凝结时间对PK板生产影响

胡国宁

摘 要：本文通过对问题的提出在PK板生产过程中，混凝土的凝结时间一直是PK板生产过程中十分关心的问题，一般情况下，不掺加任何掺合料和外加剂的混凝土凝结较快，工作性能损失也较快，不利于PK板的生产，因此需要适当延长混凝土的凝结时间。

关键词：凝结时间；水灰比；矿物掺合料；外加剂

1.认识PK板及生产过程

1.1PK新型预应力混凝土叠合板中的PK意指“拼装、快速”的意思（简称PK板）是采用预制预应力混凝土带肋薄板为底板并在板肋预留孔布置横向穿孔钢筋，再浇筑混凝土叠合板形成的整体单跨或多跨连续叠合板。

1.2生产工艺流程：

将水泥、粉煤灰等粉料经计量系统与水加入搅拌机混合，石粉、砂子骨料经三位配料机加入搅拌机搅拌后入料斗，钢筋经预应力张拉备用，在PK板线台由布料机构布料，振实后由自动蒸养系统蒸养，钢筋松张预应力，完成生产过程，成品运至产品堆场。

1.3由于生产工艺的特殊性：

①采用自动机械布料（布料机布料），这就要求混凝土塌落度损失不能太快，相应的混凝土凝结时间不宜太短；

②先浇筑底板后浇筑肋，底板与肋要想形成一体，这就要求混凝土凝结时间不宜太短。

2.混凝土的凝结时间分初凝和终凝。

2.1由加水搅拌到水泥开始失去塑性的时间称为初凝时间。

2.2由加水拌合到水泥浆体完全失去塑性并开始产生强度的时间称为终凝时间。

混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于骨料的掺入，水灰比的变动及外加剂的应用，又存在一定的差异。

3.影响混凝土凝结时间因素

3.1气温：气温越高，凝结时间越快。夏季气温较高，空气湿度小，混凝土的水分蒸发很快，导致凝结时间越快。一般要求应避免一天中最高温度期间施工，降低混凝土入模温度，尽量在下午及晚间施工，这时的温度已经降低，混凝土初凝时脱水较少，几乎达到自身养护状态，避免或减少了因初凝时间过早而导致塑性收缩裂缝的出现。

3.2原材料的影响

①水泥品种：掺有混合料的水泥凝结时间较长，例如矿渣水泥较同标号普通水泥凝结时间长，低标号水泥较高标号水泥凝结时间长。

②水泥的粗细程度，水泥磨的越细对外加剂的吸附作用越大。在其他条件相同的情况下，其水泥粉磨的越细，其表面积就越大，与水接触的机会就越多，水化也就越快。应避免刚打进的热水泥的使用，水泥刚打进库时，温度往往在50摄氏度以上。所以应该静置一段时间后再使用。

③砂、石料因素：砂、石料含泥量和泥块含量对混凝土凝结时间影响较大，除此还有如下情况：冬季施工应特别注意，含水高的砂料有冻结现象，无形中加重了含水量；砂质量问题。砂厂在砂中掺合大量的土、碎石等提高砂量，而土对外加剂的影响非常大；掺合料的使用，我公司采用掺入一定量的矿粉，有效降低坍落度的损失，降低了水化热。

④砂石吸水率及含泥量，由于温度过高，摆放一段时间的粗细骨料已经不是饱和面干状态，会吸附一部分水分，导致用水量的增加。我公司料仓避免阳光暴晒，在气温较高时采用洒水降温。

⑤掺加适量的减水剂，因减水剂兼有缓凝的作用，适当提高外加剂的缓凝成分，加入适量的葡钠来延长混凝土的初、终凝时间。

⑥混凝土标号：其他条件相同时，混凝土凝结时间随着标号的提高而缩短。

⑦水灰比：随着水灰比增高，凝结时间延长。

⑧坍落度：一般坍落度增加，凝结时间可以延长。

⑨外加剂：掺入少量缓凝剂可以延长混凝土初凝时间和终凝时间。

3.3施工方面：在抹面后应做好覆盖措施，以减少混凝土水分的蒸发，严格控制供料的速度，避免等待时间过长。保证混凝土的和易性，做好混凝土的养护工作。

3.4养护环境： 水中混凝土比空气中的凝结时间长。

4.我公司采取的措施

混凝土强度的产生与发展通过水泥的水化而实现的，周围环境的温度对水化作用的进行有显著的影响。温度是决定水泥水化速度的重要条件，温度升高，混凝土强度发展越快。当温度降低至冰点以下时，由于混凝土中水分结冰，水泥不能与冰发生化学反应，则混凝土强度停止发展，而且由于孔隙中的水结冰后体积膨胀，使混凝土内部结构遭到损坏，使强度降低。 温度适当，水泥水化便能顺利进行；若湿度不够，混凝土表面水分蒸发，内部水分将不断地向表面迁移，这样会影响水泥的正常水化，使表面干裂，内部疏松，严重地影响强度和耐久性。所以，为了使混凝土正常硬化，必须在成型后的一段时间内使周围的环境有一定的温度和湿度。

为了保证混凝土强度正常发展，必须对混凝土进行养护。我们采用的这种养护方式能很好地保证混凝土在恒温、恒湿的条件下得到养护，能大大减少因温湿变化及失水所引起的塑性收缩裂缝，能很好地控制板厚及板面平整度，能很好地保证混凝土表面强度。

我公司生产的PK板为预应力混凝土预制构件，对混凝土的强度要求较高，水灰比不宜过大，在保证强度的前提下，将水灰比调至最大。水泥从加水拌和后45分钟到1小时，水泥的凝胶开始凝结，这时简称初凝；至拌和后12小时，水泥凝胶的形成大致终了，这段时间称为终凝。但这时所形成的水泥凝胶还处在软塑状态中，还需要等几小时以后，才能逐渐硬化，变成固体状态。一般把水泥拌和后由流动状态失去可塑性变为固体状态的这段时间称为“凝结过程”，而把以后逐渐产生强度的时间称为“硬化过程”。

水泥浆在初凝之前具有一定的流动性，在这段时间里宜进行运输、浇灌、捣固等工作。自初凝到终凝以前，它的流动性逐渐消失，如再经振动，则已凝结的胶体还能闭合，但自拌和后6小时（即近于终凝时）至8小时，它已丧失流动性，不具备强度，遇有损伤则不能自行闭合，所以不能承受外力，在这段时间内必须加强养护，保证其强度的稳定发展。

为保证混凝土施工中有足够的操作时间，在水泥标准中规定，水泥的初凝时间，由加水时起不得早于45分钟。为尽快开始下一步工作，不至于拖延工期，又规定水泥的终凝时间不得迟于12小时。我国生产的普通水泥，一般初凝为1～3小时，终凝为5～8小时。

我公司采用的混凝土的浸水养护可分静停、升温、恒温、降温四个阶段。

混凝土的养护应分别符合下列规定：

（1）静停期间应保持环境温度不低于5℃，混凝土浇筑结束4～6h且混凝土终凝后方可浸水升温。

（2）升温速度不宜大于10℃/h。

（3）恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最大不得超过65℃，恒温养护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定。

（4）降温速度不宜大于10℃/h。当降温至预制构件温度与环境温度之差不超过15℃时，撤除养护保温罩。

具体操作：检测环境温度符合标准或规范要求时，使用混凝土浇注设备浇筑混凝土构件；若环境温度低于标准或规范要求时，开启热水循环系统，通过调整放水管道阀门先将热水控制在台座板下循环，将环境温度升至标准或规范要求范围之内，然后使用混凝土浇注设备浇筑混凝土构件；浇筑完混凝土构件后，将保温盖板盖上，防止水分散失且与环境温度隔离，便于传感器测温与工艺参数配合来控制温度梯度曲线，确保混凝土构件的质量；混凝土构件初凝成型后静停4～6h后进入升温阶段，通过控制养护热水的温度和进、出流量逐步将预制构件浸没，开始升温时，升温速度不宜过快，每小时不得超过10℃；恒温阶段是升温后温度保持不变的时间，此时混凝土强度增长最快，这个阶段应保持90%～100%的相对湿度，最高温度不得大于65℃，时间为4～6h，在此阶段循环热水直接与混凝土构件接触，使水泥在水化过程中不会缺失水分，且水化过程中，混凝土构件的内外温度基本一致，确保了构件强度的形成；降温阶段是构件散热过程，通过控制水的进、出流量逐步使预制构件从养护水中露出，降温速度不宜过快，每小时不得超过10℃；降温结束后，在构件与外界温差不得大于15℃移走保温盖板，养护完成。

参考文献

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