混凝土后加水對其抗壓強度影響的量化分析

預(yù)拌混凝土應(yīng)用過程中，由于技術(shù)管理的疏忽或缺失，加之環(huán)境、人為、機械等因素的不確定性變化，造成混凝土泵送澆筑時其和易性、坍落度偏離原設(shè)定指標(biāo)狀態(tài)，輸送困難，攤鋪、振搗、抹壓耗時費力，施工現(xiàn)場操作人員隨意向罐車內(nèi)混凝土拌合物加水，這種現(xiàn)象時有發(fā)生且屢禁不止。由于未采取相應(yīng)的技術(shù)措施，加水后原水膠比變化，混凝土?xí)a(chǎn)生泌水、離析，隨之而來的是輸送堵管，澆筑后的混凝土不均勻散布，鋼筋保護層變薄弱，表面漏漿、蜂窩麻面，順鋼筋方向產(chǎn)生裂紋，硬化后強度下降，直接影響結(jié)構(gòu)安全。

上述狀況，業(yè)內(nèi)人士早有共識，并積極采取治理措施。后加水“對不同強度等級混凝土影響程度如何？”“強度降低多少？”“對混凝土結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量損害程度”“對企業(yè)品牌負(fù)面影響”等等，問題多多，探究明確這幾個問題后，能夠幫助我們對混凝土違規(guī)加水現(xiàn)象進行有效治理。

有學(xué)者通過研究得出結(jié)論：“為彌補泵送混凝土坍落度損失而采取的人為二次加水使其強度損失10%～ 20%”，這一結(jié)論過于寬泛，沒有明確加水?dāng)?shù)量對強度產(chǎn)生的如此影響，需進一步深入研究。另有學(xué)者通過實驗室試配研究出“用水量每增加10kg/m3，混凝土28天強度可降低3.7MPa”，“單純采用增加用水量的方法，使坍落度每增加10mm，混凝土28天強度可降低1MPa”兩條 結(jié)論。但其方法存在問題：支持試驗的各類混凝土配合比，除用水量變化外，每個配合比的膠凝材料、砂、石骨料、外加劑用量也發(fā)生變化，最終混凝土強度變化的原因不能完全歸咎于用水量的變化。還有學(xué)者研究得出“混凝土等待時間越長，加水越多，強度就越低”的初步結(jié)論，并未歸納總結(jié)出不同后加水量對不同等級混凝土抗壓強度影響程度的需求。因此，需要進一步深入探討和研究。

1 原材料及配合比

1.1 原材料

各原材料的技術(shù)指標(biāo)如下：水泥的技術(shù)指標(biāo)見表1；粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)見表2；礦渣粉的技術(shù)指標(biāo)見表3；碎石的技術(shù)指標(biāo)見表4；砂的技術(shù)指標(biāo)見表5；減水劑的技術(shù)指標(biāo)見表6。

表1 萊蕪魯碧P.O 42.5水泥的技術(shù)指標(biāo)

表2 萊蕪電廠II級粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)

表4 北師碎石5～31.5mm的技術(shù)指標(biāo)

表5 蒙陰粗砂的技術(shù)指標(biāo)

表6 萊蕪新玥聚羧酸高性能減水劑的技術(shù)指標(biāo)

1.2 配合比（見表7）

表7 混凝土配合比 kg/m3

2 試驗方法

以C20為例進行說明：混凝土攪拌站生產(chǎn)的初始坍落度在220mm±20mm范圍內(nèi)的C20混凝土裝入攪拌車后，用手推車從罐車尾部放料進行取樣，均勻分成5份。以取樣時刻為0時點，成型抗壓強度試塊，編號為C20-0；第二份樣品，在靜置達(dá)1h時，人為加水使其恢復(fù)初始坍落度，成型抗壓強度試塊，編號為C20-1，同時記錄人為后加水量，并換算成單位加水量（kg/m3）；每靜置1h制作一組 試塊，依次類推，分別得到編號為C20-0、C20-1、C20-2、 C20-3、C20-4的5組抗壓強度試塊，按GB/T50081《普通混凝土力學(xué)性能試險方法標(biāo)準(zhǔn)》所述養(yǎng)護及檢測方法，檢測各組試塊的28天抗壓強度，并記錄。

C25～C60各強度等級混凝士，其取樣及試驗方法均與上述方法相同，最終得到各強度等級混凝土試塊均為5組，其抗壓強度分別代表0h、1h、2h、3h、4h時刻通過后加水恢復(fù)混疑土初始坍落度后的混凝土抗壓強度。

3 試驗數(shù)據(jù)分析

圖1 不同后加水量對不同等級混凝土28天抗壓強度的影響

通過以上圖表、數(shù)據(jù)分析，可得出以下結(jié)論：

①混凝土出機時間越長，恢復(fù)初始坍落度需后加水量就越多。

②強度等級越高，加水后其抗壓強度受影響越明顯。

③后加水量每增加1kg/m3，C20～C60混凝土抗壓強度分別降低 0.33、0.34、0.35、0.38、0.39、0.42、0.43、0.46、0.49MPa。

綜上所述，在工程施工中，為保證混凝土質(zhì)量及工程結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)嚴(yán)格控制后加水，特別是高強度混凝土嚴(yán)禁后加水?，F(xiàn)階段，建筑業(yè)實施綠色節(jié)能施工，中央提出全面振興鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略和中心城市（鎮(zhèn)）規(guī)劃建設(shè)，預(yù)拌混凝土（砂漿）從城市到鄉(xiāng)村需求劇增，加強施工現(xiàn)場混凝土澆筑、成型、養(yǎng)護等技術(shù)環(huán)節(jié)的管理力度特別重要。