更新知識適應現(xiàn)代混凝土技術發(fā)展

自2003 年國家六部委發(fā)布《全國23個大中城市限制現(xiàn)場攪拌混凝土》令后，我國近十幾年來預拌混凝土發(fā)展較快，目前基本上遍布全國城鄉(xiāng)建設工程中；自1994年我國發(fā)布《預拌混凝土》部國標到2012年頒布第三部《預拌混凝土》標準，更加規(guī)范了預拌混凝土的管理。近200年來的混凝土發(fā)展史顯示，預拌混凝土是混凝土技術發(fā)展史上的一次革命，我們必須適應混凝土技術的發(fā)展，更新觀念，更新知識，以適應現(xiàn)代化混凝土技術的發(fā)展。

1 預拌混凝土與現(xiàn)澆混凝土的主要區(qū)別

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

（2 ）預拌混凝土出機后，需經(jīng)過一段運輸時間到施工現(xiàn)場后才能入模澆筑，因此要求預拌混凝土在一定時間內(nèi)保持混凝土拌和物的“三性”。為此，預拌混凝土都要摻入泵送劑，其中要含有不同緩凝時間的緩凝劑，主要是延緩混凝土的初凝時間。而現(xiàn)澆混凝土出機后即可入模澆筑。

（3 ）預拌混凝土一般都要摻入礦物摻和料、緩凝劑、引氣劑等復合成泵送劑，以確保混凝土拌合物的性能，使運到現(xiàn)場的混凝土坍落度1h內(nèi)損失不大于20mm～30mm，才能使混凝土泵送暢通；特種混凝土更應滿足其特殊要求。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，預拌混凝土的凝時、強度增長等均有差異，混凝土達到拆除側(cè)模1.2MPa的時間不同，預拌混凝土一般在20h以上，現(xiàn)澆混凝土10h左右即可，因此，預拌混凝土不能過早拆模。

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

因此，對預拌混凝土的認識要區(qū)別于現(xiàn)澆混凝土，不能以對現(xiàn)澆混凝土的要求來要求預拌混凝土，區(qū)別對待，才能確保預拌混凝土及工程質(zhì)量。

2 預拌混凝土摻入礦物摻和料

預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 ）預拌混凝土摻入粉煤灰等級一般在2級以上。熱電廠用煤經(jīng)過粉碎在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，尚可替代部分混凝土用砂。

2 ）粉煤灰具有滾珠、潤滑和物理減水功能，其減水率10％左右，越細越優(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)，長期的火山灰效應可與水泥水化后析出的Ca(OH)2產(chǎn)生二次反應，提高混凝土的后期強度，降低混凝土泌水率，有利于骨料和水泥漿界面強度的提高。

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

（2 ）在預拌混凝土中摻入礦渣粉的等級一般在S75級以上，�；�高爐礦渣是煉鐵爐中浮在鐵水表面的熔渣，排放時經(jīng)水冷卻后的粒狀物，再經(jīng)烘干后磨細而成為礦渣粉。

1 ）原礦渣水泥使水泥熟料較易磨細，礦渣不易磨細，礦渣本身較粗，其潛能發(fā)揮得慢，使水泥和混凝土早期強度較低，泌水率加大等。現(xiàn)在將礦渣單獨磨細到一定細度后，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，預拌混凝土應用的是堿性礦渣，其本身含有30％以上的CaO，并具有一定的水硬性。

3 ）礦渣粉的細度以比表面積表示，比表面積應符合標準要求，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用。

3 預拌混凝土泵送劑的作用

預拌混凝土泵送施工的較多，為達到泵送施工的要求，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方面。

（1 ）降低混凝土用水量，增大混凝土流動性，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試驗確定，如果超摻會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時間不凝固等等。

（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，可使混凝土凝時適當延長，以保證混凝土的運輸和可操作時間。

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

（6 ）普通混凝土泵送劑對混凝土強度提高不顯著，高強混凝土的強度主要依賴高強泵送劑的作用。

4 更新觀念適應現(xiàn)代化混凝土技術

（1 ）預拌混凝土內(nèi)水泥用量是否越多越優(yōu)

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

水泥混凝土技術發(fā)展到目前的預拌混凝土，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，起到疊加作用。目前仍有人認為，水泥用量越多，混凝土強度和質(zhì)量才越有保證，混凝土結(jié)構(gòu)才會安全，這和現(xiàn)代混凝土技術發(fā)展是不相容的。就目前對混凝土的科學認識，混凝土內(nèi)的水泥用量是有一定界限的，超過一定界限，混凝土強度和質(zhì)量等反而會降低，只要確保不同混凝土強度等級內(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)的機遇也就越大，而混凝土也越不耐久；如果超過混凝土中佳水泥用量后，混凝土強度和混凝土各種性能反而會降低；混凝土內(nèi)水泥用量和礦物摻和料用量達到佳時，才是優(yōu)的預拌混凝土。

（2 ）預拌混凝土砂率越大，混凝土和易性是否越好

預拌混凝土比現(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，試驗得知，每增大1%～2％的砂率，混凝土強度就降低5％左右，一般不宜增大砂率。

不同的混凝土等級有不同的砂率，但都應有一個佳砂率；佳砂率的確定，應根據(jù)混凝土等級、粗細骨料級配，混凝土等級等確定的前提下，通過試驗確定，我認為尚應根據(jù)細骨料的細度模數(shù)大小、即粗細程度通過試驗選擇和確定佳砂率；佳砂率一旦確定，不能為追求混凝土的和易性、流動性而不加限制地提高砂率；也不是砂率越大，混凝土流動性、和易性就越好。

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

自密實混凝土比普通混凝土流動性優(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、各項原材料優(yōu)組合等有關，因此，普通泵送混凝土一般不宜過大提高砂率。

（3 ）預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適宜的坍落度。就普通泵送混凝土而言，混凝土坍落度不應大于220mm，大于220mm的混凝土屬自密實混凝土。

混凝土泵送施工技術規(guī)程規(guī)定，混凝土坍落度應根據(jù)泵送高度、距離、混凝土結(jié)構(gòu)及施工等情況，綜合考慮設計混凝土坍落度；不同混凝土等級、結(jié)構(gòu)的混凝土都應有一個佳坍落度要求，無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，會使?jié)仓�后的混凝土表面返黃湯，使混凝土長時間不凝固等發(fā)生。

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

（4 ）混凝土不能過于早強

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

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

至此，要發(fā)展我國的綠色、低碳混凝土、減少水泥用量，加大摻和料用量，混凝土不要過于早強，以確�；炷�土各項性能正常發(fā)展；高性能混凝土的發(fā)展和應用，也是我國預拌混凝土的發(fā)展方向。

（5 ）混凝土的養(yǎng)護

有關標準、規(guī)范對不同混凝土結(jié)構(gòu)、不同施工時間、不同混凝土強度等級等等都作出了明確的養(yǎng)護方法、養(yǎng)護齡期要求，這是確�；炷�土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量及其耐久性的基礎，應引起混凝土養(yǎng)護工作的高度重視。

1 ）混凝土養(yǎng)護的重要性

眾所周知，養(yǎng)護差的混凝土，強度發(fā)展慢，尤其是早期養(yǎng)護不良對后期混凝土強度發(fā)展有很大的影響，達不到設計強度，影響硬化后混凝土的各項性能。試驗得知，養(yǎng)護21d 優(yōu)于14d，更優(yōu)于7d；養(yǎng)護不良的混凝土，碳化會加速，降低混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性；當混凝土水份蒸發(fā)量大于1kg/h·m2～3kg/h ·m2時，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)護用水也應是潔凈的可飲用水才行，養(yǎng)護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加大。

2 ）養(yǎng)護的作用

如果混凝土干燥養(yǎng)護，混凝土結(jié)構(gòu)的壽命僅是濕潤養(yǎng)護的35% ～40％的壽命，如果能確保7d的濕潤養(yǎng)護，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覆蓋保溫，混凝土表面水份蒸發(fā)過快，在干燥或有風的氣候條件下，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)護工作的三要素

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

混凝土標準養(yǎng)護溫度是20 ℃，相對濕度95％以上，如果混凝土在高溫、低濕條件下養(yǎng)護，早期的3d～7d強度發(fā)展可能較快，但后期混凝土強度發(fā)展會很低、較慢，60d齡期強度會低于基準混凝土的強度。施工混凝土不可能達到標準養(yǎng)護的溫、濕度條件，但應在所要求的養(yǎng)護時間內(nèi)達到保溫、保濕養(yǎng)護。

混凝土的養(yǎng)護時間應根據(jù)不同的混凝土結(jié)構(gòu)、強度等級要求等按照標準提出的短養(yǎng)護時間進行養(yǎng)護，預拌混凝土、高強混凝土、大摻和料混凝土、大體積混凝土、冬施混凝土等更應加強早期的養(yǎng)護工作；預拌混凝土的養(yǎng)護一般不能少于14d 。

混凝土養(yǎng)護的起始時間很重要，何時開始養(yǎng)護呢？應在混凝土澆筑完畢或遲應在混凝土表面收水后，立即進行保濕養(yǎng)護，越早越好，尤其是平面板類混凝土構(gòu)件，更應如此。平面結(jié)構(gòu)混凝土宜邊澆筑、邊振搗、邊養(yǎng)護。混凝土遲養(yǎng)護時間應在終凝以前進行。

4 ）預拌混凝土養(yǎng)護方法

應根據(jù)不同季節(jié)、不同混凝土結(jié)構(gòu)和強度等級等按照有關標準要求，采取可行的針對性養(yǎng)護方法，制定養(yǎng)護措施、方法，實施中作好詳細的養(yǎng)護記錄。

（6 ）預拌混凝土的拆�？刂�

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

預拌混凝土拆模時間應根據(jù)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時可先拆除側(cè)模。達到1. 2MPa強度的時間一般為：1℃～5℃時為72h、5℃～10℃時為60h、10℃～15℃時為48h、15℃～25℃時為36h、25℃以上時為20h左右。

結(jié)語

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