淺談混凝土和易性

摘要：混凝土的質(zhì)量決定了工程建構(gòu)筑物質(zhì)量的優(yōu)劣，所以，在施工整個(gè)過程中增強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。新拌混凝土的和易性是混凝土質(zhì)量控制的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其對(duì)混凝土質(zhì)量起著決定性的作用，為此，研究了影響混凝土和易性的主要原因，提出相應(yīng)的改善對(duì)策。

關(guān)鍵詞：混凝土和易性 影響因素 施工質(zhì)量

一、混凝土和易性

和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)等）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。也稱混凝土的工作性。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，它與施工工藝密切相關(guān)。通常包括有流動(dòng)性、保水性和粘聚性等三個(gè)方面的含義。

1. 流動(dòng)性是指新拌混凝土在自重或機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。流動(dòng)性反映出拌合物的稀稠程度。若混凝土拌合物太干稠，則流動(dòng)性差，難以振搗密實(shí)；若拌合物過稀，則流動(dòng)性好，但容易出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。主要影響因素是混凝土用水量。

2. 粘聚性是指新拌混凝土的組成材料之間有一定的粘聚力，在施工過程中，不致發(fā)生分層和離析現(xiàn)象的性能。粘聚性反映混凝土拌合物的均勻性。若混凝土拌合物粘聚性不好，則混凝土中集料與水泥漿容易分離，造成混凝土不均勻，振搗后會(huì)出現(xiàn)蜂窩和空洞等現(xiàn)象。主要影響因素是膠砂比。

3. 保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工過程中，不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水現(xiàn)象的性能。保水性反映混凝土拌合物的穩(wěn)定性。保水性差的混凝土內(nèi)部易形成透水通道，影響混凝土的密實(shí)性，并降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。主要影響因素是水泥品種、用量和細(xì)度。新拌混凝土的和易性是流動(dòng)性、粘聚性和保水性的綜合體現(xiàn)，新拌混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性之間既互相聯(lián)系，又常存在矛盾。因此，在一定施工工藝的條件下，新拌混凝土的和易性是以上性質(zhì)的矛盾統(tǒng)一。

目前，還沒有能夠全面反映混凝土拌和物和易性的簡(jiǎn)單測(cè)定方法。通常，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定流動(dòng)性，以目測(cè)和經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚度和保水度。混凝土的流動(dòng)性用稠度表示，其測(cè)定方法有坍落度與坍落擴(kuò)展法和維勃稠度法兩種。

二、影響混凝土和易性的主要因素

1. 水泥數(shù)量與稠度的影響：混凝土拌合物在自重或外界振動(dòng)動(dòng)力的作用下要產(chǎn)生流動(dòng)，必須克服其內(nèi)在的阻力，拌合物內(nèi)在阻力主要來自兩個(gè)方面：骨料間的摩擦力及水泥漿的粘聚力，骨料間摩擦力的大小主要取決于骨料顆粒表面水泥漿層的厚度，亦水泥漿的數(shù)量。水泥漿的粘聚力大小主要取決于漿的干稀程度，亦即水泥漿的稠度。混凝土拌合物在保持水灰比不變的情況下，水泥漿用量越多，包裹在骨料顆粒表面的漿層就越厚，潤(rùn)滑作用越好，骨料間摩擦力減小，混凝土拌合物易于流動(dòng)。反之則小。混凝土拌合物水泥漿用量不能太少，但也不能過多，應(yīng)以滿足拌合物流動(dòng)性要求為度。當(dāng)混凝土加水過少時(shí)，即水灰比過低，不僅流動(dòng)性太小，在一定施工條件下難以成型密實(shí)。但若加水過多，水灰比過大，水泥漿過稀，這時(shí)拌合物雖流動(dòng)性大，但將產(chǎn)生嚴(yán)重的分層離析和泌水現(xiàn)象，并且嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。當(dāng)混凝土拌和物的坍落度太小時(shí)，保持水灰比不變的條件下，適量增加水泥漿；當(dāng)拌和物坍落度太大時(shí)，保持砂率不變的條件下，適量增加砂石。

2. 砂率的影響：砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分比。所謂合理砂率是指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(dòng)性，且能保持粘聚性及保水性能良好的砂率值。 確定砂率的原則是：在保證混凝土拌合物具有的粘聚性和流動(dòng)性的前提下，水泥漿最省時(shí)的最優(yōu)砂率。

砂率的變動(dòng)，會(huì)影響新拌混凝土中集料的級(jí)配，是集料的空隙率和總表面積有很大變化，對(duì)新拌混凝土的和易性產(chǎn)生顯著影響。在水泥漿數(shù)量一定時(shí)，砂率過大，集料的總表面積及空隙率都會(huì)增大，需較多水泥漿填充和包裹集料，使起潤(rùn)滑作用的水泥漿減少，新拌混凝土的流動(dòng)性減小。砂率過小，集料的空隙率顯著增加，不能保證在粗集料之間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低新拌混凝土的流動(dòng)性，并會(huì)嚴(yán)重影響粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿等現(xiàn)象。

3. 組成材料性質(zhì)的影響：水泥品種的影響：在水泥用量和用水量一定的情況下，采用礦渣水泥或火山灰水泥拌制的混凝土拌合物，其流動(dòng)性比用普通水泥時(shí)小，在相同用水量情況下，混凝土較較稠。若要二者達(dá)到相同的塌落度，礦渣水泥或火山灰水泥拌制每立方米混凝土的用水量必須增加一些，且礦渣水泥拌制的混凝土拌合物泌水性較大。骨料性質(zhì)的影響：骨料性質(zhì)指混凝土所用骨料的品種、級(jí)配、顆粒粗細(xì)及表面形狀等。建筑碎石顆粒級(jí)配分連續(xù)粒級(jí)和單粒級(jí)。采用連續(xù)粒級(jí)的顆粒級(jí)配較好，拌制的混凝上和易性好，不易發(fā)生離析。單粒級(jí)的碎石拌制的混凝土和易性較差，容易離析，不易振搗。 外加劑的影響：混凝土拌合物摻入減水劑或引氣劑，流動(dòng)性明顯提高，引氣劑還可以有效的改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，二者還分別對(duì)硬化混凝土的強(qiáng)度與耐久性起著十分有利的作用。改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

4. 拌合物存放時(shí)間及環(huán)境溫度的影響：攪拌拌制的混凝土拌合物，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)變得越來越干稠，塌落度將逐漸減小，這是由于拌合物中的一些水分逐漸被骨料吸收，一部分被蒸發(fā)，以及水泥的水化與凝聚結(jié)構(gòu)的逐漸形成等作用所致。混凝土拌合物的和易性還受溫度的影響，隨著環(huán)境溫度的升高，混凝土的塌落度損失的更快，因?yàn)檫@時(shí)的水分蒸發(fā)及水泥的化學(xué)反應(yīng)將進(jìn)行的更快。同樣配合比的混凝土，氣溫愈高坍落度愈小。大約氣溫每增加10C，坍落度約減2-3cm

三、改善混凝土和易性的措施

1、采用合理砂率：在用水量和水灰比（即水泥漿量）一定的前提下，能使混凝土拌合物獲得最大流動(dòng)性，且能保持良好粘聚性及保水性的最小砂率，稱其為合理砂率。砂率有一個(gè)合理范圍，處于這一范圍的砂率叫合理砂率。當(dāng)采用合理砂率時(shí)，在用水量和水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌和物獲得最大的流動(dòng)性且能保持良好的粘聚性和保水性。合理砂率隨粗集料種類、最大粒徑和級(jí)配、砂子的粗細(xì)程度和級(jí)配，混凝土的水灰比和施工要求的流動(dòng)性而變化，需要根據(jù)實(shí)際施工條件，通過試驗(yàn)來選擇。

2、 改善砂、石的級(jí)配：顆粒級(jí)配是指它的大小搭配程度，這對(duì)混凝土的粘聚性和流動(dòng)性有影響，就是指工作性或工作度，一般泵送混凝土對(duì)這個(gè)要求高，他要求是連續(xù)級(jí)配，不能是單粒徑。粗細(xì)程度是指它的大小，有粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂之分，一般工程用為中砂，細(xì)砂比表面積大，需要的膠凝材料多，混凝土成本高。因?yàn)轫攀强抗橇稀⒓?xì)集料和水泥漿三者形成密實(shí)的膠合體，而共同受力形成強(qiáng)度。骨料的粗細(xì)和級(jí)配直接關(guān)系到砼的密實(shí)度，所以一定要考慮的。評(píng)定的指標(biāo)有砂的粗度械模數(shù)、材料的篩分結(jié)果（判定級(jí)配好壞）、材料的含泥量、有機(jī)物燒失量等。粗骨料最大粒徑愈大，配制相同坍落度的混凝土所需要單方加水量和單方水泥用量愈少，粗骨料的級(jí)配也有同樣的效果。細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)愈小，則同樣單方用水量所配制混凝土的坍落度愈小，反之則愈大，因顆料愈細(xì)同樣重量的細(xì)骨料的表面積愈大，所需要水量變愈多的原因。

3、調(diào)整水泥漿用量：在保持水灰比不變的條件下，以增加水泥漿量的辦法來調(diào)整拌合物的流動(dòng)性。水泥用量的增加使膠凝材料的數(shù)量變大，混凝土發(fā)黏，所以說黏聚性就變大了。流動(dòng)性，水泥用量的增加使膠凝材料的數(shù)量變大而不是變小，但是在保證容重一致的前提下，砂石的數(shù)量反而減少，流動(dòng)性反而變大，舉例說C25和C35混凝土在同一個(gè)塌落度的前提下，C35的流動(dòng)性反而更好。

4、摻加各種外加劑：外加劑的添加對(duì)混凝土的和易性存在很大的影響。僅需少量的外加劑就能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的條件下，獲得十分好的和易性，不但流動(dòng)性可以顯著增加，并且還能可行的改善混凝固拌和物的粘聚性以及保水性，并且提升混凝土的強(qiáng)度以及耐久性。粉煤灰由于是微細(xì)玻璃珠所組成，猶如滾珠起滑動(dòng)作用，故能增大坍落度。引氣劑由于能使混凝土含氣量增加，因而能增大混凝土的坍落度。引氣減水劑及減水劑則由于表面活性作用，能分散水泥顆粒，因而增大混凝土的坍落度。

5、提升振搗機(jī)械的效率與功能：經(jīng)過提升振搗效能，可以降低施工條件相比拌和物和易性的要求，因而保持達(dá)到原有和易性能的搗實(shí)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

新拌混凝土的和易性對(duì)公工程的質(zhì)量控制非常重要，研究了影響新拌混凝土和易性的相關(guān)原因，并以此提出了相應(yīng)的改善措施，對(duì)工程施工過程中混凝土質(zhì)量的控制提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

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[2]建筑施工手冊(cè)（縮印本）1992：860-925.