混凝土拌合物和易性的主要影响因素

混凝土拌合物和易性的主要影响因素

摘要：和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，这三方面之间互相联系，但常存在矛盾。它的好坏直接影响到工程的施工质量和实体的结构质量。影响其工作的因素众多，不仅决定于原材料的特性、坍落度及配合比，而且还要受到各种外界条件、施工环境和时间的影响。

关键词：和易性；工作性；流动性；粘聚性；保水性；可泵性

Abstract: The workability is a comprehensive technical property, including mobility, cohesiveness and water retention in three aspects of meaning; these three aspects are related to each other, but often contradictory. It directly affects the construction quality of the project and the entity structure quality. Many factors affect the work, not only depends on the characteristics of raw materials and mixture ratio, slump, but also by various external conditions, the construction environment and the influences of the time.

Key words: workability; workability; liquidity; cohesion; water pump.

由胶凝材料水泥，普通碎（卵）石或重矿渣、砂和水配制成的拌合物，经过一定时间硬化面成的，其表观密度为（2000～2800kg/m3）混凝土，称为普通混凝土，简称混凝土。混凝土和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，这三方面之间互相联系，但常存在矛盾。流动性是指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下易于产生流动、易于输送和易于充满混凝土模板的性质。粘聚性是混凝土拌合物在施工过程中保持整体均匀一致的能力。粘聚性好可保证混凝土拌合物在输送、浇灌、成型等过程中，不发生分层、离析，即保证硬化后混凝土内部结构均匀。保水性是混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力。保水性好可保证混凝土拌合物在输送、成型及凝结过程中，不发生大的或严重的泌水，既可避免由于泌水产生的大量的连通毛细孔隙，又可避免由于泌水，使水在粗骨料和钢筋下部聚积所造成的界面粘结缺陷。保水性对混凝土强度和耐久性有较大的影响。

新拌混凝土的工作性，即混凝土拌合物的和易性，直接影响到工程的施工质量和实体的结构质量。在施工现场经常引发浇筑混凝土的施工承包方与商品混凝土供应方为混凝土的和易性好坏的争议，因此弄清对新拌混凝土工作性的主要影响因素，并以此来调节混凝土工作性，以满足不同施工环境条件要求，是混凝土技术中的一个重要课题。

影响其工作性的因素很多，它不仅决定于原材料的特性，坍落度及配合比，而且还要受到各种外界条件、施工环境和时间的影响。有时候，同一种因素，在不同的条件下，可能会对工作性产生互相矛盾、相悖的影响，因此要充分把握好科学合理、经济安全，最佳饱和的拐点，才能事半功倍。

（一）、外加剂的影响

为了改善混凝土的性能或节约水泥，可在混凝土中掺用外加剂。外加剂的质量应符合有关标准的规定。凡是能影响水泥浆体的粘度和屈服应力的外加剂，均会影响新拌混凝土的工作性，掺用减水剂可较大幅度降低水泥浆体的屈服应力，从而可以较大提高新拌混凝土的流动性，或在保持相同流动性时减少混凝土中的用水量。

在混凝土中掺用引气剂可提高水泥浆体的粘度，从而改善新拌混凝土的粘聚性。外加剂对新拌混凝土工作性的影响，有时间效应，尤其是掺用高效减水剂，由于这种外加剂对水泥浆体屈服应力和粘度的降低作用，因随时间而有较大的变化。随着时间的延长，降低屈服应力和粘度的作用明显削弱，从而使新拌混凝土的流动性迅速减少，这就是掺用高效减水剂时出现坍落度经时损失的原因。

为了克服这种不利影响，目前在掺加高效减水剂的工艺上，通过试验确定改进采用二次添加法，(后加法)或与缓凝剂复合使用等。即混凝土搅拌运输车，随车带或泵站备用，到工地现场加高效减水剂，并快速旋转搅拌均匀后卸料，能较好地调节混凝土的坍落度，改善工作性，以满足泵送施工需要。

（二）、用水量的影响

混凝土中的用水量显然是其工作性的首要因素，众所周知，混凝土按施工配合比由搅拌机出料后，从运输、泵送、浇筑全过程均严禁随意加水，新拌混凝土的流动性与用水量有较好的相互关系，可用下式表示；新拌混凝土的流动性(坍落度或维勃稠度)

y =kwn

w表示单位混凝土的用水量，

k ，n常数，决定于原材料和试验方法。

根据设计要求及施工条件环境气温选用适当流动度的混凝土，混凝土按流动度分类，可分为以下4类：

1.干硬性混凝土坍落度小于10㎜甚至为0㎜适用于予制构件、柱、梁

2.塑性混凝土坍落度为10—90 ㎜常用于现浇梁、板、柱、墙、梯、阳台

3.流动性混凝土坍落度100-150 ㎜宜用于低层泵送混凝土。

4.大流动性混凝土坍落度大于150㎜宜用于30米以上的高层泵送混凝土。

由此可见，采用适当的用水量是保证新拌混凝土在施工中既有良好的流动性，又有较好的稳定性和均匀性的关键。

（三）、骨料品种及最大粒径对混凝土拌合物工作性影响

首先混凝土用的砂及碎、卵石质量标准应符合《建筑用砂》（JGJ52-2006或GB/T14684-2001）和《建筑用卵石、碎石》（JGJ52-2006或GB/T14685-2001）

不同骨料品种其粒形会影响新拌混凝土的内磨擦阻力。外形圆滑的卵石，其内磨擦阻力较小，在一定用水量的条件下，可以得到较大的流动性，而外形多棱角的人工碎石，内磨擦阻力较大，骨料的棱角数越多，流动性越小，工作性越差，表面粗糙多孔的骨料也会增加内磨擦阻力，使工作性下降，采用人工碎石要比天然骨料拌制的混凝土用水量增加9-15㎏/ｍ3

一般来说，由于在相同用水量和水泥用量情况下，水泥浆的粘度基本相同，而骨料最大粒径越大，则单位体积或单位重量骨料的比表面积就越小，骨料间的内磨擦阻力也就越小，因此新拌混凝土的流动性就越好，但从流变学观点看，对稳定性或抗离析性能是不利的。在水泥浆浆体密度粘度相同的情况下，骨料(球体)的沉降速度主要取决于骨料的密度和平均粒径，而且沉降速度与骨料平均粒径的平方成正比。因此骨料的最大粒径越大，则骨料在混凝土中越容易产生沉降离析，新拌混凝土的稳定性就较差。

(四) 、砂率对混凝土拌合物的和易性影响

当砂率过大时，集料的总表面积和空隙率都增大，拌合物显得干稠，流动性较小，当砂率过小时，由于砂浆量不足，也将降低拌合物的流动性。在水灰比及用水量较大时，砂率过小，会引起拌合物离析及泌水。合理砂率值应为粘聚性及保水性良好，且坍落度为最大时的砂率值，混凝土中最佳砂率主要决定于骨料的最大粒径和水泥用量，应通过试拌选定。

(五) 、水灰比和骨灰比的影响

水泥浆的水灰比越大，浆体的粘度和屈服应力都将降低，好比骨料流动时的润滑剂，骨料间的内磨擦阻力也降低，从而提高了新拌混凝土的流动性，但若水灰比过大，浆体的屈服应力和粘度降低过多，可能会造成离析、泌水，反而会影响到新拌混凝土的稳定性。