・ｌ３Ｏ・ 北 方 交 通 ２０１ｌ 影响混凝土坍落度的因素及措施分析 李 民，赖力 １１０００５） （辽宁驰通公路工程监理事务所，沈阳摘要：对影响混凝土坍落度的因素进行了详细分析，提出相应的控制措施，为提高混凝土质量提供保证。 文献标识码－Ｂ 文章编号：１６７３—６０５２（２０１１）０５—０１３０—０３ 关键词：混凝土；坍落度；坍落度控制 中图分类号：Ｕ４４５．５７ 在混凝土施工过程中，不论是灌注桩、柱，还是 限值时，就会出现严重的离析、泌水现象。在雨季施 梁板预制，混凝土坍落度损失是最常见的问题。主 要表现为级配变化、砂及碎石含水率、衡器的称量偏 差、外加剂的用量、混凝土的现场温度、天气状况等。 具体影响混凝土坍落度的主要因素有以下几种。 １ 集料 工时，坍落度的控制很关键。因此，在混凝土拌和前 应先对集料中的含水率进行检测，同时不要忘记减 去相应的骨料中含水率，以保证与配合比设计相符， 从而保证混凝土质量。 ３水泥特性 集料在混凝土中起关键的作用，它的特性包括 集料的岩性、最大粒径、外观形状、卵石或碎石、级配 是否连续和吸水性等，这些特性将直接影响新拌混 由于水泥的品种、细度、矿物组成不同，特别是 混合材料的掺量不同都会影响到混凝土的需水量。 由于不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同， 所以不同品种水泥配制成的混凝土拌和物具有不同 的和易性。由于上述原因，我们通常采用硅酸盐水 凝土的工作性、和易性。级配变化将直接影响混凝 土的坍落度，当水和水泥不变的情况下，粗细料的包 裹程度有着很大的差别，如含水量和水灰比不变的 情况下细料混凝土坍落度要比粗料混凝土坍落度 泥和普通硅酸盐水泥，因为它的工作性比矿渣水泥 和火山灰水泥好。矿渣水泥拌和物的流动性虽大， 但粘聚性差，易泌水离析，对于梁板、柱等主要构件 不宜采用。此外，水泥细度对混凝土拌和物的工作 性亦有影响，适当提高水泥的细度可改善混凝土拌 和物的粘聚性和保水性，减少泌水、离析现象，但如 果水泥细度过细，将会使混凝土产生裂缝。水泥温 小，随着集料的粒径的增大，集料的总面积将会减 小，拌和物的工作性也随之改善。因此混凝土搅拌 生产过程中，往骨料仓里上料时要尽可能保持各仓 骨料级配相对稳定，从而确保混凝土级配的稳定。 ２水灰比 水灰比是指水泥混凝土中水的用量与水泥用量 度对混凝土坍落度的影响往往被施工人员忽视，由 于施工旺季水泥还没冷却，就被运到现场进行使用， 在单机生产能力较大的搅拌站中，因为一般水泥仓 只有１００～１５０ｔ左右，搅拌站水泥用量也较多，有些 时候一边往水泥罐里打水泥一边拌和，导致水泥还 没有冷却下来就开始搅拌，这不仅使生产出的混凝 之比。在单位混凝土拌和物中集浆比确定后，当把 水泥浆的用量确定后，水灰比的变化将直接影响水 泥浆的稠度。随着水灰比减小而水泥浆变稠，整体 的流动性逐渐减小，当水灰比小于某一极限值时，混 凝土将无法密实；反之，随着水灰比的逐渐增大而水 泥浆变稀，混凝土容易产生分层、离析现象，导致混 凝土粘聚性和保水性随之变差。新拌混凝土的流动 性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水膜， 由于水的作用使得颗粒间比较润滑。而粘聚性则是 土温度较高，而且坍落度因水泥温度高、吸水较大而 变小。 ４称量 称量和配水机械装置应维持在良好的状态下工 依靠水的表面张力作用，当用水量较少时，而使水膜 变得较薄，相应润滑效果也差；当用水量过多，相反 会使毛细孑Ｌ被水分填满，表面张力的作用减小，混凝 土的粘聚性变差，易泌水。当水灰比达到一定的极 作，其精度应准确到±０．４％。所有混凝土材料，均 应按照重量进行称量。现我省高速公路均采用数据 监控措施，使得每个拌合站的拌和设备均由远程统 一监控，偏差系数统一确定，预制场或拌合站集中拌 第５期 李民等：影响混凝土坍落度的因素及措施分析 ・１３１・ 制的混凝土，细、粗集料、水、水泥的允许偏差为４－ ２％；外加剂的允许偏差为±１％。这样有效地控制 了各种材料的准确度，保证了混凝土坍落度的变化 不受影响。如果水秤和水泥秤的称量偏差都是稳定 的，操作人员可根据实际重量计算用量。如果这个 偏差是不稳定的，尤其是用水计量采用流量计方法 的搅拌站，水量计量偏差较大且不稳定，因而坍落度 了水分，另一方面，由于水泥产生的水化产物起到了 胶粘作用，阻碍了水泥颗粒问的滑动。而水分的挥 发将会减少单位混凝土中水的含量。因此，混凝土 拌和物从搅拌到捣实的这段时间里，随着时间的增 加，坍落度将逐渐减小。温度对混凝土拌和物的坍 落度也有影响。同样，风速和湿度因素会影响拌和 物水分的蒸发速率，因而影响坍落度。在不同环境 不易控制。 ５添加剂 在拌制混凝土时，加入适量的外加剂能使混凝 土拌和物在不增加水泥浆用量的条件下，改善混凝 土的性能，使混凝土获得很好的和易性或和易性相 同时减少用水量，增大流动性，改善粘聚性，降低泌 水性。并且由于改变了混凝土结构，还能提高混凝 土的耐久性。如果添加剂在使用中用量过大，它虽 然能使用水量减少，但掺量过大会使混凝土的一些’ 物理、化学性能发生较大的变化。所以在具体的生 产过程中，外掺剂的用量应相对稳定和准确，才会使 外掺剂的添加为混凝土的质量起到较好的作用。 ６砂率 砂率是影响混凝土工作性、表观密度、强度和变 形性能的主要因素之一。采用合理的砂率不仅可以 增加混凝土的强度，还可以提高混凝土的流动性和 黏聚性。砂率的变动，会使骨料的总表面积有显著 变化，从而使混凝土拌和物的和易性有较大影响。 混凝土强度随砂率增大而发生变化，根据砂的细度 模数及粗集料的粒径范围确定砂率最佳值，粗砂的 砂率应适当加大，细砂的砂率应适当减小，这样才能 保证混凝土的强度指标。如果砂率低于最佳值时， 粗集料之问的空隙未被填充密实，随着砂率的提高， 混凝土的空隙率就会减少，混凝土更加密实，使强度 得到提高，满足设计要求；当砂率高于最佳值时，随 着砂率的提高，粗集料的用量降低，细集料用量增 大，而水泥用量却没有变化，使混凝土的密实程度降 低，使得混凝土强度有所降低；在配制混凝土时，应 注意合理砂率的选择，以达到最优化的目的。同时 有的砂中含泥量超标也会降低坍落度和加快坍落度 流失。因此要求材料部门和各单位应严格控制砂的 含泥量。 ７环境条件 降低混凝土拌和物工作性的环境因素，主要有 时间、温度、湿度和风速。对于确定配合比的混凝土 拌和物，其工作性的变化主要受水泥的水化速率和 水分的蒸发速率所影响。水泥的水化，一方面消耗 条件下，要保证拌和物具有一定的工作性，必须采取 相应的措施改善混凝土的工作性。 在较短的时间内，搅拌得越完全越彻底，混凝土 拌和物的和易性越好。适当延长搅拌时间，也可以 获得较好的和易性，但搅拌时间过长，由于部分水泥 水化将使流动性降低。 在高温状态下，水泥水化产物的孔隙率要大于 常温状态，可能会影响水泥粒子和骨料的黏结，也会 使混凝土坍落度损失加大，影响混凝土的强度。 夏天施工天气干燥，水分容易蒸发，也促使坍落 度损失。另外搅拌过程中气泡的外溢也会引起坍落 度损失。加人减水剂后，混凝土坍落度值对单位用 水量的敏感性增强，加上大幅度减水使水灰比有较 大的降低，同样蒸发量会使坍落度降低。因此，混凝 土特别需要控制坍落度的损失。 ８运输方式 混凝土运输及存放的容器应不渗漏、不吸水，必 须在每天工作后或浇注终端超过３０ｒａｉｎ时予以清洗 干净。 在运输中，要采取一切措施，确保混凝土的均匀 性，防止发生分离、漏浆、严重泌水、过多降低坍落度 等现象。 在高气温或低气温条件下施工，运输工具需有 保温或隔热措施，以防止气温对混凝土的影响。从 加水拌和到人模的最长时间，应由试验室根据水泥 初凝时间及施工气温确定。 ９工程实例 下面就我们在试验室中所做的配合比设计情况 总结如下，首先我们采用两种水泥、两种砂子、两种 碎石、三种外加剂。设计强度等级为Ｃ２０、Ｃ２５、 Ｃ３０、Ｃ４０、Ｃ５０共五种混凝土配合比６３组。以往配 合比设计选择坍落度时，往往把设计得到坍落度值 误认为是初始坍落度，而我们这次试验即考虑到以 上原因，同时也考虑到试验时气温较低（约１２￣Ｃ）， 夏季施工时气温较高（约３５￣Ｃ以上），坍落度损失 快，同时考虑施工中不可预计的不利因素，如：运输 车辆和混凝土泵车等机械故障、停电、道路等。可能 ・１３２・ 北 方 交 通 ２０ｌ１ 拌制的混凝土不能及时灌注，所以在试配中考虑到 混凝土坍落度在拌制完毕后－－４，时或一个半小时仍 能施工。如在正常施工条件下，可适量减少２～３ｋｇ 表１ 水进行调整，这样对混凝土有利而无害。所以混凝 土的初始坍落度要大于浇注入模时的坍落度，具体 坍落度损失值由试验测得。见表１： 通过试验证明混凝土和易性较好，强度符合设 计要求，所以证明我们的试验是可行的。上述试验 结果供施工参考。 ｌ０结束语 拌的混凝土质地均匀，坍落度稳定。为保证混凝土 质量及工程质量提供依据。 参考文献 ［１］ＪＴＪ ０４１－２０００，公路桥涵施工技术规范［ｓ］． ［２］混凝土坍落度的损失［Ｊ］．建筑科学研究，２００３（０３）． ［３］控制混凝土坍落度损失的方法探讨［Ｊ］．建筑技术与开发，１９９９ （０４）． 只有正确分析混凝土坍落度损失的原因，才能 在实际施工过程中克服水泥混凝土坍落度难以控制 的难题，避免拌和过程中不合格混凝土的出现，所搅 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｌｕｍｐｓ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｌｕｍｐ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅ ａｓｓｕｒａｎｃｅ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ；Ｓｌｕｍｐ；Ｓｌｕｍｐ ｃｏｎｔｒｏｌ
