的(de)短養護時(shí)間進行養護，預拌混凝土、高(gāo)強混凝土、大(dà)摻和(hé)料混凝土、大(dà)體積混凝土、冬施混凝土等更應加強早期的(de)養護工作；預拌混凝土的(de)養護一般不能少于14d 。

混凝土養護的(de)起始時(shí)間很重要，何時(shí)開始養護呢(ne)？應在混凝土澆築完畢或遲應在混凝土表面收水(shuǐ)後，立即進行保濕養護，越早越好，尤其是平面闆類混凝土構件，更應如此。平面結構混凝土宜邊澆築、邊振搗、邊養護。混凝土遲養護時(shí)間應在終凝以前進行。

4 ）預拌混凝土養護方法

應根據不同季節、不同混凝土結構和(hé)強度等級等按照(zhào)有關标準要求，采取可(kě)行的(de)針對(duì)性養護方法，制定養護措施、方法，實施中作好詳細的(de)養護記錄。

（6 ）預拌混凝土的(de)拆模控制

預拌混凝土都摻入了(le)礦物(wù)摻和(hé)料、緩凝劑，水(shuǐ)泥用(yòng)量相對(duì)較少，摻和(hé)料較多(duō)，水(shuǐ)泥水(shuǐ)化(huà)緩慢(màn)等，以達到混凝土的(de)各項性能要求，爲此，預拌混凝土一般不宜過早拆模，早拆會導緻混凝土早裂，造成混凝土内傷，降低混凝土結構耐久性。

預拌混凝土拆模時(shí)間應根據混凝土等級、氣溫等情況進行拆模，一般應在20h 以上，混凝土達到1.2MPa時(shí)可(kě)先拆除側模。達到1. 2MPa強度的(de)時(shí)間一般爲：1℃～5℃時(shí)爲72h、5℃～10℃時(shí)爲60h、10℃～15℃時(shí)爲48h、15℃～25℃時(shí)爲36h、25℃以上時(shí)爲20h左右。

結語

科技在發展，觀念要更新，要适應現代化(huà)混凝土技術要求，現代混凝土所要求的(de)優質混凝土，應能滿足工程的(de)各項性能和(hé)具有優的(de)勻質性、體積穩定性、而無有裂縫、便于施工的(de)高(gāo)性能混凝土。要轉變混凝土強度或唯一的(de)觀念，充分(fēn)認識到優質混凝土的(de)靈魂就是保證混凝土結構的(de)長(cháng)期耐久性。