要追求耐久性与可持续性,现场实测与施工思维革新至关重要
–作者:Kari Yuers
在过去的一个多世纪里,混凝土浇筑施工依托稳定可控的化学性能与成熟的现场操作工艺稳步发展。施工人员依靠经验判断:观测坍落度、凭手感判断凝结状态,待表面观感达标后开展收光作业。
在混凝土配合比相对简单的年代,这套代代相传的经验法则支撑行业稳定发展。然而,混凝土施工的传统标准工艺虽未改变,混凝土原材料却已发生翻天覆地的变革。
IL型水泥或波特兰石灰石水泥(PLC),已成为混凝土行业低碳转型的核心材料。IL型水泥以低碳石灰石替代部分高碳熟料组分,且整体粉料的粉磨细度远高于普通硅酸盐水泥(OPC)。
从实验室指标与设计规范层面来看,IL型水泥的性能完全符合设计预期。但在施工现场,粉料细度的改变直接影响新拌混凝土的工作特性。
如今的混凝土(包含美国混凝土学会ACI推荐的各类新型低碳配比),仅依靠肉眼、手指触感这类传统现场判断方式,已难以精准把控状态。混凝土与水发生水化反应的时长固定,但环境变化会持续改变反应速率。
行业大力推广低碳配比、降低水泥用量、提升施工和易性,新型混凝土早已不再具备传统混凝土的特性,更像一套动态变化的化学体系。
若施工团队仍沿用传统泌水率、固定收光窗口期的固有经验,对凝结时间的判断极易出现数分钟甚至数小时的偏差。这一误差,足以决定地坪最终是成型完好,还是出现各类结构性缺陷。
实验室配比与现场施工之间的差距正在持续拉大,并非施工人员技术不足,而是原材料迭代速度远超现场传统施工规范。由此带来越来越多的施工风险:采用传统工艺浇筑高性能新型混凝土,极易造成表层成型缺陷、裂缝增多、耐久性下降、结构服役年限缩短。收光工序是新型混凝土材料特性影响最直观的环节,刮平、拉毛、喷雾养护、表面硬化等操作,必须与混凝土内部化学反应进程精准匹配(见图1)。

图1:(早期喷雾养护可维持混凝土表层湿润光泽。受IL型水泥材料特性影响,施工方需充分考量环境因素,持续保持混凝土表面湿润,同时避免表面积水)
泌水量偏低的新型配比,水分蒸发速度远超肉眼可见的表层变化信号,过早收光的问题尤为突出。
收光作业过晚同样会造成严重损伤。当水分蒸发速率超过水化保水速率(大风、低湿环境下该现象尤为明显),表层会出现以下问题:
● 缺失水化反应所需关键水分,表层成型反应受阻;
● 产生塑性收缩微裂缝;
● 难以充分振捣密实;
● 只能采取强力抹面,破坏表层结构。
在同时掺加IL型水泥与矿物掺合料(SCM)的现代混凝土配比中,上述负面影响会进一步加剧。

原文首发于美国混凝土学会ACI《Concrete International(国际混凝土)》杂志
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