冬期施工真空脱水技术的应用

某工程为全现浇框筒结构，地下2层，地上11层。工程自地下2层至地上9层主体结构都处于冬期施工阶段，工期非常紧，单层标准层结构施工工期仅7d，为提高现浇梁板混凝土抗冻性能及早期强度，采用真空脱水技术，梁板混凝土为商品混凝土，强度等级为C30，拌合物坍落度为160mm±20mm，水灰比为0.3～0.46。

一、混凝土真空脱水原理

混凝土真空脱水工艺采用真空脱水专用设备。设备主要包括真空泵、真空室、吸水垫等，借助大气压与吸水垫内形成的真空负压的压力差，克服混凝土颗粒间的内聚力和粘附力，使混凝土受到各向挤压作用，从而将混凝土内除水化作用以外的水分和气泡排出，降低混凝土的水灰比，增加混凝土的密实度。另外，混凝土内部的孔结构也得到明显改善，大孔被挤压分割成若干个微细孔，骨料与水泥浆体间的水膜层减薄，界面缺陷减少，达到提高混凝土早期强度，改善混凝土性能的目的。

二、梁板混凝土真空脱水操作

为便于移动操作，选用了HZX-60A型真空吸水机，它的抽吸力作业面积达60m2。施工中，根据梁板的跨度选用4m×4m的吸水垫，待梁板混凝土浇筑（浇筑厚度比设计厚度高出3mm～4mm）振捣后，用长2m～3m大杠刮平混凝土表面并初步找平，然后铺上尼龙过滤布，以阻挡悬浮颗粒进入真空泵，覆盖真空吸水垫，吸水垫四周要压实，采用长4m、直径48mm×3.5mm钢管压住吸水垫四边，保证吸水垫紧密贴实在混凝土表面上。开动真空泵，在吸水垫与混凝土表面之间形成真空负压的作用下，“溶解”在水中的气泡及混凝土中的游离水一起被抽吸到混凝土体外，对脱水完毕的混凝土直接覆盖塑料布及草帘，保温养护。

三、真空脱水工艺参数的选择

1．混凝土真空脱水作业时间

真空脱水处理时间与混凝土厚度有关，一般为1min/cm2左右，梁板混凝土厚度与作业时间的具体关系见表1。待抽吸一定时间后，如果用脚踩混凝土能留下轻微的印痕，即认为脱水达到要求。注意在出水量很小的情况下不能长时间运转，否则，容易造成真空室的水温上升，水温越高，真空度下降越多，吸水能力越低。在达到预定的时间后，掀起盖垫两个边，露出尼龙布20mm，继续抽真空，保持一个短时间，以除去残留水分。

2．真空度

一般真空度越高，抽吸量越大，混凝土越密实，真空度选择0.05MPa～0.09MPa，脱水效果比较理想。泵机刚启动时，真空度宜控制在0.04MPa左右，待运行3min左右再提高真空度，控制在0.08MPa。如果刚开机就选择较大真空度，容易造成混凝土脱水不均匀，上表面混凝土水分脱干而下部仍为原样。

3．脱水率

通过实际操作发现，真空度对脱水率有直接的影响，当真空度小于0.08MPa时，脱水率随真空度的加大呈直线状提高；当真空度大于0.08MPa时，混凝土脱水率随真空度的上升虽有所提高，但提高幅度较小。

四、技术经济效果分析

1．梁板混凝土经真空脱水后，混凝土的早期强度明显提高，具体状况见表2，加快了模板周转，梁板的拆模时间由原来的28d缩短到17d，经统计，本工程节省模板、钢管等租赁费用约13.75万元。

2.由于采用真空脱水技术，梁板混凝土中的游离水大大减少，抗冻性能明显提高，将原冬施方案中一层塑料薄膜、二层草帘覆盖保温养护改为一层塑料薄膜、一层草帘保温养护，在整个冬期施工期间，减少防冻覆盖草帘数量，降低了成本。

通过此次施工发现，经真空脱水处理后的混凝土与未处理的混凝土相比，早期强度提高30%～40%,混凝土表面收缩小，脱水后的梁板做成的楼地面无裂缝。