蔣賢龍

（晟元集團有限公司，浙江 金華 321000）

高溫天氣下的預拌混凝土生產與施工

蔣賢龍

（晟元集團有限公司，浙江 金華 321000）

本文針對南方地區(qū)炎熱夏季高溫氣候條件對預拌混凝土施工的影響，分析了高溫天氣對混凝土生產與施工造成不良影響因素。在高溫天氣下的混凝土施工，通過有效控制原材料選用、優(yōu)化混凝土配合比、控制混凝土拌合物溫度、改善混凝土澆注質量、溫度監(jiān)控及養(yǎng)護等方面技術措施和管理措施，制定切實可行的組織方案并進行有效的實施，能夠確保高溫天氣下混凝土工程的施工和質量。

高溫天氣；預拌混凝土；生產與施工

0 前言

我國幅員遼闊，江南各省每年的 6～9 月平均氣溫高于 25℃，是預拌混凝土行業(yè)的“黑色”四個月，即使在全年月平均氣溫低于 25℃ 的北方各地，由于大陸性氣候的影響，在夏季以及春夏、夏秋之交也常出現太陽曝曬、干燥、多風、多塵等惡劣條件，故都存在夏季施工問題。在這高溫季節(jié)里，混凝土受較高的外界溫度、較低的相對濕度、較大的風速、晝夜較大的溫差、超強的陽光照射等影響，新澆筑混凝土工程可能出現干燥快、凝結速度快、強度降低、裂縫等現象，從而影響了混凝土結構本身的質量。因此高溫天氣下為了保證混凝土施工質量， 就必須采取一些有效措施。本文就從高溫季節(jié)南方混凝土生產所用原材料、優(yōu)化配合比、拌制和運輸、控制拌合物溫度、改善混凝土澆注質量、加強養(yǎng)護等方面進行討論，并采取一些特殊的施工技術方案來保證混凝土的施工質量，符合施工規(guī)范及設計要求。

1 高溫天氣的定義

高溫天氣不僅僅是指夏季環(huán)境溫度較高的情況，而是下述情形的任意組合：

（1）高的外界環(huán)境溫度；

（2）低的相對濕度；

（3）較大風速；

（4）強的陽光照射。

2 高溫天氣下施工對預拌混凝土的影響因素分析

高溫炎熱氣候下澆筑混凝土不僅對新拌混凝土的工作性能造成影響，而且對混凝土的工作性能以及后期的耐久性能帶來不利后果。若摻用減水劑的混凝土，溫度高氣泡易揮發(fā)，降低其含氣量，且變得不穩(wěn)定，空氣量難于控制，使混凝土坍落度的控制變得較為困難。如果脫模后不能及時澆水養(yǎng)護，導致混凝土脫水將影響水化反應的正常進行，不僅降低強度，而且加大混凝土收縮，易出現干縮裂縫。

2.1 高溫天氣下施工對混凝土拌合物工藝性能的影響

高溫是夏天的主要特征，它對混凝土的性質影響很大：

（1）坍落度損失。坍落度的損失難以精確計算，一般認為混凝土的溫度每上升 10℃，坍落度要損失2～4cm。為保證預定的和易性和強度，往往增加單位用水量和水泥用量，因而提高工程造價。

（2）早凝。由于水泥初凝時間縮短，給拌合物的裝卸、澆注、攤布、振實等均造成相當大的困難，養(yǎng)護易被耽誤，泵送易出故障，滑模施工的滑升速度較難控制，當機械發(fā)生故障時，容易造成模板粘連、混凝土拉裂，施工節(jié)奏較難掌握。

（3）假凝。當拌合物溫度超過 40℃ 時，會引起假凝，需重新拌合，才能恢復塑性。

（4）失水。由于水溫高時，粘性系數降低，所以混凝土拌合物泌水加快，成型混凝土的表面水蒸發(fā)也較快，在短期內完成泌水，更易造成構件表面失水。

2.2 高溫天氣下施工拌合水對混凝土質量的影響

高溫下拌合混凝土，水分蒸發(fā)快，引起坍落度損失，難以保證所設計的坍落度，易降低混凝土的強度和耐久性。在坍落度一定的條件下，混凝土溫度越高，用水量越大。當混凝土的溫度上升時，為了攪拌出滿足混凝土澆筑要求的坍落度，就必須在混凝土中加入較多的拌合水。而在高溫下，混凝土的用水量越高，混凝土表面游離水分蒸發(fā)過快，體積收縮就越急??；水灰比越大，強度越低。即使加入較多的水泥補償增加拌合水而造成的強度損失，獲得的早期強度較高，但是到了后期混凝土的質量也將受到損害。

2.3 高溫天氣下混凝土施工表面蒸發(fā)率對產生結構裂縫的影響

高溫天氣下混凝土施工養(yǎng)護不當，可能造成混凝土脫水，影響水化的正常進行，不僅降低強度，而且加快混凝土收縮，易出現干縮裂縫。正常養(yǎng)護時，泌水速度大于或接近于蒸發(fā)速度，而在高溫低濕度時，泌水速度小于蒸發(fā)速度，構件表面嚴重脫水，水面下降到固體顆粒表層以下，形成凹面，產生表面張力，顆粒受張力作用而凝聚，張力如大于混凝土當時的抗拉強度就在表面產生塑性裂縫。

2.4 高溫天氣下混凝土施工對物理力學性能的影響

由于高溫天氣溫度高，水泥水化反應加快，混凝土凝結較快，施工操作時間變短，混凝土的澆筑、抹壓比較困難，容易形成分層施工縫，造成蜂窩、麻面漏筋以及產生裂縫冷接頭“冷縫”等質量問題。

3 高溫天氣下保證預拌混凝土生產與施工質量控制要點

高溫天氣環(huán)境下會對混凝土的質量及施工帶來諸多的不利影響，但是仍然可以采取多種措施來降低這些不利的影響。

3.1 選擇合適的原材料，進行合理的配比

針對混凝土高溫天氣施工特點和高溫天氣的氣候因素，首先在混凝土原材料的控制上應采取措施，原材料控制通過選擇合適的材料進行合理的配比，可以達到減緩水化熱升溫的過程，以保證混凝土質量。

（1）選擇合適的水泥。首先要選擇水化熱低、質量穩(wěn)定、各項理化指標均符合標準的優(yōu)質水泥做混凝土的主材，可以避免水泥水化激烈引起混凝土內部溫度升高造成的不利反應。在滿足一定規(guī)范要求的情況下，可考慮使用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等來代替硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，應盡可能避免使用硅酸鹽水泥，對于大體積混凝土則應嚴禁使用。

（2）摻用粉煤灰。為減少水泥用量，降低混凝土水化熱，改善和易性，提高混凝土的綜合性能，按照混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范，可在混凝土中摻加適量粉煤灰。摻用粉煤灰可以大大減少混凝土的坍損，提高混凝土的施工質量。

（3）選擇相容性最佳的外加劑。與化學外加劑生產企業(yè)做好溝通，將企業(yè)所用水泥拿到化學外加劑生產企業(yè)進行試驗，調整化學外加劑成分參數，使得兩者相容性最佳，同時應適當提高緩凝成分，延長混凝土凝結時間。

（4）添加緩凝減水劑。高溫天氣下混凝土施工，混凝土中水分易蒸發(fā)，造成坍落度減少。若增加用水量，在水灰比不變的情況下，必須增加水泥用量。為此可采用在混凝土中添加緩凝減水劑，以達到不增加水泥且符合施工規(guī)范和設計強度的要求。

3.2 降低混凝土原材料溫度，嚴格控制入模溫度

降低混凝土原材料的溫度及澆注混凝土溫度是高溫天氣下預拌混凝土降低溫度應力的一個非常重要的措施?；炷猎牧蠝囟容^低，則拌合物的溫度就相應降低，在水泥、水、骨料三者中，骨料的用量最大，因此骨料溫度對混凝土溫度的影響最大。要避免骨料溫度的上升，可以對骨料加以遮蓋或灑水降溫有效措施降低入模溫度；在拌合混凝土時，采取用水將碎石冷卻、灑水降溫的方法；再者澆筑混凝土時最好不要讓混凝土在太陽下直接曝曬。

（1）選擇合適的時間澆筑混凝土。高溫季節(jié)溫差較大，如果在白天澆筑混凝土，更會加大高溫環(huán)境對混凝土施工質量的影響，因此，應在不影響施工的基礎上，盡量選擇在夜晚溫度較低的時間段來澆筑混凝土，這樣就可以避免陽光的直射等因素對混凝土造成的不利影響。

（2）遮蓋混凝土原材料?；炷恋母鞣N原材料在陽光的照射的情況下會比平時的溫度高出很多，因此，可以選擇一些遮蓋物如油布對混凝土的各種原材料進行遮陽處理，降低原材料的基本溫度。當然，也可以通過搭制天棚等手段，避免原料筒倉受陽光的直射，來降低原料的溫度。

（3）使用冷水機。在高溫條件下澆筑混凝土的時候，可以考慮使用冷水機冷卻的水對混凝土的骨料進行間斷的澆水，使骨料能夠不斷散發(fā)熱量，從而降低自身的溫度。同時，在澆筑混凝土的時候，除了可以用冷卻水做原料，也可以采用冷卻水來澆淋攪拌機、泵管和水泥筒倉等各種澆筑工具，來幫助攪拌設備降溫。

（4）使用冰塊。通常情況下，冷卻機可以將常溫水的溫度降至 10～13℃，但是這樣的溫度達不到混凝土的入模要求的溫度，必須進一步降低攪拌的水溫。因此，可以將冰塊投入冷水箱內來達到降低混凝土攪拌水溫度的效果。當然，為了保證混凝土的施工質量，必須要確保冰塊在混凝土中全部溶化。

3.3 混凝土的生產拌制過程中的措施

在原材料質量控制基礎上，作好生產控制是高溫季節(jié)混凝土質量控制的重要環(huán)節(jié)?；炷辽a操作人員接受配合比后，嚴格按照配合比進行配制混凝土，配制過程中重點觀察混凝土的和易性和可泵性?；炷涟柚茣r應采取措施控制混凝土的溫升，并以此控制加水量，減小坍落度損失，減少塑性收縮開裂，在混凝土拌制過程中可以采取以下措施：

（1）高溫天氣生產的混凝土，會出現水分蒸發(fā)快、凝結時間加快等現象。通過使用減水劑或以粉煤灰取代水泥來減少水泥用量。同時，在澆注條件允許的情況下增大骨料粒徑。要求減水劑廠商調整減水劑的凝結時間，適當延長混凝土的終凝時間。使用高效減水劑，高效減水劑里含有保坍劑，可以保持混凝土坍落度在2～3 小時內不損失。高效減水劑還能夠減少混凝土拌合過程中骨料顆粒之間的磨損。

（2）高溫對各種傳感器的精度影響很大，在高溫季節(jié)，要不定時對各種計量傳感器進行校準，使稱量值在誤差范圍內。特別是外加劑傳感器；外加劑超量會造成混凝土緩凝，形成大量收縮裂縫，嚴重的會形成貫穿裂縫。

（3）適當延長混凝土攪拌時間，調整配合比設計，在膠凝材料不變的情況下，盡量減少水泥用量，增加粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料的用量，降低水化熱，降低砂率，降低坍落度損失。

（4）保持混凝土運輸連續(xù)均衡供應，控制混凝土澆筑溫度。

預拌混凝土供應廠家應緊密配合大用量施工現場連續(xù)施工的需要，按計劃需要量安排若干輛攪拌車和移動式加壓泵，使現場保證泵車不等攪拌車，連續(xù)施工，不留施工縫和不發(fā)生泵車堵管現象；為避免炎熱陽光直曬混凝土澆筑面，對于深基坑筏板基礎大體積混凝土澆筑現場，建議施工方在基坑頂搭蓋涼棚，并安裝通風散熱設施，使基坑內澆筑溫度大幅度降低，不僅可控制混凝土最高溫升，還可改善操作工人的勞動環(huán)境，使?jié)仓驼駬v等工序順利進行；運輸和施工過程中嚴禁往攪拌罐內任意加水，為了不使混凝土輸送管道因遭曝曬而溫度過高，可在管道外壁四周用濕罩、布麻袋包裹遮蓋，并反復淋水，降溫避免陽光直射，有效措施降低入模溫度。

3.4 優(yōu)化混凝土配合比，降低水灰比

根據混凝土設計強度等級，在對混凝土原材料進行優(yōu)選的基礎上，經多組對比試驗，確定的配合比。

（1）配合比的設計應符合現行規(guī)范、規(guī)程。除了要滿足強度要求外，還要考慮運輸、泵送等因素?？茖W的配合比設計，應該考慮適宜的坍落度、適宜的砂率，適當地加摻摻合料，選用高性能混凝土，如采用補償收縮混凝土，在混凝土中摻入適量的膨脹劑，使混凝土產生微量膨脹來補償其產生的收縮。

（2）精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好的工作性能的情況下，應盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水灰比）、二摻（摻高效減水劑、高性能引氣劑）、一高（高粉煤灰）”的設計準則，生產出高強度、高韌性、低熱和高抗拉的抗裂混凝土。

（3）嚴格控制水灰比。由于運輸過程中的種種原因，預拌混凝土攪拌運輸車到現場后不能順利泵送（混凝土坍落度小），有的現場操作工人往攪拌運輸車內加水，以達到能泵送的目的，易造成混凝土裂縫，必須嚴格禁止，水灰比的降低，將會提高混凝土的彈性模量，提高其抗裂性能，在保證混凝土質量的前提下，盡量降低水泥、砂用量，提高石子用量。

3.5 加強澆注混凝土施工過程重點工序質量控制

（1）高溫天氣下控制預拌混凝土質量的最關鍵加強施工技術優(yōu)化，規(guī)范混凝土施工質量細節(jié)有效控制，根據工程結構特點、不同強度等級、部位等工程施工的實際情況，在高溫天氣條件下澆筑混凝土時，要求配備足夠的人力、設備和機具，以便及時應付預料不到的不利情況。

（2）做好施工準備工作，編制行之有效、切合實際、施工方便的預拌混凝土澆筑施工工藝操作規(guī)程、技術保證措施等專項方案，充分考慮混凝土澆筑位置、施工順序、分層厚度和施工縫處理等因素，對現場人員進行技術交底，定崗定位，明確分工和責任，建立獎罰制度，并嚴格按專項施工技術專項方案、施工規(guī)范要求精心施工。

（3）根據現場的實際認真科學合理的編制澆筑和泵送混凝土施工專項施工方案組織實施，科學確定澆筑順序和方向，按規(guī)范要求留置施工縫，對施工縫的處理要符合要求。符合設計要求后方可進行澆筑，運至澆筑地點混凝土的坍落度應符合要求，當有離析時，應進行二次攪拌，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部產生的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋握裹力，達到防止混凝土裂縫的目的，攪拌時間由試驗確定。

（4）混凝土澆筑采用自然流淌，按照“一個坡度、分層澆筑、循序漸進、二次振搗”澆筑工藝，應采取長條流水作業(yè)分段、斜面分層澆筑，均勻上升，加強二次振搗工藝技術。澆筑后的混凝土，在振搗時間界限以前，應進行二次振搗，二次振搗可以增加混凝土的密實度，改善混凝土強度，提高防滲性和抗裂性。加強對混凝土現場監(jiān)控力度專人檢測混凝土的坍落度和攪拌時間。

總之，在混凝土的攪拌、澆筑過程中，只要能夠有效控制其出罐溫度和合理施工，因高溫而產生的裂縫等缺陷是可以避免的。

3.6 控制高溫天氣下澆筑混凝土的養(yǎng)護質量

高溫天氣下澆筑的混凝土，由于外界環(huán)境溫度較高，對混凝土的養(yǎng)護不及時，會造成混凝土水化加快而導致混凝土的強度降低，還會產生塑性收縮裂縫，影響到混凝土的耐久性。同時表面水分過快蒸發(fā)而出現塑性收縮裂縫，最終將影響混凝土結構安全，因此在完成澆筑后，仍要重視混凝土的養(yǎng)護工作。

（1）提高做好養(yǎng)護工作的自覺性，強化專人負責養(yǎng)護質量責任制。在修整作業(yè)完成后或混凝土初凝后立即進行養(yǎng)護，應設專職班組 24h 養(yǎng)護并注意灑水保持麻袋處于濕潤狀態(tài)。

（2）優(yōu)先采用塑料薄膜和麻袋隔層鋪設，即塑料薄膜→麻袋（濕）→塑料薄膜→麻袋。

四周外模覆蓋一層塑料薄膜、一層麻袋。連續(xù)養(yǎng)護。應保證混凝土處于濕潤狀態(tài)，嚴格養(yǎng)護至國家標準規(guī)定的養(yǎng)護齡期。

（3）對高層建筑施工和大面積混凝土施工，不便于覆蓋澆水養(yǎng)護時，用養(yǎng)生液養(yǎng)護是較好的。白色養(yǎng)生液所形成的薄膜還可以反射陽光，減少熱吸收。對節(jié)約人工和用水，降低成本是有利的。構件外模應停止養(yǎng)護后再拆除較好，如提前拆模應確?；炷翗嫾膹姸冗_到有關規(guī)定，保護好新澆筑的混凝土外側不受損壞，并拆除表面有潮濕的覆蓋層或接觸物。

（4）當完成規(guī)定的養(yǎng)護時間后拆模時，最好為其表面提供潮濕的覆蓋層。高溫天氣給混凝土工程施工帶來諸多不利因素，如果質量控制措施不到位或不合理，極易發(fā)生因溫差應力和養(yǎng)護不好而出現裂縫問題。

（5）養(yǎng)護過程中應保持混凝土降溫速度小于升溫速度，延緩混凝土的降溫峰值，保證混凝土的溫降拉應力小于混凝土的溫升壓應力，避免裂縫出現。

通過采取上述技術措施, 可以將炎熱氣候對混凝土施工所帶來的不利影響降低到最低，從而更好地提高混凝土的施工質量。

4 高溫天氣下混凝土施工質量控制組織管理和技術措施

建立合理的質量保證體系、明確職責、分解目標。為了保證混凝土施工質量，必須對預拌混凝土生產與施工全過程實行質量管理，建立行之有效的質量保證體系，健全各項管理制度，明確崗位職責，按 ISO9001 體系要求在施工全過程中的進行質量控制。

（1）技術人員應編制施工組織設計，針對高溫天氣下混凝土施工特點編制專項施工方案，以避免因雨水過多及高溫，影響混凝土質量。要對施工操作人員進行詳細交底，并監(jiān)督其認真貫徹執(zhí)行。

（2）在高溫氣候條件下，澆筑混凝土最好早 6 點前和晚 17 點后進行，以控制混凝土內外溫差。

（3）加強施工人員的質量意識，施工的檢查力度和對職工夏期施工防暑、降溫知識的教育力度，提高認識，嚴格要求。

總之，為確保高溫天氣下混凝土工程的質量，不僅商品混凝土公司要嚴格控制生產環(huán)節(jié)和出廠質量，更需要施工單位大力配合和支持，只要嚴格按照施工程序、施工技術方案來保證施工質量符合設計規(guī)范要求，強化現場管理，在混凝土的拌制、運輸、澆筑及養(yǎng)護等方面采取可靠的技術措施，施工人員和管理人員應以嚴格按標準、規(guī)程規(guī)范為準則，認真、嚴格、科學地控制好每一個施工環(huán)節(jié)進行混凝土施工和養(yǎng)護。把夏季炎熱氣候對混凝土施工所帶來的不利影響降低到最低程度，從而更好地提高混凝土的夏季施工質量。

[1] 黃宗理．商品混凝土夏季施工質量控制方法與措施淺論[J]．商情：財經研究，2008(3)∶ 114．

[2] 徐彬彬，裘孫江．高溫天氣混凝土配合比設計優(yōu)化及管控措施[J]．工程技術，2016 (10)∶ 297-298．

［通迅地址］浙江省金華市解放西路 233 號（321000）

蔣賢龍，副總經理，本科學歷，高級工程師、高級經濟師，國家一級注冊建造師；多次獲得“全國工程質量管理先進工作者、全國優(yōu)秀建造師、全國優(yōu)秀項目經理”等榮譽稱號。國家優(yōu)質評審專家、中國建筑質量管理專家委、中國綠色施工分會專家、全國 QC小組診斷師、浙江省建設工程專家、浙江省綜合評標專家，曾六十余篇科技論文在國家級刊物上發(fā)表。