第一章 引言

随着我国水利水电工程向偏远山区、跨流域调水等领域加速推进，工程建设区域往往远离预拌混凝土搅拌站，导致混凝土需经长距离运输（通常超30km，运输时长超1.5h）才能抵达施工现场。预拌混凝土的工作性（流动性、黏聚性、保水性）是保障浇筑质量的核心，直接影响坝体、隧洞等结构的密实度与力学性能。然而，长距离运输中，高温、颠簸、水化反应等因素易导致混凝土工作性衰减，出现坍落度损失、骨料离析等问题，若处理不当会引发浇筑困难、结构裂缝等质量隐患。当前技术对水利工程复杂工况（如露天高温、路线颠簸）的适配性不足，难以长效保持工作性。为此，本文围绕预拌混凝土长距离运输工作性保持技术展开研究，旨在为保障水利水电工程质量提供支撑。

第二章 水利水电工程预拌混凝土长距离运输工作性衰减的影响因素与机理

2.1 工作性衰减的核心影响因素

预拌混凝土长距离运输中，工作性衰减受三类核心因素综合作用。一是环境因素，高温（夏季超35℃）会加速水分蒸发，使浆体稠度快速增加，1h内坍落度损失可达80-100mm；低温（冬季低于5℃）虽减缓水化，但会降低浆体流动性，且易导致骨料与浆体黏结变差；大风天气会加剧罐车表面散热与水分流失，进一步恶化工作性。二是运输条件，颠簸路段（如山区施工便道）会使骨料与浆体分离，粗骨料下沉、砂浆上浮，出现离析现象，运输时长超2h时，离析率可达15%以上；罐车转速不当（低于2r/min易沉降，高于4r/min易泌水）也会破坏工作性平衡。三是混凝土自身特性，水泥用量过高（超300kg/m³）会加速水化反应，外加剂适配性差则无法长效保塑，砂率过低（低于35%）会降低黏聚性，这些特性均会放大工作性衰减风险。

2.2 工作性衰减的内在演化机理

预拌混凝土工作性衰减是物理变化与化学变化协同作用的结果，且随运输时间逐步演化。化学层面，运输过程中水泥颗粒持续与水发生水化反应，生成水化硅酸钙凝胶，消耗大量自由水，同时释放热量使罐内温度升高，进一步加速水化进程，导致浆体中可润滑骨料的自由水减少，流动性逐步下降；若外加剂为普通型，其分子会被水化产物包裹，失去分散水泥颗粒的能力，无法维持工作性。物理层面，水分蒸发使浆体浓度升高，骨料表面包裹的砂浆层变薄，颗粒间摩擦力增大，黏聚性变差；运输颠簸产生的振动荷载，会打破骨料与浆体的稳定平衡，粗骨料因密度大向下沉降，砂浆向上迁移，形成离析，当离析程度超20%时，混凝土已无法满足浇筑要求，需废弃处理^[1]。

2.3 水利工程特殊工况的叠加影响机理

水利水电工程特殊工况会与运输过程形成叠加效应，显著加速工作性衰减。一方面，露天运输与高温、大风的“加剧型叠加”：水利工程多在露天环境施工，夏季罐车直接暴晒，罐内温度超40℃，水分蒸发速率较室内提升2-3倍，同时山区大风会通过罐车进料口带走更多水分，1.5h运输后浆体含水率可下降3%-5%，导致坍落度损失超120mm；冬季露天运输则使罐内温度快速降至0℃以下，浆体流动性骤降，甚至出现局部冻结，破坏整体工作性。另一方面，浇筑等待与长时运输的“累积型叠加”：水利工程浇筑常需按仓号顺序进行，混凝土运抵现场后可能等待1-2h才能卸料，等待期间水化反应持续进行，且罐车静置易导致骨料沉降，使原本已衰减的工作性进一步恶化，出现“运输衰减+等待衰减”的累积效应，最终工作性达标率不足60%，严重影响施工进度与质量。

2.3 水利工程特殊工况的叠加影响机理

水利水电工程特殊工况会与运输过程形成叠加效应，显著加速工作性衰减。一方面，露天运输与高温、大风的“加剧型叠加”：水利工程多在露天环境施工，夏季罐车直接暴晒，罐内温度超40℃，水分蒸发速率较室内提升2-3倍，同时山区大风会通过罐车进料口带走更多水分，1.5h运输后浆体含水率可下降3%-5%，导致坍落度损失超120mm；冬季露天运输则使罐内温度快速降至0℃以下，浆体流动性骤降，甚至出现局部冻结，破坏整体工作性。另一方面，浇筑等待与长时运输的“累积型叠加”：水利工程浇筑常需按仓号顺序进行，混凝土运抵现场后可能等待1-2h才能卸料，等待期间水化反应持续进行，且罐车静置易导致骨料沉降，使原本已衰减的工作性进一步恶化，出现“运输衰减+等待衰减”的累积效应，最终工作性达标率不足60%，严重影响施工进度与质量。

第三章 水利水电工程预拌混凝土长距离运输工作性保持技术体系构建

3.1 基于配合比优化的基础保持技术

从混凝土组分源头优化，奠定工作性保持基础。水泥选用需水量≤28%的P·O42.5硅酸盐水泥，减缓水化速率；掺加40%-50%Ⅰ级粉煤灰或S95矿粉替代部分水泥，利用“滚珠效应”提升浆体流动性，延长初始坍落度保持时间1-1.5h。砂率控制在38%-42%，选用细度模数2.3-3.0的中砂，增强浆体黏聚性，避免运输颠簸离析；骨料采用连续级配，粗骨料最大粒径≤40mm、空隙率≤40%，减少浆体包裹压力。同时控制水胶比0.4-0.45、每立方米用水量160-180kg，通过“低水胶比+高掺合料”组合，将运输1.5h后的坍落度损失控制在50mm以内，从根本降低衰减风险^[2]。

3.2 基于外加剂调控的动态保持技术

研发适配长距离运输的外加剂体系，实现工作性动态调控。核心采用缓释型聚羧酸系减水剂，引入缓凝基团使缓凝时间达6-8h，确保运输2h内维持良好流动性，且减水率保持25%以上。掺加0.2%-0.3%聚丙烯酰胺保水剂，在浆体表面形成保水膜，将含水率损失控制在1%以下；高温季节额外掺加0.05%-0.1%降温型外加剂，降低罐内温度3-5℃。运输中罐车配备便携式坍落度检测仪，每30min检测1次，若坍落度损失超50mm，补加0.5%-1%浓度10%的液态外加剂，高速搅拌2-3min修复，确保卸料时坍落度达标率超95%。

3.3 基于运输过程管控的辅助保持技术

构建“运输前-运输中-卸料前”全流程管控方案。运输前，罐车加装遮阳隔热罩（夏季）或保温套（冬季），控制罐内温度波动≤5℃，罐体提前洒水湿润（夏季）或预热（冬季）；优化路线避开颠簸路段，通过导航避堵，缩短运输时长20%-30%。运输中，罐车转速稳定在2-4r/min，避免骨料沉降或泌水；驾驶员与搅拌站、现场联动，减少现场等待。卸料前先检测坍落度与黏聚性，达标直接卸料；轻微离析则以5r/min高速搅拌3-5min修复；损失过大时补加外加剂调控，确保每车混凝土满足浇筑要求，避免因工作性不达标废弃^[3]。

第四章 结语

本研究围绕水利水电工程预拌混凝土长距离运输工作性保持技术展开，核心成果包括三方面：解析了环境、运输、混凝土自身特性对工作性衰减的影响，揭示了物理化学协同作用的衰减机理及工程特殊工况的叠加效应；构建“配合比优化-外加剂调控-运输管控”三维技术体系，明确关键参数与实施方法；实现运输2h内工作性达标率超95%，为质量管控提供路径。研究存在局限，如未充分适配超50km超远距离、-10℃以下极端低温工况，且缺乏新型环保外加剂应用数据。未来可深化智能监测技术研发，结合AI优化调控模型，推动技术向低碳、高效方向发展，更好适配水利工程建设需求。

参考文献

[1]桑周措毛.建筑工程施工中预拌混凝土技术的管理要点研究[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(6):0043-0046.

[2]邹羽.探讨建筑工程中的预拌混凝土质量管理[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021(9):059-059+61.

[3]罗引辉.我国混凝土搅拌运输车技术分析及趋势预测[J].专用汽车,2007(9):14-16.