高温天气下的预拌混凝土生产与施工

高温天气下的预拌混凝土生产与施工

蒋贤龙

（晟元集团有限公司，浙江 金华 321000）

［摘 要］本文针对南方地区炎热夏季高温气候条件对预拌混凝土施工的影响，分析了高温天气对混凝土生产与施工造成不良影响因素。在高温天气下的混凝土施工，通过有效控制原材料选用、优化混凝土配合比、控制混凝土拌合物温度、改善混凝土浇注质量、温度监控及养护等方面技术措施和管理措施，制定切实可行的组织方案并进行有效的实施，能够确保高温天气下混凝土工程的施工和质量。

［关键词］高温天气；预拌混凝土；生产与施工

0 前言

我国幅员辽阔，江南各省每年的 6～9 月平均气温高于 25℃，是预拌混凝土行业的“黑色”四个月，即使在全年月平均气温低于 25℃ 的北方各地，由于大陆性气候的影响，在夏季以及春夏、夏秋之交也常出现太阳曝晒、干燥、多风、多尘等恶劣条件，故都存在夏季施工问题。在这高温季节里，混凝土受较高的外界温度、较低的相对湿度、较大的风速、昼夜较大的温差、超强的阳光照射等影响，新浇筑混凝土工程可能出现干燥快、凝结速度快、强度降低、裂缝等现象，从而影响了混凝土结构本身的质量。因此高温天气下为了保证混凝土施工质量， 就必须采取一些有效措施。本文就从高温季节南方混凝土生产所用原材料、优化配合比、拌制和运输、控制拌合物温度、改善混凝土浇注质量、加强养护等方面进行讨论，并采取一些特殊的施工技术方案来保证混凝土的施工质量，符合施工规范及设计要求。

1 高温天气的定义

高温天气不仅仅是指夏季环境温度较高的情况，而是下述情形的任意组合：

（1）高的外界环境温度；

（2）低的相对湿度；

（3）较大风速；

（4）强的阳光照射。

2 高温天气下施工对预拌混凝土的影响因素分析

高温炎热气候下浇筑混凝土不仅对新拌混凝土的工作性能造成影响，而且对混凝土的工作性能以及后期的耐久性能带来不利后果。若掺用减水剂的混凝土，温度高气泡易挥发，降低其含气量，且变得不稳定，空气量难于控制，使混凝土坍落度的控制变得较为困难。如果脱模后不能及时浇水养护，导致混凝土脱水将影响水化反应的正常进行，不仅降低强度，而且加大混凝土收缩，易出现干缩裂缝。

2.1 高温天气下施工对混凝土拌合物工艺性能的影响

高温是夏天的主要特征，它对混凝土的性质影响很大：

（1）坍落度损失。坍落度的损失难以精确计算，一般认为混凝土的温度每上升 10℃，坍落度要损失2～4cm。为保证预定的和易性和强度，往往增加单位用水量和水泥用量，因而提高工程造价。

（2）早凝。由于水泥初凝时间缩短，给拌合物的装卸、浇注、摊布、振实等均造成相当大的困难，养护易被耽误，泵送易出故障，滑模施工的滑升速度较难控制，当机械发生故障时，容易造成模板粘连、混凝土拉裂，施工节奏较难掌握。

（3）假凝。当拌合物温度超过 40℃ 时，会引起假凝，需重新拌合，才能恢复塑性。

（4）失水。由于水温高时，粘性系数降低，所以混凝土拌合物泌水加快，成型混凝土的表面水蒸发也较快，在短期内完成泌水，更易造成构件表面失水。

2.2 高温天气下施工拌合水对混凝土质量的影响

高温下拌合混凝土，水分蒸发快，引起坍落度损失，难以保证所设计的坍落度，易降低混凝土的强度和耐久性。在坍落度一定的条件下，混凝土温度越高，用水量越大。当混凝土的温度上升时，为了搅拌出满足混凝土浇筑要求的坍落度，就必须在混凝土中加入较多的拌合水。而在高温下，混凝土的用水量越高，混凝土表面游离水分蒸发过快，体积收缩就越急剧；水灰比越大，强度越低。即使加入较多的水泥补偿增加拌合水而造成的强度损失，获得的早期强度较高，但是到了后期混凝土的质量也将受到损害。

2.3 高温天气下混凝土施工表面蒸发率对产生结构裂缝的影响

高温天气下混凝土施工养护不当，可能造成混凝土脱水，影响水化的正常进行，不仅降低强度，而且加快混凝土收缩，易出现干缩裂缝。正常养护时，泌水速度大于或接近于蒸发速度，而在高温低湿度时，泌水速度小于蒸发速度，构件表面严重脱水，水面下降到固体颗粒表层以下，形成凹面，产生表面张力，颗粒受张力作用而凝聚，张力如大于混凝土当时的抗拉强度就在表面产生塑性裂缝。

2.4 高温天气下混凝土施工对物理力学性能的影响

由于高温天气温度高，水泥水化反应加快，混凝土凝结较快，施工操作时间变短，混凝土的浇筑、抹压比较困难，容易形成分层施工缝，造成蜂窝、麻面漏筋以及产生裂缝冷接头“冷缝”等质量问题。

3 高温天气下保证预拌混凝土生产与施工质量控制要点

高温天气环境下会对混凝土的质量及施工带来诸多的不利影响，但是仍然可以采取多种措施来降低这些不利的影响。

3.1 选择合适的原材料，进行合理的配比

针对混凝土高温天气施工特点和高温天气的气候因素，首先在混凝土原材料的控制上应采取措施，原材料控制通过选择合适的材料进行合理的配比，可以达到减缓水化热升温的过程，以保证混凝土质量。

（1）选择合适的水泥。首先要选择水化热低、质量稳定、各项理化指标均符合标准的优质水泥做混凝土的主材，可以避免水泥水化激烈引起混凝土内部温度升高造成的不利反应。在满足一定规范要求的情况下，可考虑使用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等来代替硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，应尽可能避免使用硅酸盐水泥，对于大体积混凝土则应严禁使用。

（2）掺用粉煤灰。为减少水泥用量，降低混凝土水化热，改善和易性，提高混凝土的综合性能，按照混凝土掺用粉煤灰技术规范，可在混凝土中掺加适量粉煤灰。掺用粉煤灰可以大大减少混凝土的坍损，提高混凝土的施工质量。

（3）选择相容性最佳的外加剂。与化学外加剂生产企业做好沟通，将企业所用水泥拿到化学外加剂生产企业进行试验，调整化学外加剂成分参数，使得两者相容性最佳，同时应适当提高缓凝成分，延长混凝土凝结时间。

（4）添加缓凝减水剂。高温天气下混凝土施工，混凝土中水分易蒸发，造成坍落度减少。若增加用水量，在水灰比不变的情况下，必须增加水泥用量。为此可采用在混凝土中添加缓凝减水剂，以达到不增加水泥且符合施工规范和设计强度的要求。

3.2 降低混凝土原材料温度，严格控制入模温度

降低混凝土原材料的温度及浇注混凝土温度是高温天气下预拌混凝土降低温度应力的一个非常重要的措施。混凝土原材料温度较低，则拌合物的温度就相应降低，在水泥、水、骨料三者中，骨料的用量最大，因此骨料温度对混凝土温度的影响最大。要避免骨料温度的上升，可以对骨料加以遮盖或洒水降温有效措施降低入模温度；在拌合混凝土时，采取用水将碎石冷却、洒水降温的方法；再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接曝晒。

（1）选择合适的时间浇筑混凝土。高温季节温差较大，如果在白天浇筑混凝土，更会加大高温环境对混凝土施工质量的影响，因此，应在不影响施工的基础上，尽量选择在夜晚温度较低的时间段来浇筑混凝土，这样就可以避免阳光的直射等因素对混凝土造成的不利影响。

（2）遮盖混凝土原材料。混凝土的各种原材料在阳光的照射的情况下会比平时的温度高出很多，因此，可以选择一些遮盖物如油布对混凝土的各种原材料进行遮阳处理，降低原材料的基本温度。当然，也可以通过搭制天棚等手段，避免原料筒仓受阳光的直射，来降低原料的温度。

（3）使用冷水机。在高温条件下浇筑混凝土的时候，可以考虑使用冷水机冷却的水对混凝土的骨料进行间断的浇水，使骨料能够不断散发热量，从而降低自身的温度。同时，在浇筑混凝土的时候，除了可以用冷却水做原料，也可以采用冷却水来浇淋搅拌机、泵管和水泥筒仓等各种浇筑工具，来帮助搅拌设备降温。

（4）使用冰块。通常情况下，冷却机可以将常温水的温度降至 10～13℃，但是这样的温度达不到混凝土的入模要求的温度，必须进一步降低搅拌的水温。因此，可以将冰块投入冷水箱内来达到降低混凝土搅拌水温度的效果。当然，为了保证混凝土的施工质量，必须要确保冰块在混凝土中全部溶化。

3.3 混凝土的生产拌制过程中的措施

在原材料质量控制基础上，作好生产控制是高温季节混凝土质量控制的重要环节。混凝土生产操作人员接受配合比后，严格按照配合比进行配制混凝土，配制过程中重点观察混凝土的和易性和可泵性。混凝土拌制时应采取措施控制混凝土的温升，并以此控制加水量，减小坍落度损失，减少塑性收缩开裂，在混凝土拌制过程中可以采取以下措施：

（1）高温天气生产的混凝土，会出现水分蒸发快、凝结时间加快等现象。通过使用减水剂或以粉煤灰取代水泥来减少水泥用量。同时，在浇注条件允许的情况下增大骨料粒径。要求减水剂厂商调整减水剂的凝结时间，适当延长混凝土的终凝时间。使用高效减水剂，高效减水剂里含有保坍剂，可以保持混凝土坍落度在2～3 小时内不损失。高效减水剂还能够减少混凝土拌合过程中骨料颗粒之间的磨损。

（2）高温对各种传感器的精度影响很大，在高温季节，要不定时对各种计量传感器进行校准，使称量值在误差范围内。特别是外加剂传感器；外加剂超量会造成混凝土缓凝，形成大量收缩裂缝，严重的会形成贯穿裂缝。

（3）适当延长混凝土搅拌时间，调整配合比设计，在胶凝材料不变的情况下，尽量减少水泥用量，增加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料的用量，降低水化热，降低砂率，降低坍落度损失。

（4）保持混凝土运输连续均衡供应，控制混凝土浇筑温度。

预拌混凝土供应厂家应紧密配合大用量施工现场连续施工的需要，按计划需要量安排若干辆搅拌车和移动式加压泵，使现场保证泵车不等搅拌车，连续施工，不留施工缝和不发生泵车堵管现象；为避免炎热阳光直晒混凝土浇筑面，对于深基坑筏板基础大体积混凝土浇筑现场，建议施工方在基坑顶搭盖凉棚，并安装通风散热设施，使基坑内浇筑温度大幅度降低，不仅可控制混凝土最高温升，还可改善操作工人的劳动环境，使浇筑和振捣等工序顺利进行；运输和施工过程中严禁往搅拌罐内任意加水，为了不使混凝土输送管道因遭曝晒而温度过高，可在管道外壁四周用湿罩、布麻袋包裹遮盖，并反复淋水，降温避免阳光直射，有效措施降低入模温度。

3.4 优化混凝土配合比，降低水灰比

根据混凝土设计强度等级，在对混凝土原材料进行优选的基础上，经多组对比试验，确定的配合比。

（1）配合比的设计应符合现行规范、规程。除了要满足強度要求外，还要考虑运输、泵送等因素。科学的配合比设计，应该考虑适宜的坍落度、适宜的砂率，适当地加掺掺合料，选用高性能混凝土，如采用补偿收缩混凝土，在混凝土中掺入适量的膨胀剂，使混凝土产生微量膨胀来补偿其产生的收缩。

（2）精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好的工作性能的情况下，应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水灰比）、二掺（掺高效减水剂、高性能引气剂）、一高（高粉煤灰）”的设计准则，生产出高强度、高韧性、低热和高抗拉的抗裂混凝土。

（3）严格控制水灰比。由于运输过程中的种种原因，预拌混凝土搅拌运输车到现场后不能顺利泵送（混凝土坍落度小），有的现场操作工人往搅拌运输车内加水，以达到能泵送的目的，易造成混凝土裂缝，必须严格禁止，水灰比的降低，将会提高混凝土的弹性模量，提高其抗裂性能，在保证混凝土质量的前提下，尽量降低水泥、砂用量，提高石子用量。

3.5 加强浇注混凝土施工过程重点工序质量控制

（1）高温天气下控制预拌混凝土质量的最关键加强施工技术优化，规范混凝土施工质量细节有效控制，根据工程结构特点、不同强度等级、部位等工程施工的实际情况，在高温天气条件下浇筑混凝土时，要求配备足够的人力、设备和机具，以便及时应付预料不到的不利情况。

（2）做好施工准备工作，编制行之有效、切合实际、施工方便的预拌混凝土浇筑施工工艺操作规程、技术保证措施等专项方案，充分考虑混凝土浇筑位置、施工顺序、分层厚度和施工缝处理等因素，对现场人员进行技术交底，定岗定位，明确分工和责任，建立奖罚制度，并严格按专项施工技术专项方案、施工规范要求精心施工。

（3）根据现场的实际认真科学合理的编制浇筑和泵送混凝土施工专项施工方案组织实施，科学确定浇筑顺序和方向，按规范要求留置施工缝，对施工缝的处理要符合要求。符合设计要求后方可进行浇筑，运至浇筑地点混凝土的坍落度应符合要求，当有离析时，应进行二次搅拌，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部产生的水分和空隙，提高混凝土与钢筋握裹力，达到防止混凝土裂缝的目的，搅拌时间由试验确定。

（4）混凝土浇筑采用自然流淌，按照“一个坡度、分层浇筑、循序渐进、二次振捣”浇筑工艺，应采取长条流水作业分段、斜面分层浇筑，均匀上升，加强二次振捣工艺技术。浇筑后的混凝土，在振捣时间界限以前，应进行二次振捣，二次振捣可以增加混凝土的密实度，改善混凝土强度，提高防渗性和抗裂性。加强对混凝土现场监控力度专人检测混凝土的坍落度和搅拌时间。

总之，在混凝土的搅拌、浇筑过程中，只要能够有效控制其出罐温度和合理施工，因高温而产生的裂缝等缺陷是可以避免的。

3.6 控制高温天气下浇筑混凝土的养护质量

高温天气下浇筑的混凝土，由于外界环境温度较高，对混凝土的养护不及时，会造成混凝土水化加快而导致混凝土的强度降低，还会产生塑性收缩裂缝，影响到混凝土的耐久性。同时表面水分过快蒸发而出现塑性收缩裂缝，最终将影响混凝土结构安全，因此在完成浇筑后，仍要重视混凝土的养护工作。

（1）提高做好养护工作的自觉性，强化专人负责养护质量责任制。在修整作业完成后或混凝土初凝后立即进行养护，应设专职班组 24h 养护并注意洒水保持麻袋处于湿润状态。

（2）优先采用塑料薄膜和麻袋隔层铺设，即塑料薄膜→麻袋（湿）→塑料薄膜→麻袋。

四周外模覆盖一层塑料薄膜、一层麻袋。连续养护。应保证混凝土处于湿润状态，严格养护至国家标准规定的养护龄期。

（3）对高层建筑施工和大面积混凝土施工，不便于覆盖浇水养护时，用养生液养护是较好的。白色养生液所形成的薄膜还可以反射阳光，减少热吸收。对节约人工和用水，降低成本是有利的。构件外模应停止养护后再拆除较好，如提前拆模应确保混凝土构件的强度达到有关规定，保护好新浇筑的混凝土外侧不受损坏，并拆除表面有潮湿的覆盖层或接触物。

（4）当完成规定的养护时间后拆模时，最好为其表面提供潮湿的覆盖层。高温天气给混凝土工程施工带来诸多不利因素，如果质量控制措施不到位或不合理，极易发生因温差应力和养护不好而出现裂缝问题。

（5）养护过程中应保持混凝土降温速度小于升温速度，延缓混凝土的降温峰值，保证混凝土的温降拉应力小于混凝土的温升压应力，避免裂缝出现。

通过采取上述技术措施, 可以将炎热气候对混凝土施工所带来的不利影响降低到最低，从而更好地提高混凝土的施工质量。

4 高温天气下混凝土施工质量控制组织管理和技术措施

建立合理的质量保证体系、明确职责、分解目标。为了保证混凝土施工质量，必须对预拌混凝土生产与施工全过程实行质量管理，建立行之有效的质量保证体系，健全各项管理制度，明确岗位职责，按 ISO9001 体系要求在施工全过程中的进行质量控制。

（1）技术人员应编制施工组织设计，针对高温天气下混凝土施工特点编制专项施工方案，以避免因雨水过多及高温，影响混凝土质量。要对施工操作人员进行详细交底，并监督其认真贯彻执行。

（2）在高温气候条件下，浇筑混凝土最好早 6 点前和晚 17 点后进行，以控制混凝土内外温差。

（3）加强施工人员的质量意识，施工的检查力度和对职工夏期施工防暑、降温知识的教育力度，提高认识，严格要求。

总之，为确保高温天气下混凝土工程的质量，不仅商品混凝土公司要严格控制生产环节和出厂质量，更需要施工单位大力配合和支持，只要严格按照施工程序、施工技术方案来保证施工质量符合设计规范要求，强化现场管理，在混凝土的拌制、运输、浇筑及养护等方面采取可靠的技术措施，施工人员和管理人员应以严格按标准、规程规范为准则，认真、严格、科学地控制好每一个施工环节进行混凝土施工和养护。把夏季炎热气候对混凝土施工所带来的不利影响降低到最低程度，从而更好地提高混凝土的夏季施工质量。

参考文献：

[1] 黄宗理．商品混凝土夏季施工质量控制方法与措施浅论[J]．商情：财经研究，2008(3)∶ 114．

[2] 徐彬彬，裘孙江．高温天气混凝土配合比设计优化及管控措施[J]．工程技术，2016 (10)∶ 297-298．

［通迅地址］浙江省金华市解放西路 233 号（321000）

［作者简介］蒋贤龙，副总经理，本科学历，高级工程师、高级经济师，国家一级注册建造师；多次获得“全国工程质量管理先进工作者、全国优秀建造师、全国优秀项目经理”等荣誉称号。国家优质评审专家、中国建筑质量管理专家委、中国绿色施工分会专家、全国 QC小组诊断师、浙江省建设工程专家、浙江省综合评标专家，曾六十余篇科技论文在国家级刊物上发表。