碾压混凝土凝结时间的探讨
摘要：碾压混凝土属于特种混凝土，是采用振动碾压密实的干硬性混凝土，未凝固碾压混凝土拌合物性能与常态混凝土完全不同，凝结时间的测定是碾压混凝土拌合物性能的重要参数。本文结合试验结果，浅谈碾压混凝土凝时间这一参数的重要性。
关键词：碾压混凝土，凝结时间，贯入阻力
1概述
碾压混凝土主要用于混凝土大坝工程、混凝土围堰工程及公路工程。碾压混凝土是采用振动碾压密实的干硬性混凝土，较常态混凝土胶凝材料含量低，水泥用量少，且粉煤灰掺量高达60%左右，因此碾压混凝土水化热温升较低，混凝土干缩小，对混凝土抗裂有利。而且碾压混凝土机械化程度高，改善了劳动条件和环境，施工速度快、效率高，与常态混凝土施工相比，浇筑工期明显缩短，节约水泥30%～60%，简化温控措施，降低成本。因此碾压混凝土在我国大中型水利工程建设中广泛应用。
碾压混凝土是分层碾压而成的，其浇筑层厚度一般为30cm，这使碾压混凝土坝存在大量的水平施工缝，形成众多的水平层面。这些层面如果间歇时间欠妥或处理不当，可能会成为碾压混凝土坝渗流的集中通道和抗滑稳定的相对薄弱面。相反，正确有效的掌握好了碾压混凝土的凝结时间，合理安排层间结合的碾压工序，就能有效的防止以上不良效果产生。碾压混凝土初凝时间是确定层面允许间歇时间的主要依据，初凝时间的长短会影响到施工工艺和质量控制
措施。
2.碾压混凝土
碾压混凝土初凝时间的测定通常按照sl352-2006《水工混凝土试验规程》的规定，测试其湿筛砂浆历时的贯入阻力，以贯入阻力～历时关系曲线上的两条直线交点所对应的时间作为初凝时间。混凝土初凝的标志是水泥浆由凝聚结构向结晶结构转变的拐点。
碾压混凝土在连续铺筑时，上下层铺筑间隔时间定为不超过初凝时间，就是针对水泥砂浆在初凝期凝聚结构具有的触变复原性和粘塑性，使上层在碾压时，既不破坏下层混凝土的结构，又能使下层表面与上层混凝土较好的胶结结合。根据有关水泥砂浆在凝结过程中的结构特征，经对贯入阻力随时间变化的曲线进行研究分析，结果表明，所有曲线都有一个转折点及与转折点相对应的值，而且这个转折点是与水泥浆由凝聚结构向结晶结构转变相对应的。另外将不同水胶比的砂浆试样置于贯入阻力仪上，用截面积为20mm2的针测定贯入阻力随时间的变化，用最小二乘法对测得结果进行处理，结果得出贯入阻力与时间的关系可以用两段直线表示。
3碾压混凝土凝结时间测定
碾压混凝土的凝结表现在加水后水泥凝胶体由凝聚结构结晶网状结构转变时有一个突变，这一理化现象被多种物理量测定表现出来。用测针测定胶砂灌入阻力也存在一个突变点。因此，采用灌入阻力法来测定碾压混凝土凝结过程。通过大量的试验结果表明，碾压混凝土初凝时间的确定也应与常态混凝土一样，是在一定贯入阻
力（5～7mpa）范围内两条较相关直线的交点，而不能没有贯入阻力这个限制条件。（如图1、2 ）
根据以往用贯入阻力法测得的碾压混凝土凝结时间的资料进行逐一分析，均证明碾压混凝土凝结过程对外力的阻抗存在明显的转折点。可以认为转折点对应的时间即为初凝时间。试验过程中因从碾压混凝土中过5mm筛筛出测凝结时间所需砂浆比较困难且耗时长，而配制由用混凝土的砂浆配合比称料配制的砂浆与从拌合物中筛取的砂浆稠度相近。因此，试验时所用砂浆仍按混凝土中的砂浆配合比来称料配制。测针选取为了尽可能避免测贯入阻力时造成砂浆表面裂缝以及更换不同截面积测针对测试结果带来的误差，测针的横截面积以20mm2为佳。贯入深度应大于测试时砂浆的贯入阻力临界深度，此外初凝时间将受气候条件的影响，但其影响深度范围不大，故仍沿用《水工混凝土试验规程》规定的方法贯入深度25mm。试样成型压重及振动时间碾压混凝土的室内成型是模拟施工现场实际，在拌合物表面施加压重，并经振动密实。为使砂浆试样获得与混凝土试件中的砂浆相似的密实度。必须选择合适的成型压重和施振时间，而压重和施振时间又是相关的。确定施振时间，应视该混凝土的vc值而定（施振时间等于该碾压混凝土的vc值），压重以混凝土表面压强2450pa计。
4影响辗压混凝土初凝时间的因素
（1）原材料中主要考虑混凝土用水泥与所选掺外加剂适应性是否能够满足现场施工要求，混凝土配合比中粗细骨料的最佳比例搭
配，煤灰、外加剂掺量选择等是否达到理想要求。
（2）碾压混凝土中大多掺入的外加剂有缓凝剂、引气剂等。缓凝剂可使混凝土的水化延缓，胶体结构凝聚维持时间延长，混凝土的初凝时间延长。且凝结时间随缓凝剂的品种及掺量的变化而变化。
（3）环境温度、湿度对水泥水化的影响。随着环境温度增高，水化速度加快，混凝土初凝时间随之缩短。环境相对湿度低，水分蒸发快，使混凝土水胶比下降， 混凝土初凝时间也会缩短，相反则会使混凝土初凝时间延长。
（4）人为因素的影响。在测试过程中应尽量减少人为造成的误差，对于室内试验应严格按照规范要求操作，控制好温湿度，准确及时记录每次测点的数据。
5结语
碾压混凝土凝结时间，特别是初凝时间，直接关系到施工过程中碾压混凝土的质量控制，所以有必要根据原材料的实际情况，通过室内试验，按设计要求提供理想的配合比，满足现场施工要求。 参考文献：
1.丁凯、曹征齐。混凝土工程类。黄河水利出版社
2. 刘清波。影响碾压混凝土凝结时间的因素及规律探讨。湖南水利
作者：吴燕舞，助理工程师，主要从事水利工程技术、材料检验检测工作。
碾压混凝土凝结时间的探讨
摘要：碾压混凝土属于特种混凝土，是采用振动碾压密实的干硬性混凝土，未凝固碾压混凝土拌合物性能与常态混凝土完全不同，凝结时间的测定是碾压混凝土拌合物性能的重要参数。本文结合试验结果，浅谈碾压混凝土凝时间这一参数的重要性。
关键词：碾压混凝土，凝结时间，贯入阻力
1概述
碾压混凝土主要用于混凝土大坝工程、混凝土围堰工程及公路工程。碾压混凝土是采用振动碾压密实的干硬性混凝土，较常态混凝土胶凝材料含量低，水泥用量少，且粉煤灰掺量高达60%左右，因此碾压混凝土水化热温升较低，混凝土干缩小，对混凝土抗裂有利。而且碾压混凝土机械化程度高，改善了劳动条件和环境，施工速度快、效率高，与常态混凝土施工相比，浇筑工期明显缩短，节约水泥30%～60%，简化温控措施，降低成本。因此碾压混凝土在我国大中型水利工程建设中广泛应用。
碾压混凝土是分层碾压而成的，其浇筑层厚度一般为30cm，这使碾压混凝土坝存在大量的水平施工缝，形成众多的水平层面。这些层面如果间歇时间欠妥或处理不当，可能会成为碾压混凝土坝渗流的集中通道和抗滑稳定的相对薄弱面。相反，正确有效的掌握好了碾压混凝土的凝结时间，合理安排层间结合的碾压工序，就能有效的防止以上不良效果产生。碾压混凝土初凝时间是确定层面允许间歇时间的主要依据，初凝时间的长短会影响到施工工艺和质量控制
措施。
2.碾压混凝土
碾压混凝土初凝时间的测定通常按照sl352-2006《水工混凝土试验规程》的规定，测试其湿筛砂浆历时的贯入阻力，以贯入阻力～历时关系曲线上的两条直线交点所对应的时间作为初凝时间。混凝土初凝的标志是水泥浆由凝聚结构向结晶结构转变的拐点。
碾压混凝土在连续铺筑时，上下层铺筑间隔时间定为不超过初凝时间，就是针对水泥砂浆在初凝期凝聚结构具有的触变复原性和粘塑性，使上层在碾压时，既不破坏下层混凝土的结构，又能使下层表面与上层混凝土较好的胶结结合。根据有关水泥砂浆在凝结过程中的结构特征，经对贯入阻力随时间变化的曲线进行研究分析，结果表明，所有曲线都有一个转折点及与转折点相对应的值，而且这个转折点是与水泥浆由凝聚结构向结晶结构转变相对应的。另外将不同水胶比的砂浆试样置于贯入阻力仪上，用截面积为20mm2的针测定贯入阻力随时间的变化，用最小二乘法对测得结果进行处理，结果得出贯入阻力与时间的关系可以用两段直线表示。
3碾压混凝土凝结时间测定
碾压混凝土的凝结表现在加水后水泥凝胶体由凝聚结构结晶网状结构转变时有一个突变，这一理化现象被多种物理量测定表现出来。用测针测定胶砂灌入阻力也存在一个突变点。因此，采用灌入阻力法来测定碾压混凝土凝结过程。通过大量的试验结果表明，碾压混凝土初凝时间的确定也应与常态混凝土一样，是在一定贯入阻
力（5～7mpa）范围内两条较相关直线的交点，而不能没有贯入阻力这个限制条件。（如图1、2 ）
根据以往用贯入阻力法测得的碾压混凝土凝结时间的资料进行逐一分析，均证明碾压混凝土凝结过程对外力的阻抗存在明显的转折点。可以认为转折点对应的时间即为初凝时间。试验过程中因从碾压混凝土中过5mm筛筛出测凝结时间所需砂浆比较困难且耗时长，而配制由用混凝土的砂浆配合比称料配制的砂浆与从拌合物中筛取的砂浆稠度相近。因此，试验时所用砂浆仍按混凝土中的砂浆配合比来称料配制。测针选取为了尽可能避免测贯入阻力时造成砂浆表面裂缝以及更换不同截面积测针对测试结果带来的误差，测针的横截面积以20mm2为佳。贯入深度应大于测试时砂浆的贯入阻力临界深度，此外初凝时间将受气候条件的影响，但其影响深度范围不大，故仍沿用《水工混凝土试验规程》规定的方法贯入深度25mm。试样成型压重及振动时间碾压混凝土的室内成型是模拟施工现场实际，在拌合物表面施加压重，并经振动密实。为使砂浆试样获得与混凝土试件中的砂浆相似的密实度。必须选择合适的成型压重和施振时间，而压重和施振时间又是相关的。确定施振时间，应视该混凝土的vc值而定（施振时间等于该碾压混凝土的vc值），压重以混凝土表面压强2450pa计。
4影响辗压混凝土初凝时间的因素
（1）原材料中主要考虑混凝土用水泥与所选掺外加剂适应性是否能够满足现场施工要求，混凝土配合比中粗细骨料的最佳比例搭
配，煤灰、外加剂掺量选择等是否达到理想要求。
（2）碾压混凝土中大多掺入的外加剂有缓凝剂、引气剂等。缓凝剂可使混凝土的水化延缓，胶体结构凝聚维持时间延长，混凝土的初凝时间延长。且凝结时间随缓凝剂的品种及掺量的变化而变化。
（3）环境温度、湿度对水泥水化的影响。随着环境温度增高，水化速度加快，混凝土初凝时间随之缩短。环境相对湿度低，水分蒸发快，使混凝土水胶比下降， 混凝土初凝时间也会缩短，相反则会使混凝土初凝时间延长。
（4）人为因素的影响。在测试过程中应尽量减少人为造成的误差，对于室内试验应严格按照规范要求操作，控制好温湿度，准确及时记录每次测点的数据。
5结语
碾压混凝土凝结时间，特别是初凝时间，直接关系到施工过程中碾压混凝土的质量控制，所以有必要根据原材料的实际情况，通过室内试验，按设计要求提供理想的配合比，满足现场施工要求。 参考文献：
1.丁凯、曹征齐。混凝土工程类。黄河水利出版社
2. 刘清波。影响碾压混凝土凝结时间的因素及规律探讨。湖南水利
作者：吴燕舞，助理工程师，主要从事水利工程技术、材料检验检测工作。