淺析泵送混凝土塌落度損失機理及控制措施

王舒敏

【摘要】隨著城市的發展混凝土的用量越來越大，混凝土塌落度的損失已經成為影響混凝土施工質量的一個重要原因。本文通過對影響泵送混凝土坍落度損失的機理進行了分析，從物理和施工工藝上提出相適應的解決措施。

【關鍵詞】混凝土；坍落度損失；解決措施

引言

混凝土塌落度是混凝土工作性能的一個重要指標，主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能，其中包括混凝土的保水性，流動性以及粘聚性。所以，降低塌落度損失是控制混凝土質量的一個關鍵因素。

一、導致泵送混凝土坍落度損失的主要因素

1.水泥本身的特性是引起塌落度損失的主要原因。水泥廠家現在都采用了新的質量標準，使水泥標號有所提高。水泥比表面積增大、粉磨細度提高、水化速度加快等等措施，都是簡單便捷的提高水泥標號而采用的一些方法。這些方法的使用將導致坍損加快。

1）石膏的對混凝土塌落度的影響

水泥是混凝土中主要的凝膠材料。水泥的主要組成礦物中，C3A水化速度最快，遇見水泥中的適量石膏，會形成鈣礬石。一方面結合了大量的水，另一方面由于鈣礬石為一種針狀晶體，在外力作用下較難運動，而且易與其他顆粒交叉搭接，所以，對新拌的混凝土來說，塌落度的損失比較大。水泥中的石膏也可能對新拌混凝土的坍落度損失產生較大影響。水泥所用的二水石膏，粉磨過程中，由于溫度高會使部分二水石膏脫水成半水石膏和無水石膏，半水石膏在水中的溶解速率和溶解度大于二水石膏，無水石膏則小于二水石膏，這樣對調節緩凝時間有較大的影響。同時摻入一定數量石膏后，使得水泥水化速度減慢。但當石膏摻量太大或不足時，反而會使水泥的水化速度加快，會導致新拌混凝土較大的坍落度損失。

2）含堿量對水泥混凝土塌落度的影響

水泥中的含堿量過高，會影響混凝土的塌落度，由于大量的堿會破壞外加劑在水泥顆粒表面形成吸附膜，使外加劑失去原有的減水作用，加快了混凝土塌落度的損失。其次骨料中的堿含量過高也會影響混凝土的塌落度，為了解決含堿量過高引起的混凝土耐久性問題，市場上使用的水泥大部分為低堿水泥。水泥堿含量高混凝土坍落度損失大。

3）水泥存放時間對水泥混凝土塌落度的影響

另外水泥的勻質性和新鮮程度對塌落度損失也有一定程度的影響。一般當水泥的需求量進入施工旺季的時候，常常供不應求，水泥庫存時間短，就會造成水泥不均勻，水泥越新鮮、水泥的溫度就越高用水量就越大，外加劑對其塑化的小伙就越差，從而混凝土的塌落度損失也越大。

4）水化熱對水泥混凝土塌落度的影響

膠凝材料水化速度較快。在混凝土中，膠凝材料與水反應形成水化產物。水化產物的形成使得水泥漿體有分散狀態向凝聚結構轉移。這一轉移過程必將引起混凝土的坍落度損失。膠凝材料的水化速度決定了水化產物的形成速度，因而也將影響混凝土的坍落度損失速度。

2.外加劑的使用是導致混凝土塌落度損失過大的主要原因之一。混凝土外加劑在工程中的應用越來越受到重視，外加劑的添加對改善混凝土的性能起到一定的作用。

3.骨料吸水對混凝土坍落度損失的影響混凝土的流動性與混凝土中的自由水含量有著密切的關系。混凝土中的自由水減少，坍落度也就減小。如果在拌制混凝土時采用干集料，而且集料的吸水率較大的話，它可以從混凝土中吸取大量的水分，使混凝土中的自由水減少，導致混凝土坍落度減小。

4.混凝土的澆筑環境天氣的影響。混凝土澆筑時溫度不同，是造成混凝土塌落度損失的一個重要原因。早晚溫度的影響較小，早晚溫度低，水分蒸發慢；中午及下午溫度的影響較大，氣溫高，水分蒸發快，水分損失越快混凝土塌落度損失越大，混凝土的流動性、粘聚性等越差，質量越難保證。

5.混凝土的坍落度與混凝土的含氣量是密切相關的。泵送劑中由于摻入引氣劑可以在新拌混凝土中引入一定數量的氣泡，這些氣泡的存在不僅可以改善硬化混凝土的抗凍融性能，也能提高新拌混凝土的流動性。但是如果這些氣泡不穩定的話，它將較快地從新拌混凝土中逸出。氣泡一旦逸出，水泥漿的流動性減小，水泥漿的體積含量也減小，從而造成新拌混凝土的坍落度損失。

6.礦物外加劑對混凝土坍落度損失的影響，礦物外加劑的活通常比水泥熟料砥，因此，它們的水化反應或火山灰反應則較慢。用礦物外加劑部分取代水泥，可以使膠凝材料的水化反應速度減慢，因而可以減小新拌混凝土的坍落度損失。

二、控制混凝土坍落度損失的主要施工技術措施

1.調整水泥的性能

選擇合適的水泥生產廠家，不僅僅只考慮水泥的活性，還應根據用戶的信息不斷調整水泥的使用性能。即不僅僅是要求強度，還要對坍落度損失有影響的需水量（即標準稠度用水量）、流動性等指標要有要求。同時，水泥的細度不宜太細，即表面積不要太高，C3A的含量要低些，通過實驗確定一個合理的石膏摻量和粉磨溫度，使二水石膏的含量高。

2.緩解水泥與外加劑不相適應的情況

當水泥與外加劑不適應時，應新選擇水泥或者外加劑。在水泥一定的情況下可采用：

①分次添加高效減水劑。將高效減水劑分兩次添加是一種有效地控制混凝土坍落度損失的方法。第二次添加可以彌補液相被消耗掉的高效減水劑，從而使坍損得到一定恢復。高效減水劑初次摻量為總摻量的60%-75%。

②攪拌時用后摻法來加入外加劑。一般是在混凝土加水拌和后50-70s摻入減水劑，混凝土坍損較小。

③采用復合高效減水劑。緩凝劑可起到調節水泥水化速度的作用。高效減水劑與緩凝劑復合使用，可使混凝土在施工澆筑前不因水化而明顯降低流動性，有助于解決坍落度損失的問題。

3.降低環境溫度和增大濕度

當混凝土拌和料需要經過長距離的運輸，要盡量保持混凝土的濕度。在夏天，由于環境溫度高，集料如對輸送管路采取隔熱措施，如敷設濕麻袋或采用冷水澆灌等，以降低環境溫度對混凝土的影響。

4.骨料含水率的控制及配合比的調整

骨料中所含的水分，不僅會增加混凝土中水的比重，改變水灰比，同時也會減少骨料的比重，所以混凝土的配合比也在發生變化。在施工過程中，骨料的含水率每增加或減少一個百分點，都會導致混合料中水的比重的大幅增減，因此，骨料中含水率的控制將直接影響到混凝土的質量。

5.增強混凝土的保水能力

調整混凝土的配合比，多摻入一些具有保水能力的優質的粉煤灰，盡量少用保水能力差的礦粉。另外，摻入纖維素醚等化學保水劑可以使混凝土的保水性能得到改善。

6.控制混凝土中的不穩定氣泡的含量

對于沒有抗凍性要求混凝土，可摻入適量的消泡劑，避免在混凝土中形成不穩定的氣泡。對于有抗凍性要求的混凝土，應摻入質量較好的引氣劑，引入較穩定的小氣泡，并嚴格控制含氣量，適當增加水泥漿的黏度，為氣泡創造一個穩定的環境。

7.施工工藝對混凝土塌落度的影響

在泵送混凝土中外加劑摻加的時間控制對混凝土塌落度的損失有很大的影響。試驗表明，同時添加與后添加相比較，在獲得同樣流動性的前提下，后添加的外加劑摻量為同時摻加外加劑摻量的50%-80%，所以后添加外加劑所獲得的混凝土的流動性相對要高得多。

三、總結語

通過工程實踐的證明，造成混凝土塌落度損失的原因很多，本文通過對影響混凝土塌落度損失的主要原因進行了分析，并從物理性能及施工技術上提出了相應的解決措施。由于混凝土是一門復雜的學問，對造成混凝土塌落度損失還有一些其他的原因，所以我們應采取必要的措施，以有效的技術手段，控制混凝土塌落度的損失。

參考文獻

[1]改善外加劑與混凝土適應性的措施、陳嫣兮、混凝土、2004.10.

[2]JGJ/T 10-95 混凝土泵送施工技術規程.