胡國寧

摘 要：本文通過對(duì)問題的提出在PK板生產(chǎn)過程中，混凝土的凝結(jié)時(shí)間一直是PK板生產(chǎn)過程中十分關(guān)心的問題，一般情況下，不摻加任何摻合料和外加劑的混凝土凝結(jié)較快，工作性能損失也較快，不利于PK板的生產(chǎn)，因此需要適當(dāng)延長混凝土的凝結(jié)時(shí)間。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)時(shí)間；水灰比；礦物摻合料；外加劑

1.認(rèn)識(shí)PK板及生產(chǎn)過程

1.1PK新型預(yù)應(yīng)力混凝土疊合板中的PK意指“拼裝、快速”的意思（簡稱PK板）是采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土帶肋薄板為底板并在板肋預(yù)留孔布置橫向穿孔鋼筋，再澆筑混凝土疊合板形成的整體單跨或多跨連續(xù)疊合板。

1.2生產(chǎn)工藝流程：

將水泥、粉煤灰等粉料經(jīng)計(jì)量系統(tǒng)與水加入攪拌機(jī)混合，石粉、砂子骨料經(jīng)三位配料機(jī)加入攪拌機(jī)攪拌后入料斗，鋼筋經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉備用，在PK板線臺(tái)由布料機(jī)構(gòu)布料，振實(shí)后由自動(dòng)蒸養(yǎng)系統(tǒng)蒸養(yǎng)，鋼筋松張預(yù)應(yīng)力，完成生產(chǎn)過程，成品運(yùn)至產(chǎn)品堆場。

1.3由于生產(chǎn)工藝的特殊性：

①采用自動(dòng)機(jī)械布料（布料機(jī)布料），這就要求混凝土塌落度損失不能太快，相應(yīng)的混凝土凝結(jié)時(shí)間不宜太短；

②先澆筑底板后澆筑肋，底板與肋要想形成一體，這就要求混凝土凝結(jié)時(shí)間不宜太短。

2.混凝土的凝結(jié)時(shí)間分初凝和終凝。

2.1由加水?dāng)嚢璧剿嚅_始失去塑性的時(shí)間稱為初凝時(shí)間。

2.2由加水拌合到水泥漿體完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。

混凝土的凝結(jié)時(shí)間與水泥的凝結(jié)時(shí)間有相似之處，但由于骨料的摻入，水灰比的變動(dòng)及外加劑的應(yīng)用，又存在一定的差異。

3.影響混凝土凝結(jié)時(shí)間因素

3.1氣溫：氣溫越高，凝結(jié)時(shí)間越快。夏季氣溫較高，空氣濕度小，混凝土的水分蒸發(fā)很快，導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間越快。一般要求應(yīng)避免一天中最高溫度期間施工，降低混凝土入模溫度，盡量在下午及晚間施工，這時(shí)的溫度已經(jīng)降低，混凝土初凝時(shí)脫水較少，幾乎達(dá)到自身養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，避免或減少了因初凝時(shí)間過早而導(dǎo)致塑性收縮裂縫的出現(xiàn)。

3.2原材料的影響

①水泥品種：摻有混合料的水泥凝結(jié)時(shí)間較長，例如礦渣水泥較同標(biāo)號(hào)普通水泥凝結(jié)時(shí)間長，低標(biāo)號(hào)水泥較高標(biāo)號(hào)水泥凝結(jié)時(shí)間長。

②水泥的粗細(xì)程度，水泥磨的越細(xì)對(duì)外加劑的吸附作用越大。在其他條件相同的情況下，其水泥粉磨的越細(xì)，其表面積就越大，與水接觸的機(jī)會(huì)就越多，水化也就越快。應(yīng)避免剛打進(jìn)的熱水泥的使用，水泥剛打進(jìn)庫時(shí)，溫度往往在50攝氏度以上。所以應(yīng)該靜置一段時(shí)間后再使用。

③砂、石料因素：砂、石料含泥量和泥塊含量對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間影響較大，除此還有如下情況：冬季施工應(yīng)特別注意，含水高的砂料有凍結(jié)現(xiàn)象，無形中加重了含水量；砂質(zhì)量問題。砂廠在砂中摻合大量的土、碎石等提高砂量，而土對(duì)外加劑的影響非常大；摻合料的使用，我公司采用摻入一定量的礦粉，有效降低坍落度的損失，降低了水化熱。

④砂石吸水率及含泥量，由于溫度過高，擺放一段時(shí)間的粗細(xì)骨料已經(jīng)不是飽和面干狀態(tài)，會(huì)吸附一部分水分，導(dǎo)致用水量的增加。我公司料倉避免陽光暴曬，在氣溫較高時(shí)采用灑水降溫。

⑤摻加適量的減水劑，因減水劑兼有緩凝的作用，適當(dāng)提高外加劑的緩凝成分，加入適量的葡鈉來延長混凝土的初、終凝時(shí)間。

⑥混凝土標(biāo)號(hào)：其他條件相同時(shí)，混凝土凝結(jié)時(shí)間隨著標(biāo)號(hào)的提高而縮短。

⑦水灰比：隨著水灰比增高，凝結(jié)時(shí)間延長。

⑧坍落度：一般坍落度增加，凝結(jié)時(shí)間可以延長。

⑨外加劑：摻入少量緩凝劑可以延長混凝土初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。

3.3施工方面：在抹面后應(yīng)做好覆蓋措施，以減少混凝土水分的蒸發(fā)，嚴(yán)格控制供料的速度，避免等待時(shí)間過長。保證混凝土的和易性，做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。

3.4養(yǎng)護(hù)環(huán)境： 水中混凝土比空氣中的凝結(jié)時(shí)間長。

4.我公司采取的措施

混凝土強(qiáng)度的產(chǎn)生與發(fā)展通過水泥的水化而實(shí)現(xiàn)的，周圍環(huán)境的溫度對(duì)水化作用的進(jìn)行有顯著的影響。溫度是決定水泥水化速度的重要條件，溫度升高，混凝土強(qiáng)度發(fā)展越快。當(dāng)溫度降低至冰點(diǎn)以下時(shí)，由于混凝土中水分結(jié)冰，水泥不能與冰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展，而且由于孔隙中的水結(jié)冰后體積膨脹，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到損壞，使強(qiáng)度降低。 溫度適當(dāng)，水泥水化便能順利進(jìn)行；若濕度不夠，混凝土表面水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分將不斷地向表面遷移，這樣會(huì)影響水泥的正常水化，使表面干裂，內(nèi)部疏松，嚴(yán)重地影響強(qiáng)度和耐久性。所以，為了使混凝土正常硬化，必須在成型后的一段時(shí)間內(nèi)使周圍的環(huán)境有一定的溫度和濕度。

為了保證混凝土強(qiáng)度正常發(fā)展，必須對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。我們采用的這種養(yǎng)護(hù)方式能很好地保證混凝土在恒溫、恒濕的條件下得到養(yǎng)護(hù)，能大大減少因溫濕變化及失水所引起的塑性收縮裂縫，能很好地控制板厚及板面平整度，能很好地保證混凝土表面強(qiáng)度。

我公司生產(chǎn)的PK板為預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制構(gòu)件，對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求較高，水灰比不宜過大，在保證強(qiáng)度的前提下，將水灰比調(diào)至最大。水泥從加水拌和后45分鐘到1小時(shí)，水泥的凝膠開始凝結(jié)，這時(shí)簡稱初凝；至拌和后12小時(shí)，水泥凝膠的形成大致終了，這段時(shí)間稱為終凝。但這時(shí)所形成的水泥凝膠還處在軟塑狀態(tài)中，還需要等幾小時(shí)以后，才能逐漸硬化，變成固體狀態(tài)。一般把水泥拌和后由流動(dòng)狀態(tài)失去可塑性變?yōu)楣腆w狀態(tài)的這段時(shí)間稱為“凝結(jié)過程”，而把以后逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間稱為“硬化過程”。

水泥漿在初凝之前具有一定的流動(dòng)性，在這段時(shí)間里宜進(jìn)行運(yùn)輸、澆灌、搗固等工作。自初凝到終凝以前，它的流動(dòng)性逐漸消失，如再經(jīng)振動(dòng)，則已凝結(jié)的膠體還能閉合，但自拌和后6小時(shí)（即近于終凝時(shí)）至8小時(shí)，它已喪失流動(dòng)性，不具備強(qiáng)度，遇有損傷則不能自行閉合，所以不能承受外力，在這段時(shí)間內(nèi)必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證其強(qiáng)度的穩(wěn)定發(fā)展。

為保證混凝土施工中有足夠的操作時(shí)間，在水泥標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的初凝時(shí)間，由加水時(shí)起不得早于45分鐘。為盡快開始下一步工作，不至于拖延工期，又規(guī)定水泥的終凝時(shí)間不得遲于12小時(shí)。我國生產(chǎn)的普通水泥，一般初凝為1～3小時(shí)，終凝為5～8小時(shí)。

我公司采用的混凝土的浸水養(yǎng)護(hù)可分靜停、升溫、恒溫、降溫四個(gè)階段。

混凝土的養(yǎng)護(hù)應(yīng)分別符合下列規(guī)定：

（1）靜停期間應(yīng)保持環(huán)境溫度不低于5℃，混凝土澆筑結(jié)束4～6h且混凝土終凝后方可浸水升溫。

（2）升溫速度不宜大于10℃/h。

（3）恒溫期間混凝土內(nèi)部溫度不宜超過60℃，最大不得超過65℃，恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)根據(jù)構(gòu)件脫模強(qiáng)度要求、混凝土配合比情況以及環(huán)境條件等通過試驗(yàn)確定。

（4）降溫速度不宜大于10℃/h。當(dāng)降溫至預(yù)制構(gòu)件溫度與環(huán)境溫度之差不超過15℃時(shí)，撤除養(yǎng)護(hù)保溫罩。

具體操作：檢測環(huán)境溫度符合標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求時(shí)，使用混凝土澆注設(shè)備澆筑混凝土構(gòu)件；若環(huán)境溫度低于標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求時(shí)，開啟熱水循環(huán)系統(tǒng)，通過調(diào)整放水管道閥門先將熱水控制在臺(tái)座板下循環(huán)，將環(huán)境溫度升至標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范要求范圍之內(nèi)，然后使用混凝土澆注設(shè)備澆筑混凝土構(gòu)件；澆筑完混凝土構(gòu)件后，將保溫蓋板蓋上，防止水分散失且與環(huán)境溫度隔離，便于傳感器測溫與工藝參數(shù)配合來控制溫度梯度曲線，確?；炷翗?gòu)件的質(zhì)量；混凝土構(gòu)件初凝成型后靜停4～6h后進(jìn)入升溫階段，通過控制養(yǎng)護(hù)熱水的溫度和進(jìn)、出流量逐步將預(yù)制構(gòu)件浸沒，開始升溫時(shí)，升溫速度不宜過快，每小時(shí)不得超過10℃；恒溫階段是升溫后溫度保持不變的時(shí)間，此時(shí)混凝土強(qiáng)度增長最快，這個(gè)階段應(yīng)保持90%～100%的相對(duì)濕度，最高溫度不得大于65℃，時(shí)間為4～6h，在此階段循環(huán)熱水直接與混凝土構(gòu)件接觸，使水泥在水化過程中不會(huì)缺失水分，且水化過程中，混凝土構(gòu)件的內(nèi)外溫度基本一致，確保了構(gòu)件強(qiáng)度的形成；降溫階段是構(gòu)件散熱過程，通過控制水的進(jìn)、出流量逐步使預(yù)制構(gòu)件從養(yǎng)護(hù)水中露出，降溫速度不宜過快，每小時(shí)不得超過10℃；降溫結(jié)束后，在構(gòu)件與外界溫差不得大于15℃移走保溫蓋板，養(yǎng)護(hù)完成。

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