預拌混凝土性能試驗研究

院亞虹

（河北邯鄲市墻體材料革新建筑節(jié)能辦公室，河北 邯鄲 056002)

引言

預拌混凝土又是指集中制作后再以商品形式供應用戶的混凝土，故又稱為商品混凝土。混凝土集中攪拌是建筑工程生產(chǎn)方式的重大改革。商品混凝土的應用數(shù)量和比例標志著一個國家的混凝土工業(yè)生產(chǎn)的水平，國內(nèi)外的實踐表明：采用商品混凝土一般可提高勞動生產(chǎn)率一倍以上，節(jié)約水泥10～15%，降低工程成本5%左右，同時可保證工程質(zhì)量，節(jié)約施工用地，減少粉塵污染，實現(xiàn)文明施工[1]。

商品混凝土是以新拌混凝土的形式向用戶提供產(chǎn)品的，因此用戶對混凝土的要求初強度、抗?jié)B、抗凍等硬化性能外，還會對新拌混凝土性能提出要求。攪拌站對混凝土原材料也會提出不同的要求，特別是水泥和外加劑。水泥和外加劑兩性是影響混凝者的性能及其適應土硬化前、硬化過程中及硬化后的性能的主要因素，也可以說是影響商品混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要因素。

1 實驗原材料及實驗方法

1.1 實驗原材料

水泥采用太行山32.5 礦渣硅酸鹽早強水泥；砂為邢臺、沙河的細砂，細度模數(shù)我2.1；石子為5～20mm的碎石；外加劑采用FDN 高效減水劑，減水率為10%；粉煤灰采用邯鄲市碼頭電廠Ⅱ級粉煤灰。

1.2 預拌混凝土的和易性以及檢測方法

新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆注、振搗）并獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能?；炷涟韬衔锏暮鸵仔允且豁椌C合技術(shù)性質(zhì)，它至少包括流動性、粘聚性和保水性三項獨立的性能。新拌混凝土的流動性、粘聚性和保水性有各自的內(nèi)涵，因此，影響它們的因素也不盡相同。正是因為新拌混凝土的流動性、粘聚性和保水性有其各自獨立的內(nèi)涵，目前，尚沒有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測定方法。通常是測定混凝土拌合物的流動性，輔以其他方法或直接觀察（結(jié)合經(jīng)驗）評定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，然后綜合評定混凝土拌合物的和易性[2]。

2 混凝土的配合比設(shè)計

本次試驗利用正交試驗方法制定試驗方案，確定了九組試驗。從水泥強度等級的選擇、水泥及水的用量比例、骨料的種類和性質(zhì)及摻用外加劑分析影響的主要因素,確定最佳配合比[3]；對試驗所用原材料進行分析，選取合適材料并測定其相關(guān)的技術(shù)指標；初步探討影響水下混凝土性能影響的機理。本次試驗所選用的正交表為L9（34）型正交表，這張表有九個橫列，四個豎列說明應該做9 組試驗，最多可有4個因素，每個因素可選3個水平[4-8]。

3 實驗結(jié)果與分析

我們可以得到下列混凝土的坍落度隨水膠比、砂率、粉煤灰摻量以及外加劑摻量變化情況的分析，我們可以得到以下結(jié)論。

3.1 水膠比對拌合物坍落度的影響：水膠比決定水泥漿的稠度。水膠比較小，則水泥漿較稠，混凝土拌合物的流動性亦較小，當水膠比小于某一極限值時，在一定施工方法下就不能保證密實成型；反之，水膠比較大，水泥漿較稀，混凝土拌合物的流動性雖然較大，但粘聚性和保水性卻隨之變差。

3.2 砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。當砂率過大時集料的空隙率和總表面積增大，因此，在不同的砂率中應有一個合理砂率值?；炷涟韬衔锏暮侠砩奥适侵冈谟盟亢退嘤昧恳欢ǖ那闆r下，能使混凝土拌合物獲得最大流動性，且能保持粘聚性。

3.3 粉煤灰對拌合物坍落度的影響：從試驗結(jié)果看,摻粉煤灰可明顯減小坍落度損失率,說明粉煤灰對拌合物具有一定的塑化作用。

3.4 減水劑對坍落度的影響：減水劑對水泥水化反應的影響是坍落度損失的主要原因。由于減水劑使得水泥顆粒分散程度增加,加速了水泥顆粒的水化,使部分自由水變?yōu)榻Y(jié)合水。由圖表6 可看出在外加劑允許的摻量范圍內(nèi)外加劑摻量增加，坍落度增大。

4 結(jié)論與展望

本文利用不同水膠比、砂率和粉煤灰、高效減水劑的不同摻量進行正交配比試驗，對各配合組混凝土進行和易性以及抗壓強度性能與基準混凝土進行了對比試驗分析，得出以下主要結(jié)論：

4.1 高效減水劑與粉煤灰雙摻時，對預拌混凝土的和易性、力學性能以及抗裂性能的影響，并不是隨單一成分的改變，而是兩者的疊和效應來影響預拌混凝土和易性以及強度。

4.2 在不摻或小摻量粉煤灰的相同條件下，改變其減水劑摻量，其混凝土的抗裂性能隨坍落度的增加而降低；在粉煤灰摻量增加或在大摻量粉煤灰的相同條件下，改變其減水劑的摻量，其抗裂性能隨坍落度的增加而提高。當減水劑的摻量達到一定的程度，中的粉煤灰的摻量可以有效的提高坍落度，改善和易性，其抗裂性能隨坍落度的增加而提高。

4.3 合理的選用砂率和選用級配良好的砂子，配制出的混凝土和易性更良好，且工作性能、力學性能才更好。

[1] 默認白.中國預拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀及探索[D].杭州：杭州建筑協(xié)會，2006-4-21

[2] 蔡飛，潘紅霞.建筑材料[M].上海市：東華大學出版社，2005-08 出版.

[3] 李立權(quán).混凝土配合比設(shè)計手冊[M].中國建材工業(yè)出版社，2007-9-16，67-68.

[4] 冷發(fā)光，馮乃廉.粉煤灰和礦渣高性能混凝土強度與和易性試驗研究[D].北京：清華大學土木系，2000.

[5] 楊偉軍，陳維超，王艷等.坍落度對預拌混凝土抗裂性能影響的試驗研究[D].長沙：長沙理工大學，2003.

[6] 張帆.對影響混凝土和易性因素的探討[D].武漢：武漢建筑協(xié)會，2007-1-12.

[7] 張相軍，李俊峰.淺談影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量隱患的分析與預防[J].科學信息，2007，(22),35-37.

[8] 吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土[M].中國鐵道出版社，1999，52-54.