泵送混凝土早期表面產生粉末的成因分析與控制

趙寶盛（廣東江門市新會恒建混凝土有限公司）

泵送混凝土早期表面產生粉末的成因分析與控制

趙寶盛
（廣東江門市新會恒建混凝土有限公司）

本文對泵送混凝土早期表面產生粉末的成因分析、結合實際施工現場進行試驗對比，選擇某路橋集團公司施工C30泵送混凝土地面工程應用實例，提出混凝土表面質量控制措施的一些觀點，提供參考，希望有助于行業互聯交流。

泵送混凝土；表面粉末；施工工藝；控制措施

1　引言

隨著節能減排意識的不斷提高，其中建筑新材料、新能源、新技術不斷發展創新；高性能、高層化、高效率、大體積、大面積、大流動混凝土，已普及應用到工程中。但是，一些泵送混凝土在施工過程中，受到原材料以及施工工藝等環境因素影響，混凝土澆筑振動成型硬化后，早期表面存在強度過低的輕質粉末，嚴重的表面起粉現象，不僅外觀視覺“豆腐渣”工程；而且影響混凝土結構耐久性。因此，我們應查找原因，及早控制，減少或避免同類質量事故發生，是企業經濟效益的根基。

2　泵送混凝土早期表面產生粉末的成因

泵送混凝土表面起粉主要成因：泵送混凝土為了滿足泵送快速施工要求，通常增大膠凝材料、砂率、坍落度，減少粗骨料，澆筑振動成型后，骨料下沉，輕質拌合物水漿上浮，混凝土脫水后，表面結構松散，受到原材料以及施工工藝等因素影響，混凝土沒有達到初凝硬化期以及表面存在積水，過早完成抹壓表面脫水漿工藝，導致混凝土早期表面產生強度過低的輕質殘留粉末（起粉現象）。

3　影響混凝土早期表面產生粉末的因素

3.1膠凝材料因素影響

現行應用新法工藝的新標準水泥，產量和質量同步提高，其中，比表面積相應提高；常用礦物摻合料的超細粉，與水泥相互結合配制的混凝土，不僅改善混凝土微觀結構、提高密實性、有利于混凝土的綜合性能提高，而且符合節能減排發展方向。但是，有些礦物摻合料粉末比重輕，隨著比表面積增大、摻入量增加，泵送混凝土澆筑振動成型后，表面強度過低的輕質拌合物漿體上浮相應增多。

3.2骨料因素影響

⑴增大細骨料，減少粗骨料，混凝土脫水后，表面結構松散；

⑵一些骨料比重較輕的雜質超標以及顆粒級配影響，表面拌合浮漿增多。

3.3外加劑適應性因素影響

適應性良好的外加劑，雖然可以抑制混凝土離析和泌水，改善和易性；但有些外加劑適應性差的因素影響，引起混凝土離析和泌水量增大。

3.4輸送泵壓力因素影響

使用輸送泵壓力性能差，樓層高，輸送管路長，彎管過多；

為了趕快澆筑，混凝土增加膠凝材料以及坍落度，引起表面拌合浮漿增多。

3.5現場澆筑環境因素影響

受到低溫陰雨、潮濕天氣以及澆筑底板密實等環境因素影響，混凝土表面脫水速率和蒸發水分速度緩慢，混凝土到達初凝期后，表面仍有積水。

3.6施工工藝因素影響

個別澆筑人員對混凝土表面強度過低的輕質拌合物浮水漿有所忽視，混凝土表面存在積水，過早完成抹壓脫水漿工藝，引起混凝土硬化后表面產生強度過低的輕質粉末。

4　C30　泵送混凝土早期表面抗磨的試驗研究

4.1試驗原材料

⑴水泥：P.0 42.5級

⑵礦粉；S95級

⑶粉煤灰：Ⅱ級

⑷細、粗骨料：中砂，碎石

⑸外加劑：KJ-5R

⑹拌和水：自來水

4.2C30泵送混凝土配合比（表1）

4.3試驗方法的設計

⑴模擬C30泵送混凝土地面工程，施工澆筑構造所處于自然濕度及溫度環境，分別制作長150mm、寬150mm、高150mm試件，共二塊（編號為：A號和B號）。

A號混凝土試件制作成型后；混凝土沒有達到初凝期，完成抹壓表面脫水漿工藝。

B號混凝土試件制作成型后；混凝土在初凝至終凝階段，完成抹壓表面脫水漿工藝。

⑵次日試件拆模養護，28天進行抗磨試驗。

⑶混凝土表面抗磨試驗：

①利用臺式電動鉆設備以及輪胎膠片，膠片固定在臺鉆的旋轉軸夾下、混凝土試件固定在臺鉆的底座上；②采用繼電器等自動控制設備和自動記錄時間，調整膠片與試件表面接觸磨合位置；③間歇啟動電鉆旋轉軸的膠片與試件表面進行摩擦，設定間隔時間360分鐘完成磨合試驗過程，分別觀察二塊試件表面磨損狀況。

⑷觀察試件表面磨損狀況：

A號-觀察試件表面已經磨損、發現試件表面有輕微“露砂”現象。

B號-觀察試件表面沒有磨損、發現試件表面有殘留黑色膠片粉末。

⑸試驗結果與分析

根據泵送混凝土模擬表面抗磨試驗結果分析，受到原材料、混凝土表面泌水量和脫水速度以及施工工藝等條件因素影響，泵送混凝土澆筑振動成型后，強度過低的輕質拌合物水漿體上浮；隨著混凝土表面泌水量愈大、自然脫水速度緩慢、完成抹壓工藝時間愈早，混凝土表面抗磨能力愈差。因此，澆筑成型混凝土應在初凝至終凝階段，進行抺壓表面脫水漿工藝，是防止泵送混凝土早期表面強度過低、產生粉末的直接簡單有效方法。

5　工程應用實例

選擇某路橋集團公司施工C30泵送混凝土地面工程應用實例，長285000mm，寬38000mm，均厚150mm，施工配合比見表1，泵送混凝土澆筑成型后，施工人員按照預先制定施工工藝方案，其中，清除混凝土表面積水，保持表面濕潤，待混凝土達到初凝至終凝階段，進行抹壓表面脫水漿工藝；抹壓工藝完成后，覆蓋保濕養護、次日鋸縫、連續保濕養護14天，現場抽檢混凝土抗壓試件，28天平均強度37.8MPa、該地面結構工程已使用多年，沒有發現表面起粉和裂縫現象。

6　泵送混凝土質量控制措施

根據試驗結果，結合施工現場實際分析及工程應用實例的效果，本文對泵送混凝土早期表面產生強度過低的輕質粉末，提出控制措施的觀點，有以下幾方面供參考。

6.1原材料選擇與質量控制

⑴膠凝材料選擇應符合現行有關規范標準以及具備質量證明文件要求，選擇產品質量波動較小的膠凝材料，其中，復合礦物膠凝材料摻量，應根據混凝土澆筑部位、強度等級、水膠比、塌落度等應用條件確定。

⑵細、粗骨料選擇應符合現行規范標準以及具備質量證明文件要求，選擇產品質量波動較小的細、粗骨料，其中，砂的細度模數宜采用級配中砂，砂顆粒通過0.315篩孔含量宜達到15%；碎石顆粒針片狀含量不宜大于10%；輕物雜質含量和含泥量宜小于2%。

⑶外加劑選擇應符合現行規范標準以及具備質量證明文件要求，選擇產品質量波動較小以及適應性良好的外加劑，其中，選擇前，先試驗后使用。

⑷拌合水選擇應符合現行規范標準以及具備質量證明文件要求，其中，影響混凝土凝結硬化以及有害離子的拌合水不得使用。

6.2泵送混凝土配合比控制

泵送混凝土配合比設計應符合現行規范標準要求，其中，應根據現場澆筑環境、澆筑部位、輸送時間以及質量動態信息反饋，及時調整優化。

6.3計量精度控制

計量精度控制應符合現行有關規范標準以及規定偏差范圍要求，其中：①計量操作前，應保持計量電子稱顯示校準回零、氣動系統開關閘口嚴密和靈活性；②計量傳感器的模擬信號放大轉換為數字重量過程穩定性；③骨料含水率以及物料過重量自動補償值準確性；④計量電子稱顯示重量與計算機顯示屏重量應一致性。

6.4攪拌質量以及運輸過程控制

泵送混凝土攪拌質量應符合現行有關標準要求，其中，①混凝土每盤攪拌時間應大于30秒，高強或特殊混凝土應增加攪拌時間；②攪拌運輸車裝載混凝土時，轉罐內不得留有積水；③混凝土攪拌運輸到達施工現場，卸料時間應在常溫90分鐘內卸料完畢。

6.5混凝土泵送過程控制

泵送施工應符合現行有關泵送規范標準要求，其中，混凝土應保證和易性、泵送連續性，泵送過程停泵時間不宜大于1小時，間歇停泵時，應在20分鐘啟動一次；控制混凝土坍落度130～160mm范圍就具有良好的可泵性。

6.6泵送混凝土施工質量控制措施

⑴泵送混凝土澆筑前制定施工管理預案

①混凝土澆筑前，根據施工現場的環境條件、施工部位、輸送距離、輸送速度，制定施工方案對策。

②制定模板頂架保護工、鋼筋保護工、澆筑工（包括留守專人抹壓脫水漿工、保濕養護工的后續工序）等崗位職責。

③制定施工收縮縫方案，應參照混凝土結構工程施工收縮縫有關規定，沒有配置鋼筋的地面混凝土結構，設置收縮縫間距宜5m；配置鋼筋的混凝土結構，設置收縮縫間距宜35m（有特殊要求的混凝土結構工程除外）。

④檢查模板頂架支撐必須滿足施工過程中，靜荷載和疊加活荷載要求，保持模板濕潤，澆筑基底不得留有積水。

⑵泵送混凝土施工工藝質量控制

①混凝土施工，應參照混凝土結構工程施工質量現行驗收規范標準要求。

②預拌泵送混凝土，澆筑卸料時間應在常溫90分鐘內卸料完畢，澆筑時不得隨意加水，施工過程應實時監督混凝土質量動態，及時反饋質量信息。

③泵送混凝土在澆筑振動過程中，不得漏振，注意不宜過振。

④泵送混凝土在澆筑成型后，應在初凝至終凝階段抹壓表面脫水漿；其中，地面工程 沒有配置鋼筋的混凝土應及時鋸縫，鋸縫深度宜大于板厚2/3。

⑤混凝土保濕養護：混凝土澆筑成型后，應留守專人在終凝前開始保濕，養護時間不宜小于14天。

7　結語

⑴泵送混凝土為了滿足快速泵送澆筑要求，通常增大膠凝材料、細骨料、塌落度，減少粗骨料，混凝土澆筑振動成型后，骨料下沉，輕質拌合物水漿上浮；混凝土脫水后，表面結構松散，因此，澆筑成型混凝土應適時抹壓表面脫水漿工藝。

⑵泵送混凝土受到原材料和表面泌水以及低溫陰雨、脫水速度慢等環境因素影響，混凝土沒有達到初凝期，過早完成抹壓表面脫水漿工藝，容易產生表面強度過低的輕質粉末。

⑶澆筑成型混凝土在初凝至終凝階段，抺壓表面脫水漿工藝，是防止混凝土表面強度過低的直接簡單有效辦法。●

［1］李繼業，等.新型混凝土技術與施工工藝［M］.北京：中國建材工業出版社，2002.