摘要：本文根據廣州地鐵工程的經驗，分析了影響混凝土凝結時間的因素和工程中常見的混凝土凝結時間過長現象的產生原因，介紹了相應的預防措施，并提出了一些處理建議。

　　關鍵詞：地鐵工程；凝結時間過長；預防措施。

　　Abstract: in this paper, according to the experience of guangzhou metro engineering, this paper analyzes the impact factors of concrete setting time and engineering of common concrete setting time too long the causes of the phenomenon, this paper introduces the corresponding prevention measures, and puts forward some suggestion processing.

　　Key words: the subway engineering; Setting time is too long; The preventive measures.

　　1、前言

　　目前，廣州地鐵建設工程已全面采用預拌混凝土。預拌混凝土是通過集中生產并在規定時間內運送到指定地點交貨使用的材料，是一種半成品材料。【1】混凝土作為影響地鐵工程"百年大計"的最重要的建筑材料之一，其質量情況不但左右地鐵工程的工期推進，更影響將來地鐵系統的使用性能和壽命。

　　預拌混凝土一般由六大材料組成，即水泥、摻合料（通常是粉煤灰和礦渣粉）、河砂、碎石、水和外加劑材料。【2】混凝土在生產、運輸及使用過程中，由于氣溫、原材料組分或用量的變化，往往會造成混凝土凝結時間出現異常現象，當混凝土凝結時間出現過長時，將對工程構件質量造成影響，嚴重者可能造成工程事故發生。本文通過對影響混凝土凝結時間因素以及造成混凝土凝結時間過長原因進行分析，并提出預防措施。

　　2、影響混凝土凝結時間因素【2】

　　2．1氣溫變化因素

　　氣溫的變化對混凝土凝結時間將產生直接影響，同一批次混凝土在不同溫度下凝結時間是不同的。一般而言：溫度高混凝土凝結時間變短，溫度低混凝土凝結時間變長。

　　2．2水泥凝結時間變化因素

　　不同品種、不同生產廠家的水泥，其凝結時間是不同的。同一配合比生產的混凝土，使用的水泥凝結時間短其生產的混凝土凝結時間一般會短，使用的水泥凝結時間長其生產的混凝土凝結時間一般會長。

　　2．3外加劑緩凝組份變化因素

　　目前，使用得比較多的外加劑一般為復合型外加劑，其具有減水、緩凝、保塑等作用。外加劑緩凝組份變化對混凝土凝結時間起到決定性影響，在同等摻量下外加劑緩凝組份越少所配制的混凝土凝結時間越短，外加劑緩凝組份越多所配制的混凝土凝結時間越長。

　　2．4外加劑摻量變化因素

　　因復合型外加劑一般具有減水、緩凝、保塑作用，在配制混凝土時外加劑摻量越小所配制的混凝土凝結時間越短，外加劑摻量越大所配制的混凝土凝結時間越長，如果摻量過大（超摻）混凝土凝結時間就會過長，嚴重者甚至出現長期不凝固情況，造成工程事故的發生。

　　3、混凝土凝結時間過長原因分析

　　從影響混凝土凝結時間因素分析中可知，水泥凝結時間偏長、氣溫下降、外加劑緩凝組份過多、外加劑摻量過大均會造成混凝土凝結時間過長現象出現，而在這四大影響因素中，氣溫急劇下降、外加劑緩凝組份過多、外加劑摻量過大是造成混凝土凝結時間過長的主要原因。

　　3．1水泥與外加劑適應性問題

　　每一種混凝土外加劑都有自身特有的功能，摻加這種外加劑，能夠對混凝土某一方面或某幾方面的性能進行改善。因此可以這樣理解水泥與外加劑的適用性問題：按照混凝土外籍及應用技術規范，將經檢驗復合有關標準的某種外加劑摻加到用按規定可以使用該品種外加劑的水泥所配置的混凝土中，如果能夠產生應有的效果，該水泥與這種外加劑是適應的；相反，如果不能產生應有的效果，則該水泥與這種外加劑之間存在不適應性。【3】

　　因此，選擇水泥和外加劑材料時需通過試驗進行驗證，水泥和外加劑材料進廠驗收時，建議增加適應性試驗。如果水泥或外加劑質量出現波動，造成相互間不適應的話，外加劑減水效果必然下降，混凝土生產中表現為用水量增加，如果為了保持生產用水量不變，而過多地增加外加劑摻量的話，則有可能出現混凝土凝結時間長的現象。

　　3．2氣溫與外加劑緩凝組份關系

　　氣溫與混凝土的凝結時間有著直接關系，同一配合比生產的混凝土，氣溫高時凝結時間就短，氣溫低時凝結時間就長。而外加劑中緩凝組分的主要作用是延長混凝土凝結時間，從而達到設計者所需要的凝結時間要求。因此，為了滿足混凝土生產需要，在配制外加劑時必須考慮在不同溫度下摻加不同（品種和數量）的緩凝組份，溫度低時緩凝組份少，溫度高時緩凝組份多。

　　混凝土攪拌站必須密切與外加劑供應商保持聯系，尤其是在四、五月和十一月左右換季期間，混凝土攪拌站要將使用效果及時反饋給外加劑供應商，同時要了解外加劑供應商在生產中使用什么樣的緩凝劑以及摻入量是多少，以便根據不同氣溫作出及時調配。

　　四月及五月初是廣州地區冷暖替換季節，氣溫跨度一般從低時的15℃上升到30℃，在此期間如果外加劑緩凝組份保持不變的話，由于氣溫的不規則上升就會造成混凝土凝結時間變短、塌落度經時損失增大，勢必影響到混凝土生產及質量。因此，在此期間外加劑緩凝組份需作出相應的增加，而且這種增加必須逐步進行。如果外加劑緩凝組份增加幅度過大，而混凝土攪拌站進貨驗收時又沒有做凝結時間試驗（或者外加劑供應商在調整緩凝劑時沒有通知攪拌站），從而造成所生產的混凝土凝結時間出現過長現象。

　　十一月左右是廣州地區曖冷替換季節，氣溫跨度一般從高時的28℃下降到12℃，在此期間外加劑緩凝組份需作出相應的減少調整，從而滿足混凝土生產需要。如果外加劑緩凝組份保持不變的話，由于氣溫的不規則下降就會造成混凝土凝結時間偏長，如果遇到氣溫急劇下降的陰雨天時，就會造成混凝土凝結時間出現過長現象。

　　3．3外加劑出現超摻

　　復合型外加劑，一般具有減水、緩凝、保塑作用。在一定范圍內外加劑摻量越大其減水、緩凝、保塑效果越好，但如果摻量過大（出現超摻），此時其減水效果不再明顯，但其緩凝作用不斷增加，從而造成混凝土凝結時間過長現象，嚴重者甚至出現長期不凝固情況，造成工程事故的發生。因此，應按照外加劑產品說明書所推薦的摻量范圍，采用優選法（即黃金分割法）進行外加劑的試配試驗。【3】

　　在混凝土生產中，外加劑超摻是造成混凝土凝結時間過長的最主要因原，必須引起足夠重視。

　　4、預防混凝土凝結時間過長措施

　　4．1加強進廠材料的驗收

　　在混凝土組成材料中，水泥凝結時間偏長、外加劑緩凝組份過多均會造成混凝土凝結時間過長現象，因此，必須加強進廠原材料的驗收工作。

　　（1） 水泥材料：在日常水泥進廠檢驗中，建議增加水泥與外加劑凈漿流動度試驗，方法：用固定的外加劑樣品，對進廠的不同批次水泥進行凈漿流動度試驗，根據試驗結果作為混凝土生產中調配外加劑摻量依據。

　　對于新品牌、新品種水泥，進貨前建議進行以下試驗：水泥物檢性能試驗、水泥與外加劑適應性試驗以及混凝土試配試驗，通過試驗找出生產不同等級混凝土時外加劑最佳摻量。

　　（2） 外加劑材料：在日常外加劑進廠檢驗中，每車進行比重及與水泥凈漿流動度試驗；每批次按規范要求進行檢驗。對于換季期間，要求外加劑供應商每次調整緩凝劑摻量時，必須及時通知攪拌站，且攪拌站必須進行試配試驗，確認混凝土凝結時間、塌落度經時損失均能滿足要求時方可使用。

　　（3） 對于不同季節使用的外加劑，應進行外加劑超摻破壞性試驗。方法：選用一個常用配合比為基準配合比，按每次增加20%外加劑摻量進行試配試驗，直到最后外加劑摻量為基準配合比的2倍或更多，成型測試不同摻量下試件的凝結時間、混凝土的3天、7天、28天、56天抗壓強度結果，將結果進行匯總并制定相應的應急預案。

　　4．2密切注視氣溫變化

　　密切注視氣溫變化，尤其在四、五月和十一月左右換季期間，攪拌站試驗室必須密切與外加劑供應商技術部門保持聯系，攪拌站要將使用效果及時反饋給外加劑供應商，同時外加劑供應商在生產中使用什么樣的緩凝劑以及各時期摻入量必須及時通知攪拌站，以便根據不同氣溫作出及時調配。

　　4．3外加劑計量設備的選用、檢查、維修

　　外加劑計量設備構成：一般由外加劑泵--（中途缸--閥門）--計量器--閥門組成。設備組成中閥門設備為主要監控對象。在日常生產中，往往由于閥門的故障或失靈，致使閥門處于半開或全開狀態，使計量中的外加劑出現大量漏料，造成外加劑超摻現象發生。為了減少雙重漏料發生，建議取消（中途缸---閥門）部份。因此，在閥門設備的選用、檢查、維修給予重視。

　　（1） 閥門設備的選用。目前市面上有電磁閥和氣動閥兩種，電磁閥故障比氣動閥高，建議選用氣動閥。氣動閥又分為國產和進口產品。國產氣動閥特點：閥門密封部分材質偏硬，易損壞，閥門與轉動軸通過插銷連接，由于接觸面少易故障；進口氣動閥特點：閥門密封部分材質為軟膠，密封性好，閥門與轉動軸通過方軸連接，安全可靠。因此宜選用進口氣動閥。

　　（2） 閥門設備的檢查。閥門設備的故障或失靈是造成外加劑超摻的主要原因，必須認真做好檢查保養工作，建議應由維修組安排專人每天檢查不少于一次，同時做好保養工作。

　　（3） 閥門設備的維修。當閥門出現故障時，基本上都會發生泄漏外加劑的現象，而且閥門設備基本上都是總成的，為了避免生產中外加劑發生出現超摻，當閥門出現故障時應采取更換方法進行處理。因此，建議根據本公司閥門設備的故障周期，進行定期更換。

　　5、突發性事件的處理方法

　　在預拌混凝土生產和使用過程中，凝結時間出現偏長現象時有發生。究其原因，有些是單因素造成的、有些是多因素疊加而成的，但不管是何種因素造成的，都會對混凝土質量產生不利的影響。因此，我們更應積極地采取有效措施預防類似事件發生。但事物并不以人的意志為轉移，當發生混凝土凝結時間過長時我們更應積極面對，盡最大的努力減少事件的進一步擴展。當突發性事件出現時，建議按以下程序處理：

　　5．1迅速派出工程技術人員到工地現場，了解構件混凝土狀況及發生凝結時間過長的范圍。

　　5．2根據事件發生的范圍大小，判斷屬于系統性原因還是突發性原因造成的，如果屬于系統性原因造成的，很可能是由于外加劑緩凝組份過多或氣溫急劇下降、或者是上述兩種因素疊加造成的；如果屬于突發性原因造成的，很可能是由于外加劑計量設備原因致使外加劑超摻造成的。

　　5．3經判斷屬于突發性原因造成的，建議做好以下措施：

　　（1） 迅速檢查外加劑計量設備故障原因，評估外加劑超摻量，根據外加劑超摻破壞試驗結果進行評估，判斷對混凝土質量影響程度，對構件混凝土作出處理。

　　（2） 如無法評估外加劑超摻量時，可采取對試件進行隔水蒸養方法試驗，從而判斷對混凝土質量影響程度，對構件混凝土作出處理。

　　凝結時間過長是商品混凝土的常見問題，應對此問題加以重視，否則容易造成工程事故的發生。因此，應對混凝土實行綜合管理，從生產環境、原材料、生產設備到施工澆注過程都必須全盤管理到位。

　　參考文獻：

　　【1】《GB/T14902-2003預拌混凝土》

　　【2】張承志 編著，《商品混凝土》，化學工業出版社，2006年

　　【3】王華生 趙慧如 編著，《混凝土技術禁忌手冊》，機械工業出版社，2003年