学习使用塑料模具制作小型混凝土预制构件

【机构】 陕西铁路工程职业技术学院道桥工程系；

【摘要】 为了确保小型混凝土预制构件的外观和质量,结合工程实例,介绍一次性冲压成型塑料模具预制小型混凝土构件的施工工艺及质量控制要点。提出了混凝土施工中对原材料、混凝土搅拌、浇筑、运输、养护、构件脱模等环节应注意的具体事项,为控制小型混凝土预制构件的内在和外观施工质量提供参考。

【关键词】 塑料模具； 小型预制构件； 施工工艺； 质量控制； 

小型混凝土预制件广泛用于城市河道护坡、坝头、高速公路边坡及闸门、桥头堆坡、边沟等部位，虽然其外型尺寸不大，但随着高速公路建设的飞速发展，其数量却越来越大。目前所使用的小型预制件虽然强度合格，但外观不美，影响沿线景观。如何提高小型混凝土预制构件的内在和外观质量是每一个施工单位所面临的问题。文章结合工程实例，介绍一次性冲压成型塑料模具预制小型混凝土构件的施工工艺及质量控制要点，可以较好地解决小型预制件的内在和外观质量问题。

1 施工准备

1.1  塑料模具

塑料模具采用一种聚丙乙烯、APS工业塑料及部分添加剂经过一定的加工工艺而形成的一种复合材料制成。塑料模具壁厚4.5mm，棱角处均作了圆角处理，重量轻、便于施工，具有一定的弹性和柔性，不易变形。塑料模具根据盖板的尺寸，先开发出母模，由母模一次性冲压而成，生产出来的模具规格统一、差异性极小，无接缝、整体性好等优点，而且可以批量生产。各种塑料模具如图1-3所示。

1.2  材料选用

（1）水泥：普通硅酸盐P.O 42.5水泥；

（2）碎石：因为盖板只有8cm厚，根据技术规范及施工要求，粒径选择为5-20mm。粒径太大不便于捣固，而且对表面光洁度也会产生影响；

（3）砂：宜采用中砂偏细的河砂，细度模数2.4左右；

（4）清质液压油，使用时不能蘸取直接投抹，应蘸取后拧干，再擦于模具上。

1.3  机具选用

（1）搅拌机：根据施工生产及搅拌机搅拌能力，选用350型强制式搅拌机；

（2）振动台：根据盖板的大小制作振动台，振动台宜同时放置3个模具，并稍有宽裕；振动器选用2KW高频振动器，确保砂浆及混凝土能排出气泡、振捣压实。

（3）盖板运送推车：采用两轮平板推车，用于运送浇筑好的模具及盖板运输。运送时可分层叠放，提高运输效率。

1.4  养生场地及养生平台

（1）养生场地

养生场地要求开阔平整，全部硬化，能放置足够数量的模具。

（2）养生平台

养生平台用于放置已浇筑好混凝土的模具，对平整度要求较高，不能有坑洼、凸起、倾斜、翘曲等现象。因为模具有一定的柔性，如果养生平台不平整，容易引起模具变形，从而导致预制构件表面坑洼、凸起、翘曲。

1.5  预制构件成品堆放场地

构件脱模后，必须集中堆放、继续养生。堆放场地要求平整夯实，用细砂铺垫，且具备足够的堆放能力，确保能够存放28天的生产量。构件养生强度达到100%后，方可出场使用。

2 混凝土配合比设计

根据规定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料和水泥，确定合理的集料配合比例，混凝土强度必须达到设计要求。考虑到混凝土塌落度太大，会增长脱模时间，表面会有明显的水纹，且容易在表面留下水泡；塌落度太小，不易振捣压实，表面易产生蜂窝。为保证构件的质量和外观，经过不同塌落度的对比试验，最后选定塌落度为6~8cm，配合比为：水泥：砂：水：外加剂=350:1151:736:163:3.15。

3  塑料模具预制构件施工工艺

小型混凝土预制构件的施工工艺流程见图4

3.1  模具清洗

先用1:2的稀盐酸清洗模具，将模具上残留的水泥浆及油迹清洗干净，注意不能留有残物，否则会影响构件表面的光洁度。然后用清水将模具冲洗干净，倒置、晾干。最后用蘸有清质液压油的抹布将脱模剂均匀涂于模具上；对有轻微刮痕的地方要仔细涂抹，确保脱模剂涂于刮痕内。对于刮痕明显且影响构件外观的模具应作报废处理，不能再行使用。

3.2  砂浆振捣

将模具放置在振动台上，然后向模具内放入预先拌制好的M30号砂浆，厚度控制在2cm左右。开动振动台，将模具内的水泥砂浆振动至均匀覆盖于模具底面，振动时间大约控制在30秒左右，时间太短不易将砂浆均匀覆盖于模具底面，时间太长容易混入更多的空气，影响构件外观质量。停止振动后应停置1分钟，让砂浆里的气泡尽量逸出，可有效减少构件表面的气泡。

3.3  混凝土振捣

开动振动台，向模具内浇筑混凝土至表面与模具平齐，振动时间约为2分钟，待混凝土中的气泡完全散尽且混凝土表面平整后，放置钢筋网片，继续开动振动台，人工配合向混凝土中下按钢筋网片，直至将钢筋网片振动至足够的保护层位置，然后关闭振动台。这里将钢筋网片的放置时机放在了最后，有效解决了传统工艺放置造成的位置固定不好、施工困难的难题，极大的提高了生产效率。

3.4  运送养生场养生

将已浇筑好的构件及模具用小推车移送至养生场地，齐整地放置在养生平台上，注意模具之间要靠拢并齐，不能随意摆放。因为塑料模具具有一定的柔性，在混凝土的侧压力下，模具会产生微小变形，将模具靠拢并齐后，可利用相互间的依靠来消除变形。放置好后，要注意洒水养护2天，气温过高或过低时要覆盖养生，避免失水过快产生裂纹。

3.5  脱模

当混凝土强度达到75%时，可进行脱模。脱模在养生台上进行，先将模具及构件翻转过来，置于两根木条上，先用热水对模具浇洒，然后用橡皮锤敲击模具背面及四周，就可以轻松将模具脱去。脱模时注意不要用力过猛，以免损坏构件棱角。如果脱模困难，不能强行脱模，继续放置养生一段时间，再行脱模。脱模后构件见图5、图6、图7。

3.8  人工安装

预制构件采用人工安装。安装时，板与板之间必须留出5mm的距离。水沟两侧台帽安装采用水平尺调平，确保盖板安装平整。安装成型的构件效果如图10所示。

4  结语

小型预制构件的施工和外观及内在质量控制，一直以来都是施工中的一个难题，使用一次性冲压成型塑料模具预制小型混凝土构件，不仅大大提高了施工效率，而且保证了构件的内在质量，同时预制出的构件还具有外观精美、表面光洁、尺寸精确、线性流畅、安装时线形易控制、整体效果好，且生产方便、不受地材制约、工期有保障等优点；另外塑料模具本身具有重量轻，搬运方便，密实无接缝，混凝土内的水份不会渗出，养护时只需洒水后用薄膜覆盖即可，既省工又节约水资源，更重要的是降低了养护成本。目前已在十（堰）—天（水）高速公路建设中得到推广。

参考文献：

[1] 张玉山. 小型混凝土预制件施工工法[J]. 河南水利与南水北调,2010,(09)

[2] 崔洪峰,王淑清. 浅谈塑模机制混凝土小型预制构件施工[J]. 内蒙古公路与运输, 2006,(01) .

[3] 黄龙显, 潘颖. 小型混凝土预制构件的施工工艺及质量控制[J]. 西部交通科技, 2007,(01)

[4] 曾定红. 公路工程预制小型构件的施工及质量的控制[J]. 西部探矿工程,2006,(01)

[5] 刘琦. 塑料模具在西营河专用输水渠明渠工程中的应用[J].甘肃水利水电技术,2010,(08)

[6] . 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）.北京：人民交通出版社，2004

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