預拌混凝土坍落度損失規律及控制技術研究

陳 堯

梧州市桐豐混凝土有限公司

預拌混凝土坍落度損失規律及控制技術研究

陳 堯

梧州市桐豐混凝土有限公司

混凝土行業和我國乃至世界的大部分產業財富存在著相當密切的關系，現今我國國民經濟的高速發展，促使建設規模逐漸擴大，而新的建筑理念(高效、高端、低能耗)進一步促進了國內商品混凝土行業的改革創新和高速發展。研究國內商品混凝土坍落度混凝土坍落度損失規律及制定正確的控制方法，對今后預拌混凝土的拌制和施工提供參考依據，對于促進我國混凝土企業的發展和經濟穩定快速的增長都有重要的現實意義，因此進一步加強對其的研究非常有必要。基于此本文分析了預拌混凝土坍落度損失及控制技術。

預拌混凝土；坍落度；損失；控制技術

1、預拌混凝土

與現場拌制混凝土相比，預拌混凝土可以大大延長混凝土的攪拌和澆注之間的時間差，在一般情況下預拌混凝土的供應半徑在10km-20km以內，甚至更遠的距離，其運輸時間加上等待卸料的時間能達一小時甚至更長時間亦屬經常情況。在預拌混凝土的攪拌與運至施工現場的這段時間差內，會對預拌混凝土的坍落度造成不同程度的損失。在生產和施工實踐的過程中，由于對坍落度損失考慮的不夠周全或預測不準，造成現場澆筑時，泵送或振實成型比較困難，從而影響施工效率和混凝土的質量。

2、預拌混凝土坍落度損失機理

混凝土坍落度損失的原因主要在水泥微粒遇水的物理凝聚。如果水泥粒子在液體中的布郎運動﹑自身所受重力作用，使顆粒之間逐漸吸附﹑相互靠近的趨勢超越圖1所示的勢壘，水泥粒子之間就會發生凝聚現象。

隨著水泥粒子吸水相互凝結硬化，成為塑性的水泥漿，凝結的水泥漿體隨著水化的進一步進行，開始產生明顯的強度并逐漸發展，其屈服值和塑性黏度隨之增大。隨著時間流逝，隨著水化作用，混凝土凝化越來越慢，但是不會停止，水泥粒子數減至原始值的一半的時間亦即混凝土坍落度減至一半的時間，稱為半衰期。上面兩圖表征了預拌混凝土混合物坍落度隨時間變化的一般規律。勢壘數值的變化對坍落度影響最大，勢壘越大坍落度損失越大。并且水泥顆粒越細﹑水灰比越小，混凝土坍落度的損失越大。

減水劑對水泥水化反應的影響是坍落度損失的主要原因，混凝土坍落度經時損失機理在于以下三個方面：

(1)伴隨著水化反應的進程，在水化產物的表面會吸附一定量的自由水，同時，還有一部分的自由水會緩慢蒸發，因此在混凝土拌和物中自由水會相應減少，再加上分子間作用力和外力作用，促使了混凝土的凝結。

(2)當在拌制的混凝土中摻有減水劑時，一部分的減水劑會隨著水化反應的進行而被消耗，另外的一部分減水劑則會被水泥水化后的水化產物所包裹。此時，時間越長，減水劑的減水作用越小。這就降低了水泥顆粒之間的電荷斥力，造成了混凝土的坍落度損失。

3、預拌混凝土坍落度損失控制技術

3.1 選用高品質的水泥

隨著水化產物的生成，混凝土中的固相增多，固體顆粒之間的相互聯系也增多。由此可見，水泥的水化過程和新拌混凝土的坍落度損失的安息非常密切。新拌混凝土的坍落度損失隨著水泥的水化速度的加快而增大。水泥的強度增長速度可以充分表現出水泥水化速度的快慢，在條件相同的情況下，水化速度和強度的增長速度隨著水泥顆粒的變小而增快，因此水泥顆粒的大小與混凝土坍落度損失的大小成反比。從另一個方面考慮，水泥顆粒的數量隨其顆粒的變小而增多，故在水灰比相同的情況下，水泥顆粒之間的距離也會變小。所以，當水泥水化的時生成的水化物能夠將這些細小的顆粒很容易的連接在一起。水泥的顆粒太小也是導致混凝土坍落度損失增加的一個原因。

因此根據所需配制混凝土的技術要求選擇合適的水泥，選用含堿量低的水泥，坍落度損失相對較小，且不易發生異常凝結。在生產過程中我們會選用華潤﹑海螺﹑南方三種水泥，可以使硬化前的性能容易得到保證；而硬化后的強度等指標是強制性指標必須滿足，由于三種水泥在強度上有差異，因此使用時根據設計強度的差異，應用不同品種的水泥。選用質量穩定可靠的水泥對控制好混凝土的性能指標非常重要。

3.2 合理控制砂率

確定混凝土中合理的砂率，需要通過較大量的試驗去確定，確定不同細度模數砂子的合理用量后，作為生產控制中砂子調整的依據；經驗豐富的質檢人員可以根據經驗，結合試驗數據對配合比進行優化調整。這樣，由于砂率的使用不當造成的混凝土坍損可以控制到最小。

3.3 添加緩凝劑

減水劑的重要用途之一是在不影響混凝土強度的條件下提高新拌混凝土的工作度或坍落度(不加大水灰比)。一般說來，混凝土中摻減水劑比不摻減水劑有較快的坍落度損失，且溫度越高坍落度損失越大。所以減水劑中多數加入緩凝劑﹑引氣劑等復合使用，以滿足施工時坍落度損失要求。

3.4 控制混凝土的溫度

通過采用一定的有效保溫措施，減緩和控制混凝土在運輸過程中性能的變化速度。新拌的混凝土的各種性能對溫度的敏感性較高，其性能隨著溫度的升高變化速度加快。在混凝土的運輸過程中，外部環境對其作用的時間較長，所以外部環境對商品混凝土的溫度產生一定的影響，尤其在夏天，由于太陽光的照射商品混凝土的溫度提高迅速，導致混凝土的凝結時間縮短，坍落度的損失將會增大。通過采用一定的有效保溫措施，控制和減緩混凝土溫度的升高，才能新拌混凝土的各項性能指標平穩的變化，確保商品混凝土到達施工現場的時候滿足施工要求。

生產過程中盡量減少混凝土失水造成的坍損，30℃以上高溫季節生產盡量采用遮陽方式避免原材料溫度過高，且最好低溫拌和，必要時需加冰塊降低攪拌水水溫或給骨料澆冷水降溫，罐車運輸過程中罐體轉速不能偏快，縮短卸料時間等降低混凝土溫度。

3.5 運輸過程中的動態控制

混凝土在動態運輸過程中，其坍落度經時損失有利，對比試驗室靜態混凝土坍落度經時損失試驗數據可以發現，在動態的情況下，混凝土的坍落度經時損失約小10%～15%。剛攪拌好的混凝土初始坍落度損失相對來說較小，而隨著時間的推移，特別是半小時后坍落度損失加快，這樣就需要協調工地采用最佳施工工藝，控制混凝土運輸﹑等待時間，以降低坍落度損失。混凝土生產與運輸過程中，嚴格司機的運送行為，確保混凝土運輸車罐體的規范操作，避免不規范行為造成的混凝土坍落度損失增大。

總之，研究不同強度等級的預拌混凝土坍落度損失規律和影響因素，為減少和控制其坍落度損失制定有效措施非常重要，需要引起我們的重視。

[1]陳瑛.淺談混凝土外加劑的使用現狀及未來趨勢[J].安徽建筑，2015，05：124+154.