泵送混凝土早期表面产生粉末的成因分析与控制

赵宝盛（广东江门市新会恒建混凝土有限公司）

泵送混凝土早期表面产生粉末的成因分析与控制

赵宝盛
（广东江门市新会恒建混凝土有限公司）

本文对泵送混凝土早期表面产生粉末的成因分析、结合实际施工现场进行试验对比，选择某路桥集团公司施工C30泵送混凝土地面工程应用实例，提出混凝土表面质量控制措施的一些观点，提供参考，希望有助于行业互联交流。

泵送混凝土；表面粉末；施工工艺；控制措施

1　引言

随着节能减排意识的不断提高，其中建筑新材料、新能源、新技术不断发展创新；高性能、高层化、高效率、大体积、大面积、大流动混凝土，已普及应用到工程中。但是，一些泵送混凝土在施工过程中，受到原材料以及施工工艺等环境因素影响，混凝土浇筑振动成型硬化后，早期表面存在强度过低的轻质粉末，严重的表面起粉现象，不仅外观视觉“豆腐渣”工程；而且影响混凝土结构耐久性。因此，我们应查找原因，及早控制，减少或避免同类质量事故发生，是企业经济效益的根基。

2　泵送混凝土早期表面产生粉末的成因

泵送混凝土表面起粉主要成因：泵送混凝土为了满足泵送快速施工要求，通常增大胶凝材料、砂率、坍落度，减少粗骨料，浇筑振动成型后，骨料下沉，轻质拌合物水浆上浮，混凝土脱水后，表面结构松散，受到原材料以及施工工艺等因素影响，混凝土没有达到初凝硬化期以及表面存在积水，过早完成抹压表面脱水浆工艺，导致混凝土早期表面产生强度过低的轻质残留粉末（起粉现象）。

3　影响混凝土早期表面产生粉末的因素

3.1胶凝材料因素影响

现行应用新法工艺的新标准水泥，产量和质量同步提高，其中，比表面积相应提高；常用矿物掺合料的超细粉，与水泥相互结合配制的混凝土，不仅改善混凝土微观结构、提高密实性、有利于混凝土的综合性能提高，而且符合节能减排发展方向。但是，有些矿物掺合料粉末比重轻，随着比表面积增大、掺入量增加，泵送混凝土浇筑振动成型后，表面强度过低的轻质拌合物浆体上浮相应增多。

3.2骨料因素影响

⑴增大细骨料，减少粗骨料，混凝土脱水后，表面结构松散；

⑵一些骨料比重较轻的杂质超标以及颗粒级配影响，表面拌合浮浆增多。

3.3外加剂适应性因素影响

适应性良好的外加剂，虽然可以抑制混凝土离析和泌水，改善和易性；但有些外加剂适应性差的因素影响，引起混凝土离析和泌水量增大。

3.4输送泵压力因素影响

使用输送泵压力性能差，楼层高，输送管路长，弯管过多；

为了赶快浇筑，混凝土增加胶凝材料以及坍落度，引起表面拌合浮浆增多。

3.5现场浇筑环境因素影响

受到低温阴雨、潮湿天气以及浇筑底板密实等环境因素影响，混凝土表面脱水速率和蒸发水分速度缓慢，混凝土到达初凝期后，表面仍有积水。

3.6施工工艺因素影响

个别浇筑人员对混凝土表面强度过低的轻质拌合物浮水浆有所忽视，混凝土表面存在积水，过早完成抹压脱水浆工艺，引起混凝土硬化后表面产生强度过低的轻质粉末。

4　C30　泵送混凝土早期表面抗磨的试验研究

4.1试验原材料

⑴水泥：P.0 42.5级

⑵矿粉；S95级

⑶粉煤灰：Ⅱ级

⑷细、粗骨料：中砂，碎石

⑸外加剂：KJ-5R

⑹拌和水：自来水

4.2C30泵送混凝土配合比（表1）

4.3试验方法的设计

⑴模拟C30泵送混凝土地面工程，施工浇筑构造所处于自然湿度及温度环境，分别制作长150mm、宽150mm、高150mm试件，共二块（编号为：A号和B号）。

A号混凝土试件制作成型后；混凝土没有达到初凝期，完成抹压表面脱水浆工艺。

B号混凝土试件制作成型后；混凝土在初凝至终凝阶段，完成抹压表面脱水浆工艺。

⑵次日试件拆模养护，28天进行抗磨试验。

⑶混凝土表面抗磨试验：

①利用台式电动钻设备以及轮胎胶片，胶片固定在台钻的旋转轴夹下、混凝土试件固定在台钻的底座上；②采用继电器等自动控制设备和自动记录时间，调整胶片与试件表面接触磨合位置；③间歇启动电钻旋转轴的胶片与试件表面进行摩擦，设定间隔时间360分钟完成磨合试验过程，分别观察二块试件表面磨损状况。

⑷观察试件表面磨损状况：

A号-观察试件表面已经磨损、发现试件表面有轻微“露砂”现象。

B号-观察试件表面没有磨损、发现试件表面有残留黑色胶片粉末。

⑸试验结果与分析

根据泵送混凝土模拟表面抗磨试验结果分析，受到原材料、混凝土表面泌水量和脱水速度以及施工工艺等条件因素影响，泵送混凝土浇筑振动成型后，强度过低的轻质拌合物水浆体上浮；随着混凝土表面泌水量愈大、自然脱水速度缓慢、完成抹压工艺时间愈早，混凝土表面抗磨能力愈差。因此，浇筑成型混凝土应在初凝至终凝阶段，进行抺压表面脱水浆工艺，是防止泵送混凝土早期表面强度过低、产生粉末的直接简单有效方法。

5　工程应用实例

选择某路桥集团公司施工C30泵送混凝土地面工程应用实例，长285000mm，宽38000mm，均厚150mm，施工配合比见表1，泵送混凝土浇筑成型后，施工人员按照预先制定施工工艺方案，其中，清除混凝土表面积水，保持表面湿润，待混凝土达到初凝至终凝阶段，进行抹压表面脱水浆工艺；抹压工艺完成后，覆盖保湿养护、次日锯缝、连续保湿养护14天，现场抽检混凝土抗压试件，28天平均强度37.8MPa、该地面结构工程已使用多年，没有发现表面起粉和裂缝现象。

6　泵送混凝土质量控制措施

根据试验结果，结合施工现场实际分析及工程应用实例的效果，本文对泵送混凝土早期表面产生强度过低的轻质粉末，提出控制措施的观点，有以下几方面供参考。

6.1原材料选择与质量控制

⑴胶凝材料选择应符合现行有关规范标准以及具备质量证明文件要求，选择产品质量波动较小的胶凝材料，其中，复合矿物胶凝材料掺量，应根据混凝土浇筑部位、强度等级、水胶比、塌落度等应用条件确定。

⑵细、粗骨料选择应符合现行规范标准以及具备质量证明文件要求，选择产品质量波动较小的细、粗骨料，其中，砂的细度模数宜采用级配中砂，砂颗粒通过0.315筛孔含量宜达到15%；碎石颗粒针片状含量不宜大于10%；轻物杂质含量和含泥量宜小于2%。

⑶外加剂选择应符合现行规范标准以及具备质量证明文件要求，选择产品质量波动较小以及适应性良好的外加剂，其中，选择前，先试验后使用。

⑷拌合水选择应符合现行规范标准以及具备质量证明文件要求，其中，影响混凝土凝结硬化以及有害离子的拌合水不得使用。

6.2泵送混凝土配合比控制

泵送混凝土配合比设计应符合现行规范标准要求，其中，应根据现场浇筑环境、浇筑部位、输送时间以及质量动态信息反馈，及时调整优化。

6.3计量精度控制

计量精度控制应符合现行有关规范标准以及规定偏差范围要求，其中：①计量操作前，应保持计量电子称显示校准回零、气动系统开关闸口严密和灵活性；②计量传感器的模拟信号放大转换为数字重量过程稳定性；③骨料含水率以及物料过重量自动补偿值准确性；④计量电子称显示重量与计算机显示屏重量应一致性。

6.4搅拌质量以及运输过程控制

泵送混凝土搅拌质量应符合现行有关标准要求，其中，①混凝土每盘搅拌时间应大于30秒，高强或特殊混凝土应增加搅拌时间；②搅拌运输车装载混凝土时，转罐内不得留有积水；③混凝土搅拌运输到达施工现场，卸料时间应在常温90分钟内卸料完毕。

6.5混凝土泵送过程控制

泵送施工应符合现行有关泵送规范标准要求，其中，混凝土应保证和易性、泵送连续性，泵送过程停泵时间不宜大于1小时，间歇停泵时，应在20分钟启动一次；控制混凝土坍落度130～160mm范围就具有良好的可泵性。

6.6泵送混凝土施工质量控制措施

⑴泵送混凝土浇筑前制定施工管理预案

①混凝土浇筑前，根据施工现场的环境条件、施工部位、输送距离、输送速度，制定施工方案对策。

②制定模板顶架保护工、钢筋保护工、浇筑工（包括留守专人抹压脱水浆工、保湿养护工的后续工序）等岗位职责。

③制定施工收缩缝方案，应参照混凝土结构工程施工收缩缝有关规定，没有配置钢筋的地面混凝土结构，设置收缩缝间距宜5m；配置钢筋的混凝土结构，设置收缩缝间距宜35m（有特殊要求的混凝土结构工程除外）。

④检查模板顶架支撑必须满足施工过程中，静荷载和叠加活荷载要求，保持模板湿润，浇筑基底不得留有积水。

⑵泵送混凝土施工工艺质量控制

①混凝土施工，应参照混凝土结构工程施工质量现行验收规范标准要求。

②预拌泵送混凝土，浇筑卸料时间应在常温90分钟内卸料完毕，浇筑时不得随意加水，施工过程应实时监督混凝土质量动态，及时反馈质量信息。

③泵送混凝土在浇筑振动过程中，不得漏振，注意不宜过振。

④泵送混凝土在浇筑成型后，应在初凝至终凝阶段抹压表面脱水浆；其中，地面工程 没有配置钢筋的混凝土应及时锯缝，锯缝深度宜大于板厚2/3。

⑤混凝土保湿养护：混凝土浇筑成型后，应留守专人在终凝前开始保湿，养护时间不宜小于14天。

7　结语

⑴泵送混凝土为了满足快速泵送浇筑要求，通常增大胶凝材料、细骨料、塌落度，减少粗骨料，混凝土浇筑振动成型后，骨料下沉，轻质拌合物水浆上浮；混凝土脱水后，表面结构松散，因此，浇筑成型混凝土应适时抹压表面脱水浆工艺。

⑵泵送混凝土受到原材料和表面泌水以及低温阴雨、脱水速度慢等环境因素影响，混凝土没有达到初凝期，过早完成抹压表面脱水浆工艺，容易产生表面强度过低的轻质粉末。

⑶浇筑成型混凝土在初凝至终凝阶段，抺压表面脱水浆工艺，是防止混凝土表面强度过低的直接简单有效办法。●

［1］李继业，等.新型混凝土技术与施工工艺［M］.北京：中国建材工业出版社，2002.