淺析混凝土抓底原因及處理措施*

袁維紅 梁永平（蘭州石化職業技術學院，甘肅蘭州730060）

近年來，我國在鐵路、公路、水利、能源環保及社會民生等領域，圍繞鄉村振興、精準脫貧以及“一帶一路”等基礎建設項目方面建設規模較大。這些以新技術、新材料為代表的現代結構對混凝土技術提出了新要求，而與混凝土質量息息相關的問題則主要存在于其自身材料組成方面，主要表現為原材料質量、膠凝材料與功能外加劑。

現階段，基于制作混凝土的原材料、混凝土拌和物用水量測定技術、混凝土配比設計以及耐久性要求等方面因素的影響，混凝土在配置中主要有以下方面的技術難題：①粘性過大；②由于粘附力過高，常會依附于管壁使泵送困難，產生抓底問題；③靜置后流動性失去很快，假凝現象明顯。這些問題的出現，嚴重影響了混凝土的質量和應用。故研究改善混凝土的粘性和抓底，提高混凝土的和易性與流動性，對于其品質控制具有很重要的現實意義。

1 混凝土抓底產生的原因

混凝土的工作性主要包含流動性、粘聚性及保水性。擁有良好的工作性是混凝土綜合技術性質的體現，主要表現為在各工序（攪拌、運輸、澆注、搗實等）中易于施工操作，并能獲得成型密實、質量均勻等性能，這與混凝土的施工工藝密切相關[1]。

在混凝土混合料拌和生產時，有時會發生混凝土出機后工作性良好，但當堆放幾分鐘后，水泥砂漿從粗骨料中分離析出，使粗骨料失去砂漿的包裹性而出現泌水，底層有沙子泌出、流動性差的假凝現象出現導致翻拌困難，這類情況稱為混凝土的板結、抓底。

圖1 和易性較好的混凝土

圖2 泌水抓底混凝土

研究表明，影響混凝土工作性的因素經常會同時出現，且相互制約。若混凝土拌合物泌水嚴重，則靜置后就會出現假凝問題，且沉淀的砂漿又由于水灰比過低，隨之導致粘附性增強，進而出現抓底[2]。另外，當拌合物的保水性很好時，若其粘性過大，流動性會降低，也會導致抓底的產生。再者，當外加劑與水泥的相容性不好時，也會產生混凝土粘性增大，抓底現象的產生。假凝、抓底是混凝土拌合物失去體積穩定性的一種表征，沒有拌合物的穩定性，就不可能有硬化混凝土的結構勻質性，會對結構耐久性帶來嚴重影響。

2 混凝土產生抓底的影響因素分析

從混凝土配制的形成過程來看，導致混凝土抓底或者板結的原因主要包括：①原材料質量；②摻合料數量；③外加劑數量；④配合比；⑤混凝土配制工藝。

2.1 混凝土摻合料的影響

混凝土混合料漿體中的堿含量關系到摻合料玻璃質無定形物質中富鈣相和富硅相的分解，而現在常用的P·O42.5水泥中堿含量普遍偏低，使得大摻量礦物摻合料混凝土拌合物在漿體初期中富鈣相和富硅相等離子的濃度很低，導致漿液稀簿而失去對石子的包裏性，這就是因水泥的堿度低而導致的泌水、板結、抓底的本質所在。

為了保證施工性能，通過適量摻加粉煤灰、礦渣等混合料來降低水泥用量是合理的。研究表明[3]：當混凝土摻合料摻量超過35%時，混凝土拌合物保水性變差，容易抓底，易于泌水，不利于泵送施工。

2.2 水泥的影響

水泥溫度、水泥存放時間以及原材料穩定性也會間接影響混凝土拌合物的抓底。

在混凝土拌和過程中，如果直接使用從生產廠運輸出來的水泥，則水泥到商品混凝土公司時溫度可能還有70℃～80℃，導致減水劑超摻，進而形成混凝土的抓底。在生產中使用剛進的新鮮水泥與庫存水泥相比，水泥對減水劑的吸附能力下降明顯，影響拌合物質量；而且不同廠家由于生產工藝及自身原材料穩定性的差異，生產的水泥在質量、穩定性等方面就會不同。特別是原材料來源和工藝的不穩定，會因熟料礦物成分和摻合料的變化帶來混凝土的抓底，生產中很難及時查明原因。

2.3 機制砂、石的影響

近年來機制砂石已成為商品混凝土的粗細骨料主流，受到機制砂的細度模數與砂率的選擇不匹配、砂石中的含泥量不穩定、石子級配差以及砂石含水與配合比設計含水率不一致等質量技術指標的影響，也是造成混凝土抓底的原因之一。

當機制砂的細度模數偏大，要使得混凝土具有一定的保水性、粘聚性，則必須增大砂率，從而增加了細骨料的總表面積。當粗骨料一定時，砂率的增大會使混凝土拌合物的粘聚性、保水性變差，拌合物產生抓底是必然的結果。

在混凝土生產中，當砂石含泥量較高時，會適當地提高減水劑的用量，造成混凝土抓底的產生。而石子級配差則會使拌合物空隙率增大，水泥砂漿不足以填充骨料的空隙，產生石子在漿液中呈懸浮狀或者離析沉底抓底的現象。

2.4 外加劑的影響

外加劑與水泥或摻合料的相容性不良也會引起混凝土的抓底[4]。混凝土對用水量敏感性非常大，用水量少，混凝土坍落度達不到要求，當用水量較多時，則很容易出現拌合物離析、泌水的問題。研究表明[5]：在使用減水劑減少用水量的同時，采用復配適量的保水調黏劑與和易性調節劑可以降低由于外加劑的使用造成對水的敏感性，提高混凝土的包裹性和流動性。

2.5 施工工藝的影響

混凝土質量控制的好壞與試驗室的工作密不可分，施工現場臨時加水改變配合比、過度振搗等都是施工工藝中抓底等現象產生的主要原因。故在每次混凝土攪拌前，試驗室必須要檢驗砂、石料的含水量，調整商品混凝土的用水量，以控制商品混凝土的水灰比，在施工中適度振搗，改變振搗愈久愈密實的錯誤觀念。

3 混凝土產生抓底的處理措施

基于上述引起抓底的原因，要解決影響混凝土質量的問題，就需要從原材料選擇到拌和的過程中盡早發現可能產生的原因并釆取有針對性措施，防患于未然。

3.1 材料組成控制

解決混凝土抓底的問題是一個系統和連續性的工作。針對水泥原因導致的抓底問題，可采取的方法有：①進廠水泥進行相關試驗項目的檢測工作保證水泥的質量；②在滿足混凝土強度的基礎上，盡可能使用粉煤灰等材料作為活性摻合料；③根據硅粉可以改善混凝土抓底的特性，可以使用一定數量的硅粉或者是沸石粉取代少量的水泥[6]。

對于砂、石骨料對質量的影響可以采取的措施有：①進場仔細檢查骨料的級配，確保骨料質量；②控制骨料中的含水率符合設計配合比的需求，否則及時進行配合比的調整；③適當提高配制混凝土的砂率，避免出現抓底問題。

在外加劑特別是減水劑使用時，為了避免抓底問題的產生，一是要避免減水劑使用量過大，導致混凝土單位用水量的降低；二是要保證外加劑的摻入時間節點和攪拌的均勻性，這就需要提高外加劑使用的精確性。

雖然諸如粉煤灰等摻合料對改善混凝土的和易性、密實性和抗離析性能作用積極，而且摻加適量的摻合料可以起到降低水泥用量，提高強度的作用。但合適的礦物摻合料對控制混凝土質量意義重大，這就需要在礦物摻合料進廠時要做好檢測工作，并且要根據工程的需要對摻量進行相應的調整[6]。

在原材料使用中，除了要對混凝土組成材料檢驗和控制之外，在計量工序中需要確定混凝土各組成材料的計量偏差，偏差要滿足表1的要求[7]。

表1 混凝土組成材料計量控制偏差允許值

3.2 拌和過程控制

在拌和過程中要消除抓底現象，首先在攪拌工序中，要保證混凝土拌合物在均勻性方面滿足規定；而且攪拌完畢后，應按照攪拌地點和澆筑地點分別進行取樣，檢測混凝土拌合物的各項性能，檢測結果應符合規定。

針對混凝土在拌和過程中出現抓底的現象，總結相關文獻[5,6]提供的方法，其主要改進措施見表2。

表2 混凝土出現抓底現象的原因及改進措施

在混凝土質量控制，特別是抓底現象的處理方面，不僅要從組成材料方面著手，而且在拌合物的攪拌、運輸甚至于澆筑和運輸方面均需要加強工序的控制。對生產過程中獲取的相關質量數據，要定期進行統計分析，對生產過程的質量動態進行動態管理，并及時采取措施和相應的對策。

4 結論

在混凝土制備過程中如果出現了抓底問題，將影響混凝土的工作性能，進而對建（構）筑物的耐久性與安全造成較大影響。為了避免混凝土在配制過程中出現抓底問題，需要從原材料的選擇和控制著手，摻合料和外加劑的選擇嚴格按照規范和實驗數據來選擇，從配合比選配、混凝土的生產以及施工工藝方面著手，選擇合理的相關方案，保證混凝土的工作性（無泌水、無泌漿、無沉淀抓底現象），以提高混凝土的質量。