簡析商品砼坍落度損失影響因素

錢新

摘 要：商品混凝土一般為流態(tài)且可泵送的混凝土?；炷恋牧髯冃阅芤话阋怨ぷ鞫葋砭C合評判，工作度是混凝土拌和物的粘性，流動性和穩(wěn)定性的綜合表現(xiàn)。在現(xiàn)場和實驗室中常以坍落度和擴(kuò)展度的大小表示，并考察是否離析或泌水等。從原材料、配合比、環(huán)境因素、外加劑、摻和料、施工工藝等方面談商品混凝土坍落度損失的影響因素。

關(guān)鍵詞：商品混凝土；坍落度損失；影響因素

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對環(huán)保的要求越來越高，對工程建設(shè)中產(chǎn)生的各種粉塵、噪音污染越來越重視?；炷辽a(chǎn)作為粉塵、噪音的重污染源在很多城市內(nèi)已禁止現(xiàn)場攪拌，取而代之的是集約化的商品混凝土公司生產(chǎn)。

商品混凝土是把混凝土的攪拌、運(yùn)輸、泵送一系列環(huán)節(jié)從傳統(tǒng)的施工生產(chǎn)系統(tǒng)中剝離出來，形成一個獨(dú)立核算的材料加工企業(yè)—預(yù)拌混凝土工廠。由于其生產(chǎn)的專業(yè)化、集中化，為工程節(jié)省水泥及砂、石材料，改進(jìn)施工工藝，提高設(shè)備利用效率，減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)約施工用地，減少噪音、粉塵、固體廢料等污染，且具有配料準(zhǔn)確，質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于市政工程和高速公路建設(shè)中。

商品混凝土多為流態(tài)可泵送的混凝土，一般用于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土從攪拌運(yùn)輸?shù)綕补嘈鑾资昼姷?～2h，有時甚至超過2h，要保證混凝土具有良好的工作性能和可泵性，就必須控制好混凝土的坍落度損失，同時具備良好的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度，以達(dá)到改善混凝土的施工性能和質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)省能耗、經(jīng)濟(jì)使用的目的。

1 商品混凝土施工生產(chǎn)常遇到的問題

（1）離析、泌水，工作性不好

（2）異常凝結(jié)，水泥與外加劑適應(yīng)性不良

（3）混凝土坍落度損失大，不能滿足施工需要

（4）泵壓過高或堵塞泵管

（5）早期強(qiáng)度過低或后期強(qiáng)度不高

這些問題無疑是混凝土選材問題和工作性能不良的綜合表現(xiàn)，尢其是坍落度損失問題更為常見。

2 影響混凝土工作性能的主要因素有以下幾個方面：

2.1 原材料的選擇

2.1.1水泥的選擇

不同水泥品種及其礦物成分含量不同對混凝土坍落度經(jīng)時損失影響也不同水泥用量越大，水化熱越高，坍落度經(jīng)時損失越大，水泥用量取決于用水量與水泥強(qiáng)度因此，相同強(qiáng)度等級時宜選用強(qiáng)度富裕系數(shù)高的水泥，相同強(qiáng)度時選用需水量小的水泥礦物成分對坍落度損失影響不同，水泥中四大礦物成份C3S、C2S、C3A、C4AF對減水劑的吸附能力是不一樣的，其吸附順序C3A >C4AF>C3S>C2S，即鋁酸鹽礦物對高效減水劑的吸附能力大于硅酸鹽礦物，在減水劑摻量相同的情況下，C3A 、C4AF含量較高的水泥漿體中，減水劑的分散效果就差，有資料表明，C3A含量10%左右水泥比C3A含量5%左右的水泥其坍落度損失率高30%。因此宜優(yōu)先選用C3A含量低，C3S含量高的水泥。

水泥調(diào)凝石膏控制水泥的凝結(jié)時間及硬化速度。以無水石膏作為調(diào)凝劑的水泥在水泥指標(biāo)檢驗時區(qū)別不大，但碰到木鈣、糖鈣減水劑時，則會產(chǎn)生嚴(yán)重的不適應(yīng)性，不僅得不到預(yù)期的減水效果，而且往往會引起流動度損失過快甚至異常凝結(jié)。

水泥的含堿量：隨著水泥的含堿量的增加，混凝土的凝結(jié)時間縮短和坍落度損失增大。

根據(jù)配制強(qiáng)度合理選用不同強(qiáng)度等級的水泥。若以低強(qiáng)度的水泥配制高強(qiáng)度的混凝土，每m3混凝土的水泥用量大為增加，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且水泥用量多，水化熱大，易發(fā)生收縮裂紋，影響混凝土的質(zhì)量；若以較高強(qiáng)度水泥配制較低強(qiáng)度混凝土雖可少用水泥，但不能少于橋規(guī)規(guī)定，否則混凝土的和易性不好，容易離析。

針對混凝土不同用途正確選擇水泥品種，如要求早強(qiáng)或冬季施工，盡量采用R型水泥，大體積混凝土盡量采用礦渣水泥或粉煤灰水泥，以減少水化熱水泥細(xì)度及顆粒組成對拌和物工作性亦有影響，水泥中3～30μm的顆粒主要起強(qiáng)度增長的作用，而大于60μm的顆粒，則對強(qiáng)度不起作用，因此3～30μm應(yīng)當(dāng)占90%以上；小于10μm的顆粒主要起早強(qiáng)作用，但小于10μm需水量大，因此流變性能好的水泥，10μm以下顆粒應(yīng)當(dāng)小于10%。我國多數(shù)水泥的生產(chǎn)中基本上只考慮細(xì)度，甚至用增加比表面積的辦法來提高水泥強(qiáng)度。產(chǎn)生的結(jié)果必然是水泥細(xì)度越細(xì)、細(xì)顆粒越多，需水量就越多，需水量增大必加劇混凝土坍落度損失。

2.1.2集料：正確選擇集料能確?；炷恋墓ぷ餍詮?qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性砂的級配合理、含泥量低，有利于強(qiáng)度和工作性的提高石子的最大粒徑和級配影響混凝土的用水量、砂率和工作性集料的最大粒徑增大可使集料的總表面積減少，在漿體一定的情況下拌和物工作性以明顯改善。

砂率：當(dāng)砂率過大時，集料的空隙率和總表面積增大，在水泥漿用量一定的情況下混凝土顯得干稠，流動性小，當(dāng)砂率過小時雖然集料的總表面積減少但由于砂漿量不足，不能在粗集料周圍形成足夠的砂漿層來起潤滑作用因而使混凝土拌和物流動性降低更嚴(yán)重的是影響拌和物的粘聚性和保水渥使拌和物顯得粗，粗集料離析，水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等不良現(xiàn)象。配合比設(shè)計中應(yīng)在用水量和水泥用量一定的情況下，選擇一個能使混凝土拌和物保持最大流動性且粘聚性和保水性良好的合理砂率。

2.1.3外加劑：對于某一水泥、某一配比的混凝土來講，任何混凝土外加劑都存在一最佳摻量，最佳摻量意味著最好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果，最佳的性能，在外加劑大摻量或低摻量（相對一起最佳摻量）往往會出現(xiàn)截然不同、意想不到的效果，如坍落度損失的快慢、泌水大小、緩凝與促凝等。外加劑的最佳摻量應(yīng)根據(jù)水泥凈漿流動度及配合比試驗來確定。

2.2配合比設(shè)計

商品混凝土施工工藝不同于現(xiàn)場攪拌混凝土，由于運(yùn)輸距離和時間存在必須控制坍落度損失，因此在配合比設(shè)計時應(yīng)考慮下列因素：

2.2.1根據(jù)運(yùn)距和運(yùn)輸時間及施工要求確定初始坍落度

初始坍落度應(yīng)為要求的施工坍落度加上預(yù)計時間內(nèi)的坍落度損失，在配合比設(shè)計中應(yīng)考慮采取措施控制坍落度損失，保證施工要求。坍落度太小施工困難，坍落度太大，澆筑后混凝土長時間保持大流動狀態(tài)，穩(wěn)定性差，易離析、泌水凝結(jié)慢影響施工進(jìn)度

2.2.2初凝時間的控制，最后澆注混凝土的時間不得遲于首澆混凝土的初凝時間。

2.2.3從原材料、水灰比、砂率、外摻料摻量、外加劑摻量等方面綜合考慮以減小混凝土坍落度損失。

2.3現(xiàn)場環(huán)境

對于給定材料和配比的混凝土拌和物其工作性的變化主要受水泥的水化率和水分的蒸發(fā)率所支配，混凝土從攪拌到澆筑這一段時間內(nèi)，溫度升高加速水化率及水由于蒸發(fā)而損失，這些都導(dǎo)致坍落度的減小，同樣風(fēng)速和濕度會影響水分蒸發(fā)率因而影響坍落度。

2.4外加劑的摻量及摻入時間

摻加高效減水劑可使基準(zhǔn)混凝土坍落度由6-8cm提高到18-22cm，但損失較快，減水劑摻量大時，坍落度損失相對較少，但摻減水劑混凝土坍落度經(jīng)時損失要比不摻的較快。用分次摻加法即在攪拌時加入一部分外加劑在澆灌混凝土前加入另一部分減水劑，可以避開坍落度經(jīng)時損失。

3 坍落度損失控制應(yīng)從以下幾方面控制

3.1內(nèi)因：從組成材料上選用合適的材料及確定合適的材料用量。

3.2外因：①環(huán)境條件：盡可能避開炎熱的中午，對運(yùn)輸車取罐體降溫措施。

②時間：優(yōu)化施工工藝，縮短施工時間減少施工等待。

如坍落度損失過大，可加入與混凝土水灰比同比例的水和水泥，重新攪拌均勻后使用，嚴(yán)禁隨意加水?；虿捎梅执螕郊油饧觿?，但減水劑摻量不能超量，摻量應(yīng)經(jīng)試驗確定，防止長時間不凝固，發(fā)生質(zhì)量事故。

商品混凝土的迅速發(fā)展，促進(jìn)了外加劑的發(fā)展和坍落度控制技術(shù)的進(jìn)步，隨著國內(nèi)外研究水平的提高和廣大混凝土技術(shù)人員認(rèn)識的提高，控制坍落度損失的方法也將更多。