浅谈影响混凝土拌合物和易性的主要因素及调控措施

浅谈影响混凝土拌合物和易性的主要因素及调控措

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1 引言

在施工中，常发生往预拌混凝土中随意加水调整坍落度的现象，这使混凝土拌合物水胶比增大、黏聚性和保水性变差，而导致硬化混凝土强度和耐久性严重下降。为保证预拌混凝土满足不同施工要求及混凝土结构工程质量，本文从混凝土拌合物的流动性、保水性、黏聚性三个和易性指标着手，结合有关资料和工程应用中积累的一些经验，将影响混凝土和易性的主要因素及调控措施总结如下，以便与从事预拌混凝土质量管理人员共同学习、探讨，不断提高预拌混凝土生产质量。

2 混凝土拌合物和易性

和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并获得成型密实、质量均匀、不离析、不泌水的性能。和易性一般主要包括流动性、黏聚性和保水性三方面的内容。

流动性是指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小会直接影响输送、浇筑、振捣施工的难易和混凝土的质量；黏聚性是指混凝土拌合物中的各组分之间有一定的凝聚力，在运输和浇筑过程中不致发生分层和离析现象，使混凝土内部结构保持均匀的性能。保水性是混凝土拌合物具有一定的保水能力，在施工中不致产生严重泌水现象的性能，它是反应混凝土拌合物稳定性的重要指标。

3 影响混凝土和易性的主要因素

3.1 单位体积用水量

单位体积用水量决定胶凝材料浆体（以下简称浆体）的数量和稠度，它是影响混凝土和易性的最主要因素。在一定单位体积用水量范围内，以不同粗骨料配制的混凝土，其拌合物流动性与单位用水量成正比关系，即随单位用水量增大，其流动性也增大。但过大时，会导致拌合物黏聚性变差，甚至产生严重的离析、分层、泌水，并使混凝土强度和耐久性严重降低。

3.2 砂率

砂率的变动，会使骨料的总表面积和空隙率发生很大的变化，因此对混凝土拌合物的和易性有较大影响。在一定的砂率范围内，随着砂率的增加可有效地改善混凝土流动性；当砂率增加到一定程度时，混凝土流动性随着砂率的增加而变差，并影响混凝土强度。此外，过低的砂率会使混凝土拌合物黏聚性与保水性变差，易发生离析、泌水现象。影响砂率的主要因素有石子形状、粒径大小、颗粒级配、施工方式等。因此，在设计混凝土配合比时，应通过试验选取合理砂率。

3.3 水胶比与胶凝材料数量

在保持混凝土中胶凝材料用量不变的情况下，水胶比增大，拌合物流动性增加，反之则减小。水胶比过小，浆体黏稠，拌合物流动性偏低。水胶比过大，会造成拌合物黏聚性和保水性变差，而且会严重影响混凝土强度和耐久性。故水胶比应根据混凝土强度和耐久性设计

要求合理选用。

在保持水胶比不变的情况下，单位体积内的胶材用量多，包裹在骨料颗粒表面的浆层就越厚，润滑作用越好，则混凝土拌合物的流动性大、黏聚性和保水性也较好，有利于泵送。如果胶材用量过多，不但不经济还会增大硬化后混凝土的干缩变形；如果胶材用量过少，则不能保证必要的流动性，且粘聚性变差，不利于泵送。由此可知，混凝土中的胶材用量不能太多，也不能过少，应根据施工需要而切合实际的确定胶材用量。

3.4 组成材料性质的影响

3.4.1 水泥

（1）水泥品种。水泥对混凝土拌合物和易性影响主要是水泥标准稠度用水量，不同水泥品种、矿物组成、混合材料等对水泥标准稠度用水量均有较大的影响。

（2）水泥中的C3A含量。水泥熟料矿物组成中以C3A凝结硬化速度最快，水化热最大，如果水泥熟料中的C3A含量超过8%，不仅导致水泥水化过快，而且与外加剂的适应性也差。

（3）水泥温度。试验表明，水泥温度在90℃时的需水量比在温度50℃的需水量增加5%左右，水泥温度以50℃为基准，每上升10℃坍落度经时损失会增加15%。

3.4.2 骨料

骨料颗粒级配、颗粒形状、含泥量、吸水率等都对混凝土拌合物和易性有很大的影响。采用质量合格的骨料所配制的混凝土，其拌合

物不仅流动性大，黏聚性和保水性好，且坍落度损失也较小；采用颗粒级配差、表面粗糙、多针片状颗粒、含泥量、泥块含量高的骨料配制的混凝土，其拌合物不仅流动性小、黏聚性和保水性差，且坍落度损失快，而且会影响混凝土的强度和耐久性。

3.4.3 活性矿物掺合料

不同矿物掺和料及不同品质矿物掺合料的作用效果不同。优质粉煤灰能有效降低胶凝材料的水化速度，具有较好的保水性能，也能提高浆体黏度，而且表面坚硬，对水没有持续的吸附性。因此，对减少混凝土坍落度损失和改善混凝土可泵性有较好的效果；磨细矿渣粉对减少混凝土坍落度损失的作用效果比粉煤灰差，特别在高温干燥环境，磨细矿渣粉的作用效果有更明显的降低。

3.4.4 混凝土外加剂

外加剂对混凝土拌合物的和易性和经济效益影响很大。如在混凝土中加入普通减水剂、高效减水剂、泵送剂等具有减水作用的外加剂可大幅度提高拌合物的流动性，改善黏聚性，降低泌水性。在保持流动性的情况下，减少用水量而不减少胶凝材料时，可提高混凝土的强度和耐久性。

3.5 搅拌质量和运输质量

混凝土生产所用称量设备精度、搅拌设备的性能及搅拌时间都会直接影响混凝土的匀质性。当混凝土各材料组成相同时，其混凝土拌合物的和易性及混凝土强度、耐久性取决于匀质性的好坏。由于现代混凝土结构工程施工主要采用泵送施工为主，为了提高混凝土的可泵

性，一般采用掺用适量粉煤灰以及混凝土外加剂的方法配制混凝土，这样不仅导致了混凝土各组分之间的相容性不良问题，也加重了匀质性不良的趋势；在混凝土运输时，如果使用运输车具不当或不采取防颠簸措施，会使混凝土拌合物运至浇筑地点后发生严重离析、分层而影响混凝土浇筑施工质量。

3.6 时间和温度

混凝土拌合物运输时间的长短及施工中的环境温度都会对混凝土拌合物和易性产生影响。混凝土拌合物随着时间的延长和环境温度的升高会变得越来越干稠，和易性变差。其原因是一部分水分逐渐被骨料吸收，一部分被蒸发以及凝聚结构的逐渐形成，致使混凝土拌合物的和易性变差。因此，施工中为保证良好的和易性，必须注意施工环境温度的变化，采取相应的措施。

4 改善混凝土拌合物和易性的主要措施

4.1 原材料的选择

4.1.1 水泥

（1）水泥品种应根据工程特点、所处环境及设计、施工的要求，依据各种水泥的特性，合理进行选择。为了保证混凝土良好的和易性及耐久性，水泥强度等级应与混凝土设计强度等级相一致。水泥强度过低或过高，会因水泥用量过多或过少而影响混凝土的和易性、耐久性以及经济效益。

（2）配制泵送混凝土时，宜选用水泥熟料中的C3A含量不超过8%的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，工程应用