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混凝土拌合物的和易性及影响因素是什么?

作者:马清浩来源:水泥混凝土外加剂550问 浏览次数: 日期:2012-09-10

混凝土的和易性是一项综合的技术指标,包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。

流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣作用下,能产生流动,并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小,反映混凝土拌合物的稀稠程度,直接影响施工的难易和混凝土的质理。

粘聚性是指混凝土各组成材料间具有一定的粘聚力,不致产生分层和离析现象,使混凝土保持整体均匀的性能。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生严重的泌水现象。

保水性差的混凝土拌合物,因泌水会形成易透水的孔隙,使混凝土的密实性变差,降低质量。

混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性有其各自的内容,三者之间既互相联系,又互相矛盾。如粘聚性好则保水性往往也好,但流动性偏大时,粘聚性和保水性则往往变差。因此,混凝土和易性就是这三方面性能在某种具体条件下要求矛盾统一。

一、和易性的评定

根据国标《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB50080) 规定,用坍落度和维勃稠度来测定混凝土拌合物的流动性,并辅以直观经验来评定粘聚性和保水性。

坍落度测定方法是将被测的拌合物按规定方法装入高30mm的标准圆锥体筒(称坍落度筒)内,分层插实,装满刮平,垂直向上提起坍落度筒,混合料因自重而下落,量出筒高与坍落后混合料试体最高点间的高差,以mm为单位(结果表达精确至5mm),即为该混合料的坍落度。

观察坍落后的混凝土试体的粘聚性及保水性。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲敲打。如果锥体逐渐下沉,则表示粘聚性良好,如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象,则表示粘聚性不好。

保水性以混凝土拌合和中稀浆析出的程度来评定,坍落筒提起后如有较多的稀浆从底部析出,锥体部分的混凝土也因失浆而集料外露,则表明此混凝土拌合物的保水性能不好。如坍落筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出,则表示此混凝土拌合物保水性良好。

对于干硬或较干稠的混凝土混合料,坍落度试验测不出混合料稠度变化情况,即混合料的坍落度小于10mm时,说明混合料的稠度过干,宜用维勃稠度测定和易性。

根据坍落度的不同,可将混凝土拌合物分为干硬性混凝土(坍落度为0~10mm)、塑性混凝土(坍落度值为10~90mm)、流动性混凝土(坍落度值为100~150mm) 及大流动性混凝土(坍落度值大于160mm)。

二、影响和易性的主要因素

(一)水泥浆的数量

在水胶比一定的前提下,单位体积拌合物内胶凝材料越多,拌合物流动性越大。但胶凝材料过多,不仅成本加大,强度、收缩与耐久性都会变差;胶凝材料过少,不能完全包裹集料表面,拌合物会产生崩坍,粘聚性变差。因此,混凝土拌合物中的净浆量应以满足流动性和强度要求为度,不宜过量或少量。

(二)水泥浆的稠度

水胶比小,水泥浆就稠,拌合物流动性小。水胶比过小,则拌合物失去流动性,甚至粘聚性很差,影响混凝土密实性和强度。水胶比太大,拌合物粘聚性和保水性变差,产生泌水、离析现象,直接导致硬化混凝土强度降低,耐久性变差。

(三)集料的影响

集料本身的形状如碎石、卵石、粗砂、细料等,对拌合物和易性有明显影响。

改善砂石的级配和砂在所有集料中所占比例即砂率,可以调整拌合物和易性。砂率是指砂的质量占砂石总质量的百分率。砂的作用是填充石子间的空隙,并以水泥浆包裹在石子的外表面,减少石子间的摩擦阻力,赋予混凝土拌合物一定的流动性。砂率的变动会使集料的空隙率和总表面积有显著改变。因而对混凝土拌合物的工作性产生显著影响。砂率过大时,集料的空隙率和总表面积都会增大,在水泥浆量一定的情况下,包裹粗集料表面和填充粗集料空隙所需水泥浆量就会增大,而相对削弱了水泥浆的润滑作用,导致混凝土拌合物的流动性降低。砂率过小,则不能保证粗集料间有足够的水泥砂浆,也会降低拌合物的流动性,并严重影响其粘聚性和保水性而造成离析和流浆等现象。因此,砂率有一个合理值(即最佳砂率)。当采用合理砂率时,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,且能保持良好的粘聚性和保水性;或采用合理砂率时,能使混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性,而水泥用量最小。

(四)混凝土外加剂

按功能划分的全部4大类混凝土外加剂中,有3类与调整拌合物和易性有关:改善混凝土流变性能的外加剂;改变混凝土凝结时间的外加剂;改变混凝土其他性能的外加剂(其中的一部分品种)。虽然理论上只凭外加剂也可能改善混凝土拌合物和易性,但从经济性、硬化后混凝土耐久性等综合考虑,在主要依靠外加剂调整拌合物和易性的同时,也应当同样考虑配合比的调整和运输、施工工艺的调整。单纯只要求用外加剂来调整、改善拌合物和易性有时并不可取。

(五)时间及温度

拌合后的混凝土,随时间的延长而逐渐变得干稠,流动性减小,拌合物的和易性也受温度的影响,因为环境温度的升高,水分蒸发及水化反应加快,坍落度损失也变快。

(六)组成材料的品种及性质

不同品种的水泥用水量不同,在常用水泥中,以普通硅酸盐水泥所配制的混凝土拌合物的流动性和保水性较好;当使用某些火山灰水泥时,拌合物的流动性比用普通水泥的小,且矿渣水泥将使拌合物的泌水性倾向显著增加。

采用级配良好、较粗大的集料,在相同配合比时拌合物的流动性好些,但砂、石过粗大也会使拌合物的粘聚性和保水性下降。河砂及卵石多呈圆形,表面光滑无棱角,拌制的混凝土拌合物比山砂、碎石拌制的拌合物的流动性好。

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