装配式预制构件混凝土生产施工探讨

龙光银

（中建四局深圳实业有限公司 广东 深圳 518000）

0 引言

PC混凝土指应用于装配式预制构件生产的混凝土，其突出特点是具有较高的早期抗压强度，能很好满足生产周期需求，增加模具周转次数，从而提升预制构件的生产效率。

1 纯水泥混凝土配合比的设计及应用概述

1.1设计目的

冬季施工（气温低于18℃）为缩短混凝土凝结时间、提高预制构件早期起模强度，以达到最大模具周转率、提高生产效率、保证施工进度等要求，同时纯水泥自身的粘聚性提高PC混凝土抗离析性能，满足施工要求，避免水纹、泌水等质量通病。

1.2 设计过程

粉煤灰的加入一定程度上改变混凝土的和易性能，提高混凝土的流动性、耐久性、抗渗性能等，但由于粉煤灰细度小，填充于水泥颗粒间阻碍水泥与水的接触，从而抑制水泥的水化反应，从而延长凝结时间。因此，取消粉煤灰的使用会很好保证水泥的及时水化，可一定程度上缩短混凝土的凝结时间，且提升混凝土的粘聚性。

纯水泥混凝土配合比的设计原材料有P.II52.5水泥、机制砂、河沙、碎石、外加剂、水，主要分为细骨料采用机制砂和细骨料采用河沙两个方向进行对比。

1.2.1细骨料采用机制砂

机制砂粒形较差，形状棱角较多，混凝土和易性一般，且易产生离析、泌水等混凝土质量问题，细骨料采用机制砂时纯水泥配合比设计及应用结论分析如下：

（1） 通过抗压试验，在月平均气温28℃的情况下，得出的不同龄期抗压强度数据为：1天25.9MPa，7天 51.4MPa，28天 58.44MPa。

（2） 在胶材用量低于390kg的情况下，混凝土整体流动性、包裹性、粘聚性较差，且在叠合板高频振捣过程中，混凝土的抗离析性能较差。

（3） 砂率用量较高，对于细石混凝土砂率宜达到53%以上，大石混凝土砂率宜达到48%以上，混凝土振捣后表面浆体较多，对应力较为集中、面积较大的构件易产生收缩性微裂缝或有粗糙面要求的预制构件洗水效果较差等质量问题。

纯水泥混凝土细骨料机制砂的适用性能差，若考虑混凝土成本的情况下建议细骨料选用河沙进行混凝土配合比设计。

1.2.2细骨料采用河沙

河沙颗粒圆滑，在不掺入粉煤灰的情况下细骨料采用河沙可一定程度上保证混凝土的和易性能，设计及应用结论分析如下：

（1） 通过抗压试验，在月平均气温28℃的情况下，得出的不同龄期抗压强度数据为：1天25.6MPa，7天 52.9MPa，28天 61.8MPa。

（2） 根据原设计配合比，在胶材用量不变的情况下取消粉煤灰，细骨料采用河沙对混凝土整体的和易性能影响不大，可满足施工要求。

（3） 取消粉煤灰的掺入，细骨料采用河沙的情况下混凝土经时性坍落度损失较快的问题存在，可通过调整外加剂成分调整凝结时间。

（4） 纯水泥河沙混凝土配合比可在取消掺入粉煤灰的基础上提升两个点的砂率，一是有利于保证混凝土的流动性能，二是在控制范围内保证混凝土粘聚性能，防止振捣离析、泌水现象的发生。

纯水泥河沙的使用要点为对其经时损失性进行控制，保证正常施工性能。

纯水泥混凝土配合比宜采用P.II52.5水泥、河沙、碎石、减水剂、水，建议减水应采用缓凝型，降低混凝土坍落度损失过快造成施工不便的现象。

2 自密实混凝土配合比的设计及应用概述

2.1 设计目的

为了降低布料机的布料时间和振动台的振捣时间，减少混凝土流动性差而需人工铺料的成本，同时自密实混凝土本身具有的和易性可以很大程度上改善预制构件生产过程中造成的质量通病。

2.2 设计过程

自密实混凝土在预制构件设计应用主要优势有：

（1） 布料速度快，减少产业工人数量，同时大幅度提高生产效率。

（2） 对异形构件难以振捣密实部位填充效果好，有效解决了蜂窝、麻面、气泡、水纹等表观质量问题。

（3） 有效降低了长时间振捣导致构件表面浮浆过多而产生收缩性微裂缝的问题。

（4）减少了振捣工艺上相关设备的使用频次，降低了生产成本。

（5） 对于叠合板类型壁薄的预制构件生产，自密实混凝土可自动流平，减小振动模台的振动频率，从而降低模台的损耗，延长模台的使用寿命。

为适应不同类型预制构件的生产，自密实混凝土采用细石混凝土，骨料粒径选择为5~10mm，根据经验细石自密实混凝土胶材总用量不宜低于450kg/m3，主要是由于：

（1） 细石自密实混凝土骨料比表面积大，若胶材用量过少，混凝土整体的包裹性能变差而导致混凝土流动性差，从而达不到自密实的效果；

（2） 自密实混凝土要求抗离析性能高，在高坍落度下振捣不离析，提高胶材用量有利于增强混凝土的粘聚性能；

（3） 胶材用量保证在450kg/m3时可有效降低混凝土泌水率。若胶材用量过低，为达到同等强度下的扩展度与流动性能，就需要增加用水量或外加剂掺量，混凝土在高用水量和高外加剂掺量的情况下，容易导致混凝土泌水、离析。

自密实混凝土在预制叠合板上的应用可降低振捣时间、减少人工成本、提高拉毛质量。倒桶时间控制：6s以内；扩展度控制：＞560mm；

实测倒桶时间：2.5s，实测扩展度：570mm混凝土浇筑、振捣。

自密实混凝土在预制填充泡沫墙板上的应用可降低振捣时间、减少人工成本、提高收面效果、减少蜂窝情况。

在填充有泡沫的墙板中，由于泡沫地面与模具间的空隙较小，通常小于30mm，采用普通混凝土进行浇筑时，由于普通混凝土流动性能差，混凝土无法密实，导致构件表面产生蜂窝现象，而自密实混凝土的使用能有效地解决这一问题。倒桶时间控制：6s以内；扩展度控制：＞560mm；实测倒桶时间：2.5s，实测扩展度：570mm；混凝土浇筑、振捣。

自密实混凝土粘聚性、流动性较好，对于预制构件生产中的异型构件质量改观程度大，且减少振捣时间、降低部分人工成本。

3 结语

PC混凝土在设计及应用过程中，与普通商品混凝土一样需保证混凝土设计强度和施工性能满足要求即可，但若采用普通商品混凝土的设计思维不仅不能满足PC预制构件的生产需求，而且会造成生产周期长、施工效率慢、施工质量通病多等问题，随着PC混凝土设计及应用技术思维模式的转变，PC混凝土将成为新一代工业化建筑主体材料。