影响新拌水泥混凝土工作性因素分析及改善措施

影响新拌水泥混凝土工作性的因素分析及改善措施

【摘要】新拌混凝土的工作性是混凝土质量控制的一项重要的技术性质，它对混凝土的质量起决定性作用。本文对影响新拌混凝土工作性的（内、外）因素进行分析，并提出相应的改善措施，从而更好地保证混凝土施工质量。

【关键词】新拌混凝土；影响因素；改善措施

新拌混凝土具有的综合性能，称之为上作性（或称和易性）。是混凝凝土拌合物易于施工运输、浇注和振捣要求的流动性；能保持不为外力作用脆断的可塑性；施工时不产生分层、离析、泌水的稳定性和易于振捣致密的密实性。可见新拌混凝土质量的好坏，取决于混凝土的流动性、黏聚性、保水性，因此很有必要对影响混凝土工作性的因素进行研究，保证新拌混凝土的质量。

1 组成材料（内因）

1.1 各组成材料的性质

1.1.1 水泥

水泥在混凝土中是一种胶凝材料，起着胶结作用。通常加普通水泥的新拌混凝土比加火山灰水泥、矿渣水泥的工作性好。此外，水泥的细度对拌合物的工作性也有很大的影响，在相同用水量情况下水泥的细度越细其新拌混凝土流动性越小，但粘聚性和保水性较好。

1.1.2 水

水是混凝土缺一不可的材料。无论是水泥的水化，还是混凝土的

硬化成形，以及混凝土后期的养护都离不开水。在混凝土施工过程中所涉及到的水有拌合用水、水化用水、泌出水和养护水四种。规范要求，应不含有影响混凝土正常凝结和硬化的有害杂质、油质和糖类等。自来水或可饮用水一般能符合要求，含有杂质的水可能会对混凝土的某些性能，如凝结时间、强度增长、颜色和长期耐久性能产生影响。

1.1.3 砂

砂在混凝土中是一种细集料，起次要骨架作用。优质的混凝土用砂具有高的密实度和小的比表面，既能保证硬化后混凝土的强度、耐久性满足要求，又能达到在施工中具有适宜的工作性，同时又节约水泥的目的。砂的级配反映大小砂粒的搭配情况，级配影响砂的空隙率的大小，为节约水泥和提高混凝土的密实度，应该使用级配良好的砂以达到最小的空隙率。砂的粗细程度也会影响混凝土的工作性。如用粗砂，拌制混凝土时其内摩阻力较大，保水性差，适宜配制水泥用量多的富混凝土或低流动混凝土；中砂宜先选用以配制不同等级混凝土；细砂，配制的混凝土粘性较大，保水性能好，易插捣成型，但因其比表面积大，使用时宜降低砂率。

1.1.4 石

石在混凝土中是一种粗集料，起主要骨架作用。石料的最大粒径、级配、表面形状等也在一定程度上影响着混凝土的工作性。新拌混凝土随着石料最大粒径的增加，单位用水量相应减少，在固定用水量和水灰比的条件下，加大粒径，可获得较好的工作性，或减少水

灰比而提高混凝土的强度和耐久性。在结构截面允许的条件下，尽量增大最大粒径可节约水泥（但需要注意，增大粒径虽可提高抗压强度，但会降低抗拉强度）。在选择石料时，用卵石比用碎石拌制而成的混凝土流动性大；用级配良好的集料比用级配不良的集料拌制而成的混凝土流动性大，粘聚性和保水性较好。

1.1.5 外加剂

混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺人用以改善混凝土性质

的物质。掺量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂品种繁多，改善混凝土拌合物流变性能的主要有减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂等。

1.1.6 掺合料

掺合料的种类、品质和掺量会影响新拌混凝土的工作性。混凝土大都掺用粉煤灰等掺合料，如果掺用i级粉煤灰，因其含有较多的球形颗粒，能有效地减少用水量，改善新拌混凝土的工作性。在水胶比基本相同的情况下，掺量不同对混凝土拌合物工作性的影响也有所不同。

1.2 各组成材料间的比例关系

1.2.1 水胶比

水胶比是指混凝土中水的质量与水泥（胶凝材料）质量之比。水胶比可反映水泥浆的稠度。在保持用水量不变的情况下，若增加水泥用量，即水胶比减小时，会使水泥浆变稠，拌合物流动性会较小，而粘聚性和保水性会较好，但当混凝土水泥用量过多时，在一定施

工条件下难以密实成型，同时会使混凝土的设计强度达不到预期的要求，而且会浪费过多的水泥，起不到节约水泥的目的。若加入过少的水泥，即加大水胶比，此时过稀的水泥浆导致混凝土拌合物流动性过大，从而会使拌合物流浆、离析，严重影响混凝土强度，因此，应合理地选用水胶比。

1.2.2 浆集比

浆集比是指水泥浆质量与集料质量（包括砂和石）之比。水泥浆除了具有填充空隙外，还包裹在集料的表面，以减少集料之间的摩擦力，使混合料具有一定得流动性。在混凝土拌合物中，若保持水灰比不变，水泥浆越多，拌合物流动性越大，但水泥浆过多混合物的粘聚性和保水性就会变差，同时对混凝土的强度和耐高温性能会产生一定得影响，也会增大混凝土配制的成本；相反若水泥浆过少，混凝土的粘聚性就会很差，因此在配制混凝土时，应根据实际情况确定水泥浆的用量，在满足工作性的要求的前提下，兼顾强度、经济性和耐久性。

1.2.3 砂率

砂率是指砂的质量占砂、石总量的百分比，在当混合物砂率增大时，计量的孔隙率和总比表面积增大，拌合物流动性变差，当砂率较小时，虽然集料的总比表面积减少，但由于砂浆不足，不能在粗集料周围形成足够的砂浆层达到润滑作用，从而降低拌合物的流动性，更严重的将影响混凝土拌合物的粘聚性和保水性。因此在保证水灰比、集浆比不变的情况下，合理的砂率可使拌合物具有更好的

工作性能。

2 环境条件和时间（外因）

2.1 施工与环境条件

新拌混凝土的工作性在不同的施工、环境条件下往往会发生变化。影响新拌混凝土工作性的施工条件包括搅拌方式、搅拌时间等。gb 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中规定：根据搅拌机的类型和不同容量，规定最少搅拌时间为1min-3min。因此用高频搅拌机比低频搅拌机的拌合效果要好，用强制式搅拌机比自落式搅拌机的拌合效果要好。

影响新拌混凝土工作性的环境条件包括温度、湿度、风速。新拌混凝土的流动性会随着温度升高、水泥的水化率、水分蒸发量将增大，同时水泥浆的流动性将会降低。同样风速和湿度也会影响拌合物的水分蒸发率，从而会影响混合物的塌落度。因此在实际工作中必须采用相应的改善工作性的措施。

2.2 时间

混凝土拌合物塌落度与实践成反比，主要是由拌合物中自由水随时间蒸发、集料吸水、水泥早期水化引起的，因此在实际工作中，拌制混凝土时应充分考虑混凝土的施工时间，调整好用水量。

3 改善新拌混凝土工作性的措施

3.1 调整混凝土的材料组成

1）采用适宜的水泥品种和掺合材料；2）改善砂、石的级配，尽量采用连续级配；3）根据流动性、粘聚性和保水性的要求增大或