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2013-08-26 06:09:06鄧斌
鄧斌
【摘 要】水泥混凝土是目前建筑工程中用途最廣泛、用量最大的建筑材料之一，了解新拌水泥混凝土的和易性對(duì)控制施工質(zhì)量具有重要意義。本文主要介紹影響混凝土拌合物和易性的因素及其改善措施。
【關(guān)鍵詞】和易性；影響因素；改善措施
0.前言
隨著我國(guó)交通、城市等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，混凝土作為一種優(yōu)良的人造建筑材料，在土木工程建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，因此混凝土質(zhì)量控制在各類混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中成為關(guān)鍵控制程序。適宜的和易性、穩(wěn)定而勻質(zhì)的新拌混凝土、正確的施工和充分的養(yǎng)護(hù)，是保證混凝土施工質(zhì)量的前提。因此，新拌混凝土的和易性控制是整個(gè)混凝土施工工序控制中重要的一環(huán)，它對(duì)于提高硬化后混凝土的強(qiáng)度與混凝土結(jié)構(gòu)工程的耐久性具有極其重要的意義。
1.和易性的概念
和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。（1）流動(dòng)性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。（2）粘聚性是指混凝土拌合物在施工過(guò)程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。（3）保水性是指混凝土拌合物在施工過(guò)程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。發(fā)生泌水現(xiàn)象的混凝土拌合物，由于水分分泌出來(lái)會(huì)形成容易透水的孔隙，而影響混凝土的密實(shí)性，降低質(zhì)量。由此可見(jiàn)，混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性有其各自的內(nèi)容，而它們之間是互相聯(lián)系的，因此，所謂和易性就是這三方面性質(zhì)在某種具體條件下的統(tǒng)一。泵送混凝土施工時(shí)，混凝土拌合物的和易性常稱為可泵性，可泵性包括流動(dòng)性、穩(wěn)定性及管道摩阻力三方面內(nèi)容。和易性測(cè)定方法及指標(biāo)（1）坍落度測(cè)定：在工地和試驗(yàn)室，通常是做坍落度試驗(yàn)測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。測(cè)定流動(dòng)性的方法是：將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐坍落度筒（無(wú)底）內(nèi)，裝滿刮平后，垂直向上將筒提起，移到一旁，混凝土拌合物由于自重將會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，然后量出向下坍落的尺寸就叫坍落度，作為流動(dòng)性指標(biāo)。坍落度愈大，流動(dòng)性愈好。圖1為坍落度試驗(yàn)。
圖1 混凝土拌合物坍落度的測(cè)定
在做坍落度試驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂情況，以便更全面的評(píng)定混凝土拌合物的和易性。根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為4級(jí)，見(jiàn)表1。坍落度試驗(yàn)只適用于骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度值小于10mm的混凝土拌合物。
混凝土按坍落度的分級(jí)
2.影響和易性的主要因素
混凝土拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的大小，與水泥漿的流變性能以及骨料顆粒間的內(nèi)摩擦力有關(guān)。骨料間的內(nèi)摩擦力除了取決于骨料的顆粒形狀和表面特征外，還與骨料顆粒表面水泥漿層厚度有關(guān)；水泥漿的流變性能則又與水泥漿的稠度密切相關(guān)。因此，影響混凝土拌合物的和易性的主要因素有以下幾個(gè)方面：
2.1水泥漿的數(shù)量
混凝土拌合物中的水泥漿，賦予混凝土拌合物以一定的流動(dòng)性。在水灰比不變的情況下，單位體積拌合物內(nèi)，如果水泥漿愈多，則拌合物的流動(dòng)性愈大。但若水泥漿過(guò)多，將會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌合物的粘聚性變差，同時(shí)對(duì)混凝土的強(qiáng)度與耐久性也會(huì)產(chǎn)生一定影響，且水泥用量也大。水泥漿過(guò)少，致使其不能填滿骨料空隙或不能很好包裹表面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。因此，混凝土拌合物中水泥漿的含量應(yīng)以滿足流動(dòng)性要求為度，不宜過(guò)量。對(duì)于泵送混凝土，水泥漿的量不足時(shí)，粘聚性差，在泵送管道內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，不能形成一個(gè)很好的潤(rùn)滑層，也會(huì)發(fā)生堵管現(xiàn)象。因此，水泥漿的數(shù)量要相對(duì)多些，以滿足泵送的要求。
2.2水泥漿的稠度
水泥漿的稠度是由水灰比所決定的。在水泥用量不變的情況下，水灰比愈小，水泥漿就愈稠，混凝土拌合物的流動(dòng)性就愈小。當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí)，水泥漿干稠，混凝土拌合物的流動(dòng)性過(guò)低，會(huì)使施工困難，不能保證混凝土的密實(shí)性。增加水灰比會(huì)使流動(dòng)性增大。如果過(guò)大，又會(huì)造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。所以水灰比不能過(guò)大或過(guò)小。一般應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理地選用。無(wú)論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實(shí)際上對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定作用的是用水量的多少。在保持水灰比不變的條件下用調(diào)整水泥漿量的方法來(lái)調(diào)整混凝土拌合物的流動(dòng)性。
2.3砂率
（1）定義：砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率的變動(dòng)會(huì)使骨料的空隙率和骨料的總表面積有顯著改變，因而對(duì)混凝土拌合物的和易性產(chǎn)生顯著影響。（2）合理砂率：砂率過(guò)大時(shí)，骨料的總表面積及空隙率就會(huì)增大，在水泥漿含量不變的情況下，相對(duì)地水泥漿顯得少了，減弱了水泥漿的潤(rùn)滑作用，而使混凝土拌合物的流動(dòng)性減小。如果砂率過(guò)小，又不能保證在粗骨料之間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低混凝土拌合物的流動(dòng)性，而且會(huì)嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿等現(xiàn)象。因此，砂率有一個(gè)合理值。當(dāng)采用合理砂率時(shí)，在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性且能保持良好的粘聚性和保水性，如圖2所示?；蛘撸?dāng)采用合理砂率時(shí)，能使混凝土拌合物獲得所要求的流動(dòng)性及良好的粘聚性與保水性，對(duì)泵送混凝土則為獲得良好的可泵性，而水泥用量為最少，如圖3所示。
圖2 含砂率與坍落度的關(guān)系（水與水泥用量為一定）
圖3 含砂率與水泥用量的關(guān)系（達(dá)到相同的坍落度）（下轉(zhuǎn)第91頁(yè)）
（上接第18頁(yè)）3.改善和易性的措施
在實(shí)際工作中調(diào)整拌合物的和易性，可采取如下措施：
（1）盡可能降低砂率，通過(guò)試驗(yàn)，采用合理砂率。
（2）改善砂、石的級(jí)配，有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥。
（3）盡量采用細(xì)度模數(shù)fu在2.5-2.8之間的中砂。
（4）當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，維持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥和水的用量，當(dāng)拌合物坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂、石。
（5）選取與水泥適應(yīng)性良好的外加劑，具體表現(xiàn)在拌合物取樣時(shí)，注意表面氣泡的均勻性且數(shù)量適中，太多坍落度損失快，太少則泵送性能差。
（6）高效的調(diào)度系統(tǒng)也能發(fā)揮積極的作用。
綜上所述，混凝土和易性是體現(xiàn)新拌混凝土狀態(tài)的一個(gè)重要因素，掌握其調(diào)整方法，可快速、有效地調(diào)配出即滿足質(zhì)量控制要求，又能達(dá)到一定施工工藝需求的優(yōu)質(zhì)混凝土。當(dāng)然，由于生產(chǎn)混凝土所用原材料相當(dāng)大一部分屬于就地取材，導(dǎo)致每個(gè)地方的材料都具有一定的自然差異。這就要求混凝土質(zhì)量技術(shù)人員不緊緊要具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還需要在日常生產(chǎn)、控制過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)、提高技術(shù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GB50164-2011.
[2]普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ522006）輔導(dǎo).中國(guó)建材工業(yè)出版社.
[3]張愛(ài)勤.混凝土性能與檢測(cè)技術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012，9，1.
[4]馬清浩.預(yù)拌混凝土質(zhì)量體系管理.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011，7，1.
[5]常用建筑材料質(zhì)量檢測(cè)員培訓(xùn)用書(shū)（標(biāo)準(zhǔn)匯編）廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，2012.
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鄧斌
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【關(guān)鍵詞】和易性；影響因素；改善措施
0.前言
隨著我國(guó)交通、城市等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，混凝土作為一種優(yōu)良的人造建筑材料，在土木工程建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，因此混凝土質(zhì)量控制在各類混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中成為關(guān)鍵控制程序。適宜的和易性、穩(wěn)定而勻質(zhì)的新拌混凝土、正確的施工和充分的養(yǎng)護(hù)，是保證混凝土施工質(zhì)量的前提。因此，新拌混凝土的和易性控制是整個(gè)混凝土施工工序控制中重要的一環(huán)，它對(duì)于提高硬化后混凝土的強(qiáng)度與混凝土結(jié)構(gòu)工程的耐久性具有極其重要的意義。
1.和易性的概念
和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。（1）流動(dòng)性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。（2）粘聚性是指混凝土拌合物在施工過(guò)程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。（3）保水性是指混凝土拌合物在施工過(guò)程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。發(fā)生泌水現(xiàn)象的混凝土拌合物，由于水分分泌出來(lái)會(huì)形成容易透水的孔隙，而影響混凝土的密實(shí)性，降低質(zhì)量。由此可見(jiàn)，混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性有其各自的內(nèi)容，而它們之間是互相聯(lián)系的，因此，所謂和易性就是這三方面性質(zhì)在某種具體條件下的統(tǒng)一。泵送混凝土施工時(shí)，混凝土拌合物的和易性常稱為可泵性，可泵性包括流動(dòng)性、穩(wěn)定性及管道摩阻力三方面內(nèi)容。和易性測(cè)定方法及指標(biāo)（1）坍落度測(cè)定：在工地和試驗(yàn)室，通常是做坍落度試驗(yàn)測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。測(cè)定流動(dòng)性的方法是：將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐坍落度筒（無(wú)底）內(nèi)，裝滿刮平后，垂直向上將筒提起，移到一旁，混凝土拌合物由于自重將會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，然后量出向下坍落的尺寸就叫坍落度，作為流動(dòng)性指標(biāo)。坍落度愈大，流動(dòng)性愈好。圖1為坍落度試驗(yàn)。
圖1 混凝土拌合物坍落度的測(cè)定
在做坍落度試驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂情況，以便更全面的評(píng)定混凝土拌合物的和易性。根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為4級(jí)，見(jiàn)表1。坍落度試驗(yàn)只適用于骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度值小于10mm的混凝土拌合物。
混凝土按坍落度的分級(jí)
2.影響和易性的主要因素
混凝土拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的大小，與水泥漿的流變性能以及骨料顆粒間的內(nèi)摩擦力有關(guān)。骨料間的內(nèi)摩擦力除了取決于骨料的顆粒形狀和表面特征外，還與骨料顆粒表面水泥漿層厚度有關(guān)；水泥漿的流變性能則又與水泥漿的稠度密切相關(guān)。因此，影響混凝土拌合物的和易性的主要因素有以下幾個(gè)方面：
2.1水泥漿的數(shù)量
混凝土拌合物中的水泥漿，賦予混凝土拌合物以一定的流動(dòng)性。在水灰比不變的情況下，單位體積拌合物內(nèi)，如果水泥漿愈多，則拌合物的流動(dòng)性愈大。但若水泥漿過(guò)多，將會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌合物的粘聚性變差，同時(shí)對(duì)混凝土的強(qiáng)度與耐久性也會(huì)產(chǎn)生一定影響，且水泥用量也大。水泥漿過(guò)少，致使其不能填滿骨料空隙或不能很好包裹表面時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。因此，混凝土拌合物中水泥漿的含量應(yīng)以滿足流動(dòng)性要求為度，不宜過(guò)量。對(duì)于泵送混凝土，水泥漿的量不足時(shí)，粘聚性差，在泵送管道內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，不能形成一個(gè)很好的潤(rùn)滑層，也會(huì)發(fā)生堵管現(xiàn)象。因此，水泥漿的數(shù)量要相對(duì)多些，以滿足泵送的要求。
2.2水泥漿的稠度
水泥漿的稠度是由水灰比所決定的。在水泥用量不變的情況下，水灰比愈小，水泥漿就愈稠，混凝土拌合物的流動(dòng)性就愈小。當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí)，水泥漿干稠，混凝土拌合物的流動(dòng)性過(guò)低，會(huì)使施工困難，不能保證混凝土的密實(shí)性。增加水灰比會(huì)使流動(dòng)性增大。如果過(guò)大，又會(huì)造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。所以水灰比不能過(guò)大或過(guò)小。一般應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理地選用。無(wú)論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實(shí)際上對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定作用的是用水量的多少。在保持水灰比不變的條件下用調(diào)整水泥漿量的方法來(lái)調(diào)整混凝土拌合物的流動(dòng)性。
2.3砂率
（1）定義：砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率的變動(dòng)會(huì)使骨料的空隙率和骨料的總表面積有顯著改變，因而對(duì)混凝土拌合物的和易性產(chǎn)生顯著影響。（2）合理砂率：砂率過(guò)大時(shí)，骨料的總表面積及空隙率就會(huì)增大，在水泥漿含量不變的情況下，相對(duì)地水泥漿顯得少了，減弱了水泥漿的潤(rùn)滑作用，而使混凝土拌合物的流動(dòng)性減小。如果砂率過(guò)小，又不能保證在粗骨料之間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低混凝土拌合物的流動(dòng)性，而且會(huì)嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿等現(xiàn)象。因此，砂率有一個(gè)合理值。當(dāng)采用合理砂率時(shí)，在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性且能保持良好的粘聚性和保水性，如圖2所示?；蛘撸?dāng)采用合理砂率時(shí)，能使混凝土拌合物獲得所要求的流動(dòng)性及良好的粘聚性與保水性，對(duì)泵送混凝土則為獲得良好的可泵性，而水泥用量為最少，如圖3所示。
圖2 含砂率與坍落度的關(guān)系（水與水泥用量為一定）
圖3 含砂率與水泥用量的關(guān)系（達(dá)到相同的坍落度）（下轉(zhuǎn)第91頁(yè)）
（上接第18頁(yè)）3.改善和易性的措施
在實(shí)際工作中調(diào)整拌合物的和易性，可采取如下措施：
（1）盡可能降低砂率，通過(guò)試驗(yàn)，采用合理砂率。
（2）改善砂、石的級(jí)配，有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥。
（3）盡量采用細(xì)度模數(shù)fu在2.5-2.8之間的中砂。
（4）當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，維持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥和水的用量，當(dāng)拌合物坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂、石。
（5）選取與水泥適應(yīng)性良好的外加劑，具體表現(xiàn)在拌合物取樣時(shí)，注意表面氣泡的均勻性且數(shù)量適中，太多坍落度損失快，太少則泵送性能差。
（6）高效的調(diào)度系統(tǒng)也能發(fā)揮積極的作用。
綜上所述，混凝土和易性是體現(xiàn)新拌混凝土狀態(tài)的一個(gè)重要因素，掌握其調(diào)整方法，可快速、有效地調(diào)配出即滿足質(zhì)量控制要求，又能達(dá)到一定施工工藝需求的優(yōu)質(zhì)混凝土。當(dāng)然，由于生產(chǎn)混凝土所用原材料相當(dāng)大一部分屬于就地取材，導(dǎo)致每個(gè)地方的材料都具有一定的自然差異。這就要求混凝土質(zhì)量技術(shù)人員不緊緊要具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還需要在日常生產(chǎn)、控制過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)、提高技術(shù)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)GB50164-2011.
[2]普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ522006）輔導(dǎo).中國(guó)建材工業(yè)出版社.
[3]張愛(ài)勤.混凝土性能與檢測(cè)技術(shù).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012，9，1.
[4]馬清浩.預(yù)拌混凝土質(zhì)量體系管理.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011，7，1.
[5]常用建筑材料質(zhì)量檢測(cè)員培訓(xùn)用書(shū)（標(biāo)準(zhǔn)匯編）廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，2012.
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