更新知識(shí)適應(yīng)現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展

自2003 年國(guó)家六部委發(fā)布《全國(guó)23個(gè)大中城市限制現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土》令后，我國(guó)近十幾年來(lái)預(yù)拌混凝土發(fā)展較快，目前基本上遍布全國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)工程中；自1994年我國(guó)發(fā)布《預(yù)拌混凝土》部國(guó)標(biāo)到2012年頒布第三部《預(yù)拌混凝土》標(biāo)準(zhǔn)，更加規(guī)范了預(yù)拌混凝土的管理。近200年來(lái)的混凝土發(fā)展史顯示，預(yù)拌混凝土是混凝土技術(shù)發(fā)展史上的一次革命，我們必須適應(yīng)混凝土技術(shù)的發(fā)展，更新觀念，更新知識(shí)，以適應(yīng)現(xiàn)代化混凝土技術(shù)的發(fā)展。

1 預(yù)拌混凝土與現(xiàn)澆混凝土的主要區(qū)別

（1 ）預(yù)拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間比現(xiàn)澆混凝土一般要延長(zhǎng)3h以上，尤其是預(yù)拌混凝土的初凝時(shí)間要作適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間的目的是為防止混凝土拌合物性能和混凝土坍落度過(guò)快的損失影響泵送和澆筑。

（2 ）預(yù)拌混凝土出機(jī)后，需經(jīng)過(guò)一段運(yùn)輸時(shí)間到施工現(xiàn)場(chǎng)后才能入模澆筑，因此要求預(yù)拌混凝土在一定時(shí)間內(nèi)保持混凝土拌和物的“三性”。為此，預(yù)拌混凝土都要摻入泵送劑，其中要含有不同緩凝時(shí)間的緩凝劑，主要是延緩混凝土的初凝時(shí)間。而現(xiàn)澆混凝土出機(jī)后即可入模澆筑。

（3 ）預(yù)拌混凝土一般都要摻入礦物摻和料、緩凝劑、引氣劑等復(fù)合成泵送劑，以確�；炷�土拌合物的性能，使運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的混凝土坍落度1h內(nèi)損失不大于20mm～30mm，才能使混凝土泵送暢通；特種混凝土更應(yīng)滿(mǎn)足其特殊要求。而現(xiàn)澆混凝土一般不需要加入任何外加劑，摻和料也可不摻。

（4 ）與現(xiàn)澆混凝土相比，預(yù)拌混凝土的凝時(shí)、強(qiáng)度增長(zhǎng)等均有差異，混凝土達(dá)到拆除側(cè)模1.2MPa的時(shí)間不同，預(yù)拌混凝土一般在20h以上，現(xiàn)澆混凝土10h左右即可，因此，預(yù)拌混凝土不能過(guò)早拆模。

（5 ）預(yù)拌混凝土砂率一般為40％以上，砂率較大，而現(xiàn)澆混凝土砂率一般在35％左右。

（6 ）預(yù)拌混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展較慢，尤其是3d內(nèi)的強(qiáng)度較低，而現(xiàn)澆混凝土早期強(qiáng)度較之要高。

因此，對(duì)預(yù)拌混凝土的認(rèn)識(shí)要區(qū)別于現(xiàn)澆混凝土，不能以對(duì)現(xiàn)澆混凝土的要求來(lái)要求預(yù)拌混凝土，區(qū)別對(duì)待，才能確保預(yù)拌混凝土及工程質(zhì)量。

2 預(yù)拌混凝土摻入礦物摻和料

預(yù)拌混凝土一般都要摻入不同品種和數(shù)量的礦物摻和料，以提高混凝土的各種性能。目前摻入品種較多的主要有電廠排放的粉煤灰、煉鐵廠排放的�；�高爐礦渣粉、硅灰、石灰石粉等，以粉煤灰和礦渣粉居多。

（1 ）預(yù)拌混凝土摻入粉煤灰等級(jí)一般在2級(jí)以上。熱電廠用煤經(jīng)過(guò)粉碎在1100℃～1700℃高爐中燃燒后排出的廢渣即粉煤灰，它和水泥煅燒高溫度1450℃相仿，具有一定的活性，其活性率一般在40％以上。

1 ）將粉煤灰摻入到混凝土中，可使混凝土更密實(shí)，尚可替代部分混凝土用砂。

2 ）粉煤灰具有滾珠、潤(rùn)滑和物理減水功能，其減水率10％左右，越細(xì)越優(yōu)。

3 ）將粉煤灰摻入混凝土中可抑制混凝土坍落度損失、防裂、降低混凝土早期干燥、收縮裂縫等，抑制混凝土堿骨料反應(yīng)等。

4 ）摻入粉煤灰可提高混凝土的抗?jié)B能力，非常適用于大體積混凝土，以降低水泥水化熱。

5 ）摻入粉煤灰可改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期的火山灰效應(yīng)可與水泥水化后析出的Ca(OH)2產(chǎn)生二次反應(yīng)，提高混凝土的后期強(qiáng)度，降低混凝土泌水率，有利于骨料和水泥漿界面強(qiáng)度的提高。

6 ）摻入粉煤灰后，除具有一定的經(jīng)濟(jì)效益外，尚具有一定的環(huán)保效益。

（2 ）在預(yù)拌混凝土中摻入礦渣粉的等級(jí)一般在S75級(jí)以上，�；�高爐礦渣是煉鐵爐中浮在鐵水表面的熔渣，排放時(shí)經(jīng)水冷卻后的粒狀物，再經(jīng)烘干后磨細(xì)而成為礦渣粉。

1 ）原礦渣水泥使水泥熟料較易磨細(xì)，礦渣不易磨細(xì)，礦渣本身較粗，其潛能發(fā)揮得慢，使水泥和混凝土早期強(qiáng)度較低，泌水率加大等�，F(xiàn)在將礦渣單獨(dú)磨細(xì)到一定細(xì)度后，再摻入到水泥中或作為混凝土摻和料，可充分發(fā)揮礦渣的潛能，改善水泥和混凝土性能。

2 ）礦渣分為酸性、堿性礦渣，預(yù)拌混凝土應(yīng)用的是堿性礦渣，其本身含有30％以上的CaO，并具有一定的水硬性。

3 ）礦渣粉的細(xì)度以比表面積表示，比表面積應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如果較粗，可造成混凝土泌水、收縮加大而不利影響。

4 ）混凝土摻入礦渣分后，可改善混凝土的性能，有效地降低混凝土水化熱、非常適用于大體積混凝土應(yīng)用。

3 預(yù)拌混凝土泵送劑的作用

預(yù)拌混凝土泵送施工的較多，為達(dá)到泵送施工的要求，必須摻入泵送劑，泵送劑在泵送混凝土中的主要作用包括以下幾個(gè)方面。

（1 ）降低混凝土用水量，增大混凝土流動(dòng)性，改善混凝土的和易性、粘聚性、保水性等。

（2 ）降低混凝土的泌水性，泵送劑的佳摻量要通過(guò)試驗(yàn)確定，如果超摻會(huì)使混凝土的泌水率加大、離析等堵塞混凝土輸送管道或使混凝土長(zhǎng)時(shí)間不凝固等等。

（3 ）泵送劑的摻入能有效地降低W/B，提高混凝土和易性、流動(dòng)性、降低混凝土拌合物摩擦阻力，有效提高混凝土的可泵性。

（4 ）泵送劑是多種性能的復(fù)合劑，其中含有一定的引氣劑和緩凝劑等成分，可使混凝土凝時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)，以保證混凝土的運(yùn)輸和可操作時(shí)間。

（5 ）泵送劑可降低混凝土漿體流動(dòng)性喪失的缺陷，降低混凝土坍落度的損失，使混凝土在一定時(shí)間內(nèi)泵送暢通無(wú)阻。

（6 ）普通混凝土泵送劑對(duì)混凝土強(qiáng)度提高不顯著，高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度主要依賴(lài)高強(qiáng)泵送劑的作用。

4 更新觀念適應(yīng)現(xiàn)代化混凝土技術(shù)

（1 ）預(yù)拌混凝土內(nèi)水泥用量是否越多越優(yōu)

2000 年前的施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范一般均有水泥用量的規(guī)定，2010年后發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范除特種工程和有特殊要求的工程對(duì)水泥用量有規(guī)定外，大多數(shù)均無(wú)水泥用量要求的限制，均以膠凝材料總量控制；目前施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對(duì)水泥用量有規(guī)定的只有JGJ/ T104-2011和GB50208標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水泥用量要求不少于280kg/m3和260kg/m 3。

水泥混凝土技術(shù)發(fā)展到目前的預(yù)拌混凝土，作為一種商品出售，混凝土中的膠凝材料不只水泥一種，尚有其他膠凝材料，其礦物摻和料中無(wú)論是活性的、非活性的起填充作用的，在混凝土中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，起到疊加作用。目前仍有人認(rèn)為，水泥用量越多，混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量才越有保證，混凝土結(jié)構(gòu)才會(huì)安全，這和現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展是不相容的。就目前對(duì)混凝土的科學(xué)認(rèn)識(shí)，混凝土內(nèi)的水泥用量是有一定界限的，超過(guò)一定界限，混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量等反而會(huì)降低，只要確保不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)內(nèi)的膠凝材料總量就能確�；炷�土的質(zhì)量和各種性能。

水泥用量越多，混凝土裂縫出現(xiàn)的機(jī)遇也就越大，而混凝土也越不耐久；如果超過(guò)混凝土中佳水泥用量后，混凝土強(qiáng)度和混凝土各種性能反而會(huì)降低；混凝土內(nèi)水泥用量和礦物摻和料用量達(dá)到佳時(shí)，才是優(yōu)的預(yù)拌混凝土。

（2 ）預(yù)拌混凝土砂率越大，混凝土和易性是否越好

預(yù)拌混凝土比現(xiàn)澆混凝土砂率一般增大3% ～5％左右，在38%～45％之間；現(xiàn)澆混凝土砂率在33%～38％間，試驗(yàn)得知，每增大1%～2％的砂率，混凝土強(qiáng)度就降低5％左右，一般不宜增大砂率。

不同的混凝土等級(jí)有不同的砂率，但都應(yīng)有一個(gè)佳砂率；佳砂率的確定，應(yīng)根據(jù)混凝土等級(jí)、粗細(xì)骨料級(jí)配，混凝土等級(jí)等確定的前提下，通過(guò)試驗(yàn)確定，我認(rèn)為尚應(yīng)根據(jù)細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)大小、即粗細(xì)程度通過(guò)試驗(yàn)選擇和確定佳砂率；佳砂率一旦確定，不能為追求混凝土的和易性、流動(dòng)性而不加限制地提高砂率；也不是砂率越大，混凝土流動(dòng)性、和易性就越好。

優(yōu)良的混凝土流動(dòng)性是由優(yōu)質(zhì)的佳的膠凝材料組合和適應(yīng)性?xún)?yōu)的泵送劑等相互作用產(chǎn)生的；混凝土各項(xiàng)原材料佳組合的結(jié)果，不是只靠增大砂率取得的。

自密實(shí)混凝土比普通混凝土流動(dòng)性?xún)?yōu)，其砂率比泵送混凝土大，一般在44% ～48％左右，這和膠凝材料總量較大、各項(xiàng)原材料優(yōu)組合等有關(guān)，因此，普通泵送混凝土一般不宜過(guò)大提高砂率。

（3 ）預(yù)拌混凝土坍落度是否越大越好混凝土坍落度是混凝土內(nèi)在質(zhì)量的外在表現(xiàn)，普通泵送混凝土都有一個(gè)適宜的坍落度。就普通泵送混凝土而言，混凝土坍落度不應(yīng)大于220mm，大于220mm的混凝土屬自密實(shí)混凝土。

混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程規(guī)定，混凝土坍落度應(yīng)根據(jù)泵送高度、距離、混凝土結(jié)構(gòu)及施工等情況，綜合考慮設(shè)計(jì)混凝土坍落度；不同混凝土等級(jí)、結(jié)構(gòu)的混凝土都應(yīng)有一個(gè)佳坍落度要求，無(wú)限制地追求大坍落度將使混凝土性能變差，或造成混凝土離析、泌水、混凝土堵塞等情況發(fā)生，如果為增大混凝土坍落度迫使泵送劑超摻，會(huì)使?jié)仓�后的混凝土表面返黃湯，使混凝土長(zhǎng)時(shí)間不凝固等發(fā)生。

作者認(rèn)為，普通泵送混凝土一般優(yōu)的坍落度應(yīng)是160mm ～180mm、140mm～160mm和180mm～220mm，大于或小于上述的坍落度為差，會(huì)使混凝土的各種性能變差。

（4 ）混凝土不能過(guò)于早強(qiáng)

混凝土早期強(qiáng)度不宜過(guò)高，不宜早強(qiáng)，混凝土越早強(qiáng)越不耐久，混凝土早強(qiáng)往往導(dǎo)致早裂，尤其是預(yù)拌混凝土更不宜早強(qiáng)，混凝土早強(qiáng)似早產(chǎn)的嬰兒，先天不足，不可能長(zhǎng)壽一樣；混凝土早強(qiáng)似拔苗助長(zhǎng)，失去了強(qiáng)度的正常發(fā)展規(guī)律，混凝土耐久性必然降低，即使是高強(qiáng)混凝土，更應(yīng)控制早期強(qiáng)度發(fā)展，不宜有太高的強(qiáng)度。

預(yù)拌混凝土為了達(dá)到混凝土拌合物性能，一般都摻入了礦物摻和料，其早期強(qiáng)度發(fā)展較慢，混凝土等效養(yǎng)護(hù)齡期不應(yīng)是600 ℃·d ，建議應(yīng)修改為750℃·d 作為同條件自然養(yǎng)護(hù)齡期較為科學(xué)。尤其是大摻和料的預(yù)拌混凝土，其早期強(qiáng)度發(fā)展會(huì)更慢；控制混凝土24h強(qiáng)度發(fā)展會(huì)大大降低混凝土早期收縮、早期開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)�；炷�土強(qiáng)度高不一定耐久，也不一定安全，強(qiáng)度之外的其他性能也未必優(yōu)良。

至此，要發(fā)展我國(guó)的綠色、低碳混凝土、減少水泥用量，加大摻和料用量，混凝土不要過(guò)于早強(qiáng)，以確�；炷�土各項(xiàng)性能正常發(fā)展；高性能混凝土的發(fā)展和應(yīng)用，也是我國(guó)預(yù)拌混凝土的發(fā)展方向。

（5 ）混凝土的養(yǎng)護(hù)

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對(duì)不同混凝土結(jié)構(gòu)、不同施工時(shí)間、不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)等等都作出了明確的養(yǎng)護(hù)方法、養(yǎng)護(hù)齡期要求，這是確�；炷�土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量及其耐久性的基礎(chǔ)，應(yīng)引起混凝土養(yǎng)護(hù)工作的高度重視。

1 ）混凝土養(yǎng)護(hù)的重要性

眾所周知，養(yǎng)護(hù)差的混凝土，強(qiáng)度發(fā)展慢，尤其是早期養(yǎng)護(hù)不良對(duì)后期混凝土強(qiáng)度發(fā)展有很大的影響，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，影響硬化后混凝土的各項(xiàng)性能。試驗(yàn)得知，養(yǎng)護(hù)21d 優(yōu)于14d，更優(yōu)于7d；養(yǎng)護(hù)不良的混凝土，碳化會(huì)加速，降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性；當(dāng)混凝土水份蒸發(fā)量大于1kg/h·m2～3kg/h ·m2時(shí)，混凝土就可能產(chǎn)生裂縫，混凝土收縮裂縫加快產(chǎn)生�；炷�土養(yǎng)護(hù)用水也應(yīng)是潔凈的可飲用水才行，養(yǎng)護(hù)用水的溫度和混凝土表面溫度的溫差也不能大于15 ℃，否則產(chǎn)生溫度裂縫的因素會(huì)加大。

2 ）養(yǎng)護(hù)的作用

如果混凝土干燥養(yǎng)護(hù)，混凝土結(jié)構(gòu)的壽命僅是濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)的35% ～40％的壽命，如果能確保7d的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，可使混凝土碳化引起的銹蝕年限縮到1/4。澆筑完混凝土后未及時(shí)覆蓋保溫，混凝土表面水份蒸發(fā)過(guò)快，在干燥或有風(fēng)的氣候條件下，可造成混凝土表面出現(xiàn)“巧克力”硬皮、上下混凝土呈膠皮狀等情況，使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。

3 ）混凝土養(yǎng)護(hù)工作的三要素

混凝土養(yǎng)護(hù)的三要素是：保溫、保濕、保養(yǎng)護(hù)齡期。這三要素缺一不可，必須及時(shí)到位，尤其是混凝土的早期養(yǎng)護(hù)更需及時(shí)到位，早期的混凝土似新出生的嬰兒，免疫力較差，更需加倍呵護(hù)，這是現(xiàn)代混凝土技術(shù)的要求。混凝土既要養(yǎng)又要護(hù)，混凝土各種性能早期變化快，后期逐漸平穩(wěn)，這也是現(xiàn)代混凝土性能隨時(shí)間變化的基本規(guī)律。

混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)溫度是20 ℃，相對(duì)濕度95％以上，如果混凝土在高溫、低濕條件下養(yǎng)護(hù)，早期的3d～7d強(qiáng)度發(fā)展可能較快，但后期混凝土強(qiáng)度發(fā)展會(huì)很低、較慢，60d齡期強(qiáng)度會(huì)低于基準(zhǔn)混凝土的強(qiáng)度。施工混凝土不可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的溫、濕度條件，但應(yīng)在所要求的養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)達(dá)到保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。

混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同的混凝土結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等級(jí)要求等按照標(biāo)準(zhǔn)提出的短養(yǎng)護(hù)時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，預(yù)拌混凝土、高強(qiáng)混凝土、大摻和料混凝土、大體積混凝土、冬施混凝土等更應(yīng)加強(qiáng)早期的養(yǎng)護(hù)工作；預(yù)拌混凝土的養(yǎng)護(hù)一般不能少于14d 。

混凝土養(yǎng)護(hù)的起始時(shí)間很重要，何時(shí)開(kāi)始養(yǎng)護(hù)呢？應(yīng)在混凝土澆筑完畢或遲應(yīng)在混凝土表面收水后，立即進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，越早越好，尤其是平面板類(lèi)混凝土構(gòu)件，更應(yīng)如此。平面結(jié)構(gòu)混凝土宜邊澆筑、邊振搗、邊養(yǎng)護(hù)�；炷�土遲養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在終凝以前進(jìn)行。

4 ）預(yù)拌混凝土養(yǎng)護(hù)方法

應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)、不同混凝土結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等級(jí)等按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，采取可行的針對(duì)性養(yǎng)護(hù)方法，制定養(yǎng)護(hù)措施、方法，實(shí)施中作好詳細(xì)的養(yǎng)護(hù)記錄。

（6 ）預(yù)拌混凝土的拆�？刂�

預(yù)拌混凝土都摻入了礦物摻和料、緩凝劑，水泥用量相對(duì)較少，摻和料較多，水泥水化緩慢等，以達(dá)到混凝土的各項(xiàng)性能要求，為此，預(yù)拌混凝土一般不宜過(guò)早拆模，早拆會(huì)導(dǎo)致混凝土早裂，造成混凝土內(nèi)傷，降低混凝土結(jié)構(gòu)耐久性。

預(yù)拌混凝土拆模時(shí)間應(yīng)根據(jù)混凝土等級(jí)、氣溫等情況進(jìn)行拆模，一般應(yīng)在20h 以上，混凝土達(dá)到1.2MPa時(shí)可先拆除側(cè)模。達(dá)到1. 2MPa強(qiáng)度的時(shí)間一般為：1℃～5℃時(shí)為72h、5℃～10℃時(shí)為60h、10℃～15℃時(shí)為48h、15℃～25℃時(shí)為36h、25℃以上時(shí)為20h左右。

結(jié)語(yǔ)

科技在發(fā)展，觀念要更新，要適應(yīng)現(xiàn)代化混凝土技術(shù)要求，現(xiàn)代混凝土所要求的優(yōu)質(zhì)混凝土，應(yīng)能滿(mǎn)足工程的各項(xiàng)性能和具有優(yōu)的勻質(zhì)性、體積穩(wěn)定性、而無(wú)有裂縫、便于施工的高性能混凝土。要轉(zhuǎn)變混凝土強(qiáng)度或唯一的觀念，充分認(rèn)識(shí)到優(yōu)質(zhì)混凝土的靈魂就是保證混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性。