影响混凝土工作性能的因素及改善方法论文_谢云锋

影响混凝土工作性能的因素及改善方法论文_谢云锋

济宁市任城区交通运输和港航局 山东济宁

水泥混凝土在尚未凝结以前,称为新拌混凝土或混凝土拌合物。新拌水泥混凝土是不同粒径的矿质集料粒子分散在水泥浆体分散介质 中的一种复杂分散系,具有弹、粘、塑性质,主要用工作性或称和易性来表征。混凝土的工作性包含四个方面的性能:流动性、可塑 性、稳定性和易密性。

1 影响新拌混凝土工作性的因素

1.1 水泥特性

水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等会影响需水量,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 的水泥配制的混凝土拌合物具有不同的工作性。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣和火山灰水泥的混凝土拌合物工作性好。矿渣水 泥拌合物的流动性虽大,但粘聚性差,易泌水离析;火山灰质水泥流动性小,但粘聚性好。此外,适当提高水泥的细度可改善混凝土 拌合物的粘聚性和保水性,减少泌水离析现象。

1.2集料特性

集料的特性包括集料最大料径、形状、表面纹理、级配和吸水性等,这些特性不同程度地影响新拌混凝土的工作性,其中最明显的是 ,卵石拌制的混凝土工作性较碎石的好。集料的最大粒径增大,可使集料的总表面积减少,拌合物的工作性也随之改善。此外,具有 优良级配的混凝土拌合物具有较好的工作性。

1.3集浆比

集浆比就是单位混凝土拌合物中,集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。水泥浆在混凝土拌合物中,除了填充集料间的空隙外,还包 裹集料的表面,以减少集料间的摩阻力,使混凝土拌合物具有一定的流动性。在单位体积的混凝土拌合物中,如水灰比保持不变,则 水泥浆的数量越多,拌合物的流动性愈大。但若水泥浆数量过多,则集料的含量相对减少,达一定限度时,将会出现流浆现象,使混 凝土拌合物的粘聚性和保水性变差,同时对混凝土拌合物的强度和耐久性也会产生一定的影响。此外水泥浆量增大,就要增加水泥用 量,提高混凝土的单价。相反,若水泥浆量过少,不足以填满集料的空隙和包裹集料表面,则混凝土拌合物粘聚性变差,甚至产生崩 坍现象。因此,在满足工作要求的前提下,要考虑强度和耐久性要求,尽量采用较大的集浆比,以节约水泥用量。

1.4水灰比

在单位混凝土拌合物中,集浆比确定后,即水泥浆的用量为一固定数值时,水灰比即决定水泥的稠度。水灰比较小,则水泥浆较稠, 混凝土拌合物的流动性较小,当水灰比小于某一极限时,在一定施工方法下就不能保证密度成型;反之水灰比较大,水泥较稀,混凝 土拌合物的流动性虽然较大,但粘聚性和保水性却随之变差。当水灰比大于某一极限时,将产生严重的离析、泌水现象。因此,决不 能用单纯改变用水量的办法来调整混凝土拌合物的流动性。在通常使用范围内,当混凝土中水量一定时,水灰比在小的范围内变化, 对混凝土拌合物的流动性的影响不大。

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1.5砂率

砂率表征混凝土拌合物的砂与石相对用量的比例。砂率的变化,可导致集料的空隙率和总表面积的变化,因而混凝土拌合物的工作性 亦随之产生变化。当砂率过大时集料的空隙率和总表面积增大,在水泥浆用量一定的条件下,混凝土拌合物干稠,流动性小;当砂率 过小时,虽然集料的表面积减小,但由于砂浆量不足,不能在粗集料的周围形成足够的砂浆层起到润滑作用,使混凝土拌合物的流动 性降低,更严重的是影响了混凝土拌合物的粘聚性与保水性,使拌合物粗涩、粗集料离析、水泥浆流失,甚至出现溃散等不良现象。 因此,应有一个合理的砂率值,即在用水量和水泥用量一定的情况下,能使混凝土拌合物获得最大的流动性,且能保持粘聚和保水性 能。

1.6外加剂

在拌制混凝土拌合物时,加入少量的外加剂,可在不增加水泥用量的情况下,改善拌合物的工作性,同时还能提高混凝土的强度和耐 久性。生产过程中注意对外加剂与水泥进行优化组合。

1.7水

为降低成本同时减少污水排放,部分混凝土搅拌站使用回收水。回收水中很容易混进清理卫生带入的杂物、清理搅拌车用的草酸以及 其它废液等杂质,这些物质易造成外加剂使用效果的降低,甚至会严重影响混凝土的各项性能。应对水进行有针对性的检测,特别对 于回收水,确认无不良影响时方可使用。

1.8环境条件

对于给定组成材料性质和配合比例的混凝土拌合物,主要受水泥的水化率和水泥的蒸发率支配。因此,混凝土拌合物从搅拌到捣实的 这段时间里,温度的升高加快水泥的水化以及水的蒸发损失,这会导致拌合物坍落度的降低。同样,风速也会影响拌合物的水化率, 因而影响 坍落度和工作性。

1.9时间

混凝土拌合物在搅拌后,其坍落度随时间的增长逐渐降低,主要是拌合物中的自由水随时间而蒸发、集料的吸水和水泥早期水化的结 果。

2 改善措施

1)调节混凝土的集料配比。在保证混凝土强度、耐久性和经济的前提下,适当调整混凝土集料的配合比例以提高工作性。

2)掺加各种外加剂。如减水剂、流化剂等均能提高新拌混凝土的工作性,同时提高了强度、耐久性。

3)提高振捣机械的效能。振捣效能提高,降低施工条件对混凝土拌合物工作性的要求,因而保持原有工作性能亦能达到捣实的效果。

3 结语

新拌混凝土生产的流程化、商品化、现代化,使其工作性能变得与强度、耐久性能同样重要。实际生产中控制工作性能的主要措施是 使用合格的原材料,通过大量的有针对性的实验了解混凝土各种原材料的习性,并加强环节的质量检验。掌握混凝土工作性变化的原 因及对策,能够对混凝土生产企业的质量控制产生很大帮助。

论文作者:谢云锋

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/18

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