淺談影響混凝土拌合物性能的因素

鄧斌

【摘 要】水泥混凝土是目前建筑工程中用途最廣泛、用量最大的建筑材料之一，了解新拌水泥混凝土的和易性對控制施工質(zhì)量具有重要意義。本文主要介紹影響混凝土拌合物和易性的因素及其改善措施。

【關(guān)鍵詞】和易性；影響因素；改善措施

0.前言

隨著我國交通、城市等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，混凝土作為一種優(yōu)良的人造建筑材料，在土木工程建設(shè)中發(fā)揮著越來越大的作用，因此混凝土質(zhì)量控制在各類混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中成為關(guān)鍵控制程序。適宜的和易性、穩(wěn)定而勻質(zhì)的新拌混凝土、正確的施工和充分的養(yǎng)護，是保證混凝土施工質(zhì)量的前提。因此，新拌混凝土的和易性控制是整個混凝土施工工序控制中重要的一環(huán)，它對于提高硬化后混凝土的強度與混凝土結(jié)構(gòu)工程的耐久性具有極其重要的意義。

1.和易性的概念

和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義。（1）流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地填滿模板的性能。（2）粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。（3）保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴重的泌水現(xiàn)象。發(fā)生泌水現(xiàn)象的混凝土拌合物，由于水分分泌出來會形成容易透水的孔隙，而影響混凝土的密實性，降低質(zhì)量。由此可見，混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性有其各自的內(nèi)容，而它們之間是互相聯(lián)系的，因此，所謂和易性就是這三方面性質(zhì)在某種具體條件下的統(tǒng)一。泵送混凝土施工時，混凝土拌合物的和易性常稱為可泵性，可泵性包括流動性、穩(wěn)定性及管道摩阻力三方面內(nèi)容。和易性測定方法及指標（1）坍落度測定：在工地和試驗室，通常是做坍落度試驗測定拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。測定流動性的方法是：將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標準圓錐坍落度筒（無底）內(nèi)，裝滿刮平后，垂直向上將筒提起，移到一旁，混凝土拌合物由于自重將會產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，然后量出向下坍落的尺寸就叫坍落度，作為流動性指標。坍落度愈大，流動性愈好。圖1為坍落度試驗。

圖1 混凝土拌合物坍落度的測定

在做坍落度試驗的同時，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂情況，以便更全面的評定混凝土拌合物的和易性。根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為4級，見表1。坍落度試驗只適用于骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度值小于10mm的混凝土拌合物。

混凝土按坍落度的分級

2.影響和易性的主要因素

混凝土拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動的大小，與水泥漿的流變性能以及骨料顆粒間的內(nèi)摩擦力有關(guān)。骨料間的內(nèi)摩擦力除了取決于骨料的顆粒形狀和表面特征外，還與骨料顆粒表面水泥漿層厚度有關(guān)；水泥漿的流變性能則又與水泥漿的稠度密切相關(guān)。因此，影響混凝土拌合物的和易性的主要因素有以下幾個方面：

2.1水泥漿的數(shù)量

混凝土拌合物中的水泥漿，賦予混凝土拌合物以一定的流動性。在水灰比不變的情況下，單位體積拌合物內(nèi)，如果水泥漿愈多，則拌合物的流動性愈大。但若水泥漿過多，將會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌合物的粘聚性變差，同時對混凝土的強度與耐久性也會產(chǎn)生一定影響，且水泥用量也大。水泥漿過少，致使其不能填滿骨料空隙或不能很好包裹表面時，就會產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。因此，混凝土拌合物中水泥漿的含量應(yīng)以滿足流動性要求為度，不宜過量。對于泵送混凝土，水泥漿的量不足時，粘聚性差，在泵送管道內(nèi)就會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，不能形成一個很好的潤滑層，也會發(fā)生堵管現(xiàn)象。因此，水泥漿的數(shù)量要相對多些，以滿足泵送的要求。

2.2水泥漿的稠度

水泥漿的稠度是由水灰比所決定的。在水泥用量不變的情況下，水灰比愈小，水泥漿就愈稠，混凝土拌合物的流動性就愈小。當水灰比過小時，水泥漿干稠，混凝土拌合物的流動性過低，會使施工困難，不能保證混凝土的密實性。增加水灰比會使流動性增大。如果過大，又會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴重影響混凝土的強度。所以水灰比不能過大或過小。一般應(yīng)根據(jù)混凝土強度和耐久性要求合理地選用。無論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實際上對混凝土拌合物流動性起決定作用的是用水量的多少。在保持水灰比不變的條件下用調(diào)整水泥漿量的方法來調(diào)整混凝土拌合物的流動性。

2.3砂率

（1）定義：砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率的變動會使骨料的空隙率和骨料的總表面積有顯著改變，因而對混凝土拌合物的和易性產(chǎn)生顯著影響。（2）合理砂率：砂率過大時，骨料的總表面積及空隙率就會增大，在水泥漿含量不變的情況下，相對地水泥漿顯得少了，減弱了水泥漿的潤滑作用，而使混凝土拌合物的流動性減小。如果砂率過小，又不能保證在粗骨料之間有足夠的砂漿層，也會降低混凝土拌合物的流動性，而且會嚴重影響其粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿等現(xiàn)象。因此，砂率有一個合理值。當采用合理砂率時，在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動性且能保持良好的粘聚性和保水性，如圖2所示?；蛘?，當采用合理砂率時，能使混凝土拌合物獲得所要求的流動性及良好的粘聚性與保水性，對泵送混凝土則為獲得良好的可泵性，而水泥用量為最少，如圖3所示。

圖2 含砂率與坍落度的關(guān)系（水與水泥用量為一定）

圖3 含砂率與水泥用量的關(guān)系（達到相同的坍落度）（下轉(zhuǎn)第91頁）

（上接第18頁）3.改善和易性的措施

在實際工作中調(diào)整拌合物的和易性，可采取如下措施：

（1）盡可能降低砂率，通過試驗，采用合理砂率。

（2）改善砂、石的級配，有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥。

（3）盡量采用細度模數(shù)fu在2.5-2.8之間的中砂。

（4）當混凝土拌合物坍落度太小時，維持水灰比不變，適當增加水泥和水的用量，當拌合物坍落度太大，但粘聚性良好時，可保持砂率不變，適當增加砂、石。

（5）選取與水泥適應(yīng)性良好的外加劑，具體表現(xiàn)在拌合物取樣時，注意表面氣泡的均勻性且數(shù)量適中，太多坍落度損失快，太少則泵送性能差。

（6）高效的調(diào)度系統(tǒng)也能發(fā)揮積極的作用。

綜上所述，混凝土和易性是體現(xiàn)新拌混凝土狀態(tài)的一個重要因素，掌握其調(diào)整方法，可快速、有效地調(diào)配出即滿足質(zhì)量控制要求，又能達到一定施工工藝需求的優(yōu)質(zhì)混凝土。當然，由于生產(chǎn)混凝土所用原材料相當大一部分屬于就地取材，導(dǎo)致每個地方的材料都具有一定的自然差異。這就要求混凝土質(zhì)量技術(shù)人員不緊緊要具有扎實的理論基礎(chǔ)，還需要在日常生產(chǎn)、控制過程中不斷積累經(jīng)驗、提高技術(shù)。

【參考文獻】

[1]混凝土質(zhì)量控制標準GB50164-2011.

[2]普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準（JGJ522006）輔導(dǎo).中國建材工業(yè)出版社.

[3]張愛勤.混凝土性能與檢測技術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012，9，1.

[4]馬清浩.預(yù)拌混凝土質(zhì)量體系管理.中國建筑工業(yè)出版社，2011，7，1.

[5]常用建筑材料質(zhì)量檢測員培訓(xùn)用書（標準匯編）廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，2012.