干硬性混凝土机制预制块的施工技术

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摘要：干硬性混凝土用于机制预制块，具有外观质量好、无蜂窝、麻面、光洁度好、棱角分明、几何尺寸准确、密度高、强度高、效率高、施工速度快、避免人工重复制造模具等诸多优点。文章就干硬性混凝土机制预制块的施工进行分析。

关键词：干硬性混凝土；机制预制块；抗压强度

干硬性混凝土是一种含水率低，将用水量减少到接近于水泥水化作用的需水量，采用重型压实机具进行压实，达到高密度、高强度的水泥混凝土。干硬性混凝土用于机制预制块，具有外观质量好、无蜂窝、麻面、光洁度好、棱角分明、几何尺寸准确、密度高、强度高、效率高、施工速度快、避免人工重复制造模具等诸多优点。本文就干硬性混凝土机制预制块的施工谈一些体会。

一、干硬性混凝土的配合比设计

干硬性混凝土拌合物，塌落度小于30mm时即可称之为干硬性混凝土了，干硬性混凝土几乎没有什么流动性，通过调整水灰比W/C及加减水剂等来实现。

（一）干硬性混凝土性质

1．干硬性混凝土要求维勃度20S～40S，以抗折强度为设计特征值，保证道面混凝土设计强度在28天龄期抗折强度达到5.0MPa。

2．干硬性混凝土之物理性质及力学性质的内在规律与普通混凝土不尽相同，特别是由于水灰比变化较小，因此，水灰比对干硬性混凝土抗折强度影响不大。而影响干硬性混凝土抗折强度的主要因素除水泥强度外，便是混凝土集料（主要指粗细骨料）的理想级配和质量。对干硬性混凝土配合比设计尤其要重视砂石集料理想级配及材质的选择，使之有良好的嵌锁能力，确保混凝土质量。

3．干硬性混凝土要求胀缩率小，抗折强度高，耐久性好，耐磨，道面表面平整度要求高，并且要有一定的粗糙度。因此要求混凝土拌和物要有一定的流动性，粗集料要有一定的嵌锁能力，水泥用量较少，表面还要形成3mm～5mm之砂浆保护层。道面干硬性混凝土的级配应该满足上述又矛盾又统一的混凝土特征，最大限度的节约水泥，提高混凝土的抗折强度。

（二）配合比设计

1．水和水泥与普通混凝土的要求相同。

2．面料使用的黄砂要求采用细砂。混合料使用的黄砂要采用级配好、含泥量小的中砂（一般含泥量不大于3%），若采用细砂不仅增加了水泥用量，而且增大了混凝土的干硬度，造成施工方面的困难。

3．石子尽可能采用瓜子片，含泥量要控制在1%以内，粒径为5mm～16mm，若采用小卵石，其含砂量要控制在5%以内。

4．根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》干硬性混凝土的用水量可按附表选用。但我们在使用过程中发现上表提供用水量偏大，无法压制脱模。我们在某一高速公路工程C30干硬性混凝土配合比就采用水，水泥，黄砂，碎石，石粉为145：430：685：1110：120，测得维勃稠度12s，28d强度39.3MPa，各性能指标都很好，压制出的预制块外观十分漂亮。

二、机制预制块的施工工艺

机制混凝土预制块的施工工艺可以概括为：准备工作（机械调试）、面料和混合料拌和、面料入模、混合料入模、人工整平混合料、开机施压、脱模器脱侧模、人工搬运预制块、立放并脱底模、洒水养生。具体的施工工艺如下：

1．按配合比拌和面料和混合料。面料的黄砂采用细砂，混合料的黄砂采用中粗砂。为了使混凝土拌和均匀，该混凝土的拌和时间通常为普通混凝土拌和时间的1.5～2.0倍。拌和时要特别注意用水量的控制，用水量过大则预制块强度低，不利于模板周转和预制块搬运；用水量过低，预制块不易成型。用水量应根据配合比控制在0.5%以内。

2．把拌和均匀的面料和混合料按顺序装入模具中。首先在模具底面均匀撒铺一层面料，以确保成品预制块表面密实和光洁，撒铺的厚度不宜过厚，以能确保表面质量为准，一般为2mm～3mm，然后装入混合料，混合料的松铺厚度根据预制块的厚度和压实系数确定，一般为压实后厚度的1.4～1.5倍。

3．完成面料和混合料入模后，手工整平混合料表面，以确保加压时模具中各部位的混合料均匀受力，既可保证预制块密实度的均匀性，又可防止模具因此而产生变形。

4．开启液压机施压，加压到设定的压力，施加压力为120t～150t，然后停止加压，提升加压杆。

5．将模具和预制块沿工作面平台推移到脱模器上，确定位置无误后，开启油泵，自动脱模（完成侧模脱模，底模未脱）。

6．将压制成型的预制块连同底模一起搬放到阴凉处立放，脱掉底模，完成一块预制块的制作。在搬运过程中要注意预制块水平放置，双手托于底模上，防止损坏混凝土棱角。

7．放入底模进行下一块制作。

8．将预制块在阴凉处放置6h时，再集中堆放，洒水养生3d～4d。

三、干硬性混凝土的强度检验方法

1．干硬性混凝土采用普通混凝土方法无法成型强度试件，即使强行用这种方法成型，混凝土试件也是不密实的，测出的强度值极低，不是真实值。有的施工单位就投机取巧，在制作强度试件时将干硬性混凝土多加水，拌和成了普通混凝土，然后按普通混凝土在振实台上成型，这样的结果同样不反映实际情况。而且这是一种极不负责任的做法，多加水，水灰比变了，配合比变了，如此的试验与直接编造假资料有什么区别。

2．常见的方法就是采用现场强度回弹的简便措施来质量控制。按道理该方法是合适的，但笔者认为仍有不妥之处。

3．回弹法适用于工程结构普通混凝土抗压强度的检测，这里所指的普通混凝土是现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》规定的由水泥、普通碎石、砂和水配制的质量密度为1950～2500kg/m3的普通混凝土。因此对干硬性压制混凝土不可直接使用，只有建立了回弹值和强度真实值之间的关系曲线方可使用。另外笔者还认为由于干硬性压制混凝土表面较粗糙，测出的回弹值偏差较大。

上述三种方法都不合适，只有寻求别的办法。我们从无机结合料测无侧限抗压强度中获得了灵感：就用Φ150大无侧限试模，按理论配合比称量好所需混合料质量装入试模在试验机上压制成型。该方法与施工工艺相符，但在脱模时遇到了难题，由于荷载太大脱模器无法将之脱出。试验证实该方法也失败了。上面的方法虽然没有成功，但给我们指明了方向，引导我们找到了解决问题的方法：专门加工制作了150mm×150mm的上下均无底的方形试模，与普通试模的差别是整体式的，而不是拆卸式的，壁很厚以承受相当的压力，上下底模使用两块压板。利用该种试模在混凝土液压成型机上直接压制和脱模，一举

获得成功。

四、干硬性混凝土预制块的修补与养护

即使施工中十分仔细，并采取上面的防范措施，预制中也难免会出现表面粗糙的块件。还有干硬性混凝土预制因模板有限，施工工艺都是随时压制随时脱模，由于混凝土还未形成强度，在移运和摆放过程中难免对预制块有所损伤。对问题较严重的预制块应立即破碎，重新回搅拌机拌和。对问题轻微可以留用的，也应立即用水泥浆加以修补。干硬性混凝土由于其水分比普通混凝土少得多，而水泥水化形成强度必须有足够的水，因此对干硬性混凝土预制块的后期保湿养护尤为重要，洒水养护不得少于七天。

五、结语

用干硬性混凝土制作机制预制块，具有投入少、施工方便、成品美观、尺寸准确、易加工成各种规格等许多优点，在高速公路建设中，用机制预制块铺砌路基边沟和桥头防护，已经逐渐取代了浆砌片石，所以正确掌握干硬性混凝土和机制预制块的施工工艺，对于我们施工企业的工程技术人员来讲，具有一定的现实意义。