淺談混凝土拌和物的坍落度

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摘要：新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆注、振搗）并獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能，測定混凝土的和易性最常用的方法就是坍落度試驗方法。針對影響混凝土坍落度的原因進行了分析。

  關(guān)鍵詞：坍落度；水灰比；砂率；外加劑   混凝土拌合物的和易性是一項綜合技術(shù)性質(zhì)，它至少包括流動性、粘聚性和保水性三項獨立的性能。流動性是指混凝土拌合物在自重或機械力作用下能產(chǎn)生的流動并均勻密實地添滿模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各組成材料之間有一定的粘聚力，不致在施工過程中產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力，不致在施工過程中出現(xiàn)嚴重的泌水現(xiàn)象?？梢姡掳杌炷恋牧鲃有?、粘聚性和保水性有各自的內(nèi)涵，因此，影響它們的因素也不盡相同。   正是因為新拌混凝土的流動性、粘聚性和保水性有其各自獨立的內(nèi)涵，通常是測定混凝土拌合物的流動性，輔以其他方法評定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，然后綜合評定混凝土拌合物的和易性。測定流動性的方法最常用的是坍落度試驗方法。   1坍落度的測試方法   用一個上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭狀的塌落度桶，灌入混凝土后搗實，然后拔起桶，混凝土因自重產(chǎn)生塌落現(xiàn)象，用桶高（300mm）減去塌落后混凝土最高點的高度，稱為塌落度，如果差值為10mm，則塌落度為10。   實際施工時，混凝土拌合物的坍落度要根據(jù)構(gòu)件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實方法來確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺筋較密，或采用人工搗實時，坍落度可選擇大一些。反之，若構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機械振搗，則坍落度可選擇小一些。   2影響混凝土坍落度的原因   2.1水灰比   水灰比是指水泥混凝土中水的用量與水泥用量之比。在單位混凝土拌合物中，集漿比確定后，即水泥漿的用量為一固定數(shù)值時，水灰比決定水泥漿的稠度。水灰比較小，則水泥漿較稠，混凝土拌合物的流動性亦較小，當(dāng)水灰比小于某一極限值時，在一定施工方法下就不能保證密實成型；反之，水灰比較大，水泥漿較稀，混凝土拌合物的流動性雖然較大，但粘聚性和保水性卻隨之變差。當(dāng)水灰比大于某一極限值時，將產(chǎn)生嚴重的離析、泌水現(xiàn)象。因此，為了使混凝土拌合物能夠密實成型，所采用的水灰比值不能過小，為了保證混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性，所采用的水灰比值又不能過大。由于水灰比的變化將直接影響到水泥混凝土的強度，因此在實際工程中，為增加拌合物的流動性而增加用水量時，必需保證水灰比不變，同時增加水泥用量，否則將顯著降低混凝土的質(zhì)量，決不能以單純改變用水量的辦法來調(diào)整混凝土拌合物的流動性。   2.2砂率   砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總質(zhì)量的百分率。砂率表征混凝土拌合物中砂與石相對用量比例。由于砂率變化，可導(dǎo)致集料的空隙率和總表面積的變化。當(dāng)砂率過大時集料的空隙率和總表面積增大，在水泥漿用量一定的條件下，混凝土拌合物就顯得干稠，流動性?。划?dāng)砂率過小時，雖然集料的總表面積減小，但由于砂漿量不足，不能在粗集料的周圍形成足夠的砂漿層起潤滑作用，因而使混凝土拌合物的流動性降低。更嚴重的是影響了混凝土拌合物的粘聚性與保水性，使拌合物顯得粗澀、粗集料離析、水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等不良現(xiàn)象。因此，在不同的砂率中應(yīng)有一個合理砂率值?；炷涟韬衔锏暮侠砩奥适侵冈谟盟亢退嘤昧恳欢ǖ那闆r下，能使混凝土拌合物獲得最大流動性，且能保持粘聚性。   2.3水泥特性   水泥的品種、細度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會影響需水量。由于不同品種的水泥達到標準稠度的需水量不同，所以不同品種水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比礦渣水泥和火山灰水泥的工作性好。礦渣水泥拌合物的流動性雖大，但粘聚性差，易泌水離析?；鹕交宜嗔鲃有孕?，但粘聚性最好。此外，水泥細度對混凝土拌合物的工作性亦有影響，適當(dāng)提高水泥的細度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，減少泌水、離析現(xiàn)象。   水泥對混凝土坍落度經(jīng)時損失的影響主要體現(xiàn)在水泥細度和化學(xué)參數(shù)兩個方面。水泥的比表面積越小，顆粒形狀越接近球形，混凝土的和易性將越好，坍落度經(jīng)時損失也越小。   2.4單位體積用水量   單位體積用水量是指在單位體積水泥混凝土中，所加入水的質(zhì)量，它是影響水泥混凝土工作性的最主要的因素。新拌混凝土的流動性主要是依靠集料及水泥顆粒表面吸附一層水膜，從而使顆粒間比較潤滑。而粘聚性也主要是依靠水的表面張力作用，如用水量過少，則水膜較薄，潤滑效果較差；而用水量過多，毛細孔被水分填滿，表面張力的作用減小，混凝土的粘聚性變差，易泌水。因此用水量的多少直接影響著水泥混凝土的工作性。當(dāng)粗集料和細集料的種類和比例確定后，在一定的水灰比范圍內(nèi)（W/C=0.4~0.8），水泥混凝土的坍落度主要取決于單位體積用水量，而受其他因素的影響較小，這一規(guī)律稱為固定加水量定則。   2.5集漿比   集漿比就是單位混凝土拌合物中，集料絕對體積與水泥漿絕對體積之比，有時也用其倒數(shù)，稱為漿集比。水泥漿在混凝土拌合物中，除了填充集料間的空隙外，還包裹集料的表面，以減少集料顆粒間的摩阻力，使混凝土拌合物具有一定的流動性。在單位體積的混凝土拌合物中，如水灰比保持不變，則水泥漿的數(shù)量越多，拌合物的流動性愈大。但若水泥漿數(shù)量過多，則集料的含量相對減少，達一定限度時，就會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使混凝土拌合物的粘聚性和保水性變差；同時對混凝土的強度和耐久性也會產(chǎn)生一定的影響。此外水泥漿數(shù)量增加，就要增加水泥用量，提高了混凝土的單價。相反，若水泥漿數(shù)量過少，不足以填滿集料的空隙和包裹集料表面，則混凝土拌合物粘聚性變差，甚至產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象。因此，混凝土拌合物中水泥漿數(shù)量應(yīng)根據(jù)具體情況決定，在滿足工作性要求的前提下，同時要考慮強度和耐久性要求，盡量采用較大的集漿比。   2.6集料特性   集料的特性包括集料的最大粒徑、形狀、表面紋理、級配和吸水性等，這些特性將不同程度地影響新拌混凝土的和易性。其中最為明顯的是，卵石拌制的混凝土拌合物的流動性較碎石的好。集料的最大粒徑增大，可使集料的總表面積減小，拌合物的工作性也隨之改善。此外，具有優(yōu)良級配的混凝土拌合物具有較好的和易性。   2.7環(huán)境條件   引起混凝土拌合物工作性降低的環(huán)境因素，主要有時間、溫度、濕度和風(fēng)速。對于給定組成材料性質(zhì)和配合比例的混凝土拌合物，其工作性的變化，主要受水泥的水化速率和水分的蒸發(fā)速率所支配。水泥的水化，一方面消耗了水分；另一方面，產(chǎn)生的水化產(chǎn)物起到了膠粘作用，進一步阻礙了顆粒間的滑動。而水分的揮發(fā)將直接減少了單位混凝土中水的含量。因此，混凝土拌合物從攪拌到搗實的這段時間里，隨著時間的增加，坍落度將逐漸減小，稱為坍落度損失。同樣，風(fēng)速和濕度因素會影響拌合物水分的蒸發(fā)速率，因而影響坍落度。在不同環(huán)境條件下，要保證拌合物具有一定的工作性，必須采取相應(yīng)的改善工作性的措施。   在較短的時間內(nèi)，攪拌得越完全越徹底，混凝土拌合物的和易性越好。   2.8外加劑   在拌制混凝土?xí)r，加入很少量的外加劑能使混凝土拌合物在不增加水泥漿用量的條件下，獲得很好的和易性，增大流動性，改善粘聚性，降低泌水性。并且由于改變了混凝土結(jié)構(gòu)，還能提高混凝土的耐久性。