3小时层间延迟，碾压混凝土强度暴跌31%？砂浆层成破解关键

大坝施工的"三明治隐患"

建大坝、修机场跑道时，混凝土常分多层浇筑——像做三明治，一层压实后再铺下一层。但如果两层间隔太久，就会形成"冷缝"（层间弱结合面），像没压好的三明治，轻轻一掰就分家。这种隐患有多严重？土耳其学者通过实验发现：两层间隔3小时（180分钟）时，碾压混凝土（RCC）的劈拉强度暴跌31%，抗压强度降17%，甚至完全透水。但有一种简单方法能大幅缓解——在两层间铺1厘米厚的高强砂浆，可将劈拉强度损失从31%降到10%，透水深度减少59%。

冷缝：碾压混凝土的"致命弱点"

碾压混凝土（RCC）是工程界的"硬汉材料"，靠振动碾压成型，比普通混凝土更密实、更省水泥，广泛用于大坝、道路等需要高强度的工程。但它的施工依赖分层浇筑：第一层初凝后，表面水分蒸发、硬度上升，第二层再铺上去，就像在硬化的面包片上抹果酱，很难粘牢。冷缝一出现，混凝土的抗拉、抗折能力大降，还成了"透水层"——水一压就漏，大坝可能渗水，道路可能开裂。

三种"粘合术"大比拼

为解决冷缝问题，研究团队试了三种方法：

• 缓凝剂：让第一层混凝土晚点凝固，给第二层更多"粘合时间"；
• 粘胶喷雾：在第一层表面喷聚合物胶，增加层间粘性；
• 砂浆层：在两层间铺1厘米厚的高强砂浆（28天抗压强度66MPa），像给"面包片"涂层强力果酱。

实验结果一目了然：砂浆层最管用。当两层间隔3小时时，未处理的试件劈拉强度暴跌31%，抗压强度降17%；而铺了砂浆层的试件，劈拉强度仅降10%，抗压强度降9%。更关键的是，未处理的试件3小时后完全透水（水直接穿透），铺了砂浆层的试件透水深度减少59%，相当于给混凝土加了层"防水膜"。

粉煤灰的"双刃剑"效应

研究还测试了粉煤灰（电厂废料）的影响——它能降低成本、减少碳排放，但对冷缝有何作用？

• 替代水泥：粉煤灰加得越多（替代20%、40%、60%水泥），混凝土强度越低。比如替代60%水泥时，28天抗压强度从46.3MPa降到29.1MPa，透水深度从62mm增至99mm。这是因为粉煤灰早期活性不如水泥，层间更难粘牢。
• 替代骨料：粉煤灰替换部分石子（替代20%、40%、60%骨料），反而提升了强度和抗渗性。比如替代60%骨料时，28天抗压强度升到53.6MPa，透水深度降到47mm。这是因为粉煤灰更细，能填充骨料空隙，让混凝土更密实。

冷缝的"时间密码"

实验发现，冷缝的危害和两层间隔时间直接相关：

• 1小时：间隔60分钟，强度仅降1%-4%，像三明治刚烤好，层间还能部分粘合；
• 2小时：间隔120分钟，强度降2%-14%，面包片开始变硬，粘合难度上升；
• 3小时：间隔180分钟，强度暴跌10%-24%，面包片完全硬了，层间几乎"分家"。

未来：让冷缝"消失"的施工指南

这项研究为碾压混凝土施工提供了明确建议：分层浇筑时，尽量控制在2小时内完成；若必须延长，层间铺1厘米砂浆。团队下一步计划研究其他工业废料（如矿渣、硅灰）的替代效果，以及长期（超90天）性能变化，让混凝土更耐用、更环保。