陳 堯

梧州市桐豐混凝土有限公司

預(yù)拌混凝土坍落度損失規(guī)律及控制技術(shù)研究

陳 堯

梧州市桐豐混凝土有限公司

混凝土行業(yè)和我國乃至世界的大部分產(chǎn)業(yè)財富存在著相當(dāng)密切的關(guān)系，現(xiàn)今我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，促使建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，而新的建筑理念(高效、高端、低能耗)進一步促進了國內(nèi)商品混凝土行業(yè)的改革創(chuàng)新和高速發(fā)展。研究國內(nèi)商品混凝土坍落度混凝土坍落度損失規(guī)律及制定正確的控制方法，對今后預(yù)拌混凝土的拌制和施工提供參考依據(jù)，對于促進我國混凝土企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟穩(wěn)定快速的增長都有重要的現(xiàn)實意義，因此進一步加強對其的研究非常有必要?；诖吮疚姆治隽祟A(yù)拌混凝土坍落度損失及控制技術(shù)。

預(yù)拌混凝土；坍落度；損失；控制技術(shù)

1、預(yù)拌混凝土

與現(xiàn)場拌制混凝土相比，預(yù)拌混凝土可以大大延長混凝土的攪拌和澆注之間的時間差，在一般情況下預(yù)拌混凝土的供應(yīng)半徑在10km-20km以內(nèi)，甚至更遠的距離，其運輸時間加上等待卸料的時間能達一小時甚至更長時間亦屬經(jīng)常情況。在預(yù)拌混凝土的攪拌與運至施工現(xiàn)場的這段時間差內(nèi)，會對預(yù)拌混凝土的坍落度造成不同程度的損失。在生產(chǎn)和施工實踐的過程中，由于對坍落度損失考慮的不夠周全或預(yù)測不準(zhǔn)，造成現(xiàn)場澆筑時，泵送或振實成型比較困難，從而影響施工效率和混凝土的質(zhì)量。

2、預(yù)拌混凝土坍落度損失機理

混凝土坍落度損失的原因主要在水泥微粒遇水的物理凝聚。如果水泥粒子在液體中的布郎運動﹑自身所受重力作用，使顆粒之間逐漸吸附﹑相互靠近的趨勢超越圖1所示的勢壘，水泥粒子之間就會發(fā)生凝聚現(xiàn)象。

隨著水泥粒子吸水相互凝結(jié)硬化，成為塑性的水泥漿，凝結(jié)的水泥漿體隨著水化的進一步進行，開始產(chǎn)生明顯的強度并逐漸發(fā)展，其屈服值和塑性黏度隨之增大。隨著時間流逝，隨著水化作用，混凝土凝化越來越慢，但是不會停止，水泥粒子數(shù)減至原始值的一半的時間亦即混凝土坍落度減至一半的時間，稱為半衰期。上面兩圖表征了預(yù)拌混凝土混合物坍落度隨時間變化的一般規(guī)律。勢壘數(shù)值的變化對坍落度影響最大，勢壘越大坍落度損失越大。并且水泥顆粒越細﹑水灰比越小，混凝土坍落度的損失越大。

減水劑對水泥水化反應(yīng)的影響是坍落度損失的主要原因，混凝土坍落度經(jīng)時損失機理在于以下三個方面：

(1)伴隨著水化反應(yīng)的進程，在水化產(chǎn)物的表面會吸附一定量的自由水，同時，還有一部分的自由水會緩慢蒸發(fā)，因此在混凝土拌和物中自由水會相應(yīng)減少，再加上分子間作用力和外力作用，促使了混凝土的凝結(jié)。

(2)當(dāng)在拌制的混凝土中摻有減水劑時，一部分的減水劑會隨著水化反應(yīng)的進行而被消耗，另外的一部分減水劑則會被水泥水化后的水化產(chǎn)物所包裹。此時，時間越長，減水劑的減水作用越小。這就降低了水泥顆粒之間的電荷斥力，造成了混凝土的坍落度損失。

3、預(yù)拌混凝土坍落度損失控制技術(shù)

3.1 選用高品質(zhì)的水泥

隨著水化產(chǎn)物的生成，混凝土中的固相增多，固體顆粒之間的相互聯(lián)系也增多。由此可見，水泥的水化過程和新拌混凝土的坍落度損失的安息非常密切。新拌混凝土的坍落度損失隨著水泥的水化速度的加快而增大。水泥的強度增長速度可以充分表現(xiàn)出水泥水化速度的快慢，在條件相同的情況下，水化速度和強度的增長速度隨著水泥顆粒的變小而增快，因此水泥顆粒的大小與混凝土坍落度損失的大小成反比。從另一個方面考慮，水泥顆粒的數(shù)量隨其顆粒的變小而增多，故在水灰比相同的情況下，水泥顆粒之間的距離也會變小。所以，當(dāng)水泥水化的時生成的水化物能夠?qū)⑦@些細小的顆粒很容易的連接在一起。水泥的顆粒太小也是導(dǎo)致混凝土坍落度損失增加的一個原因。

因此根據(jù)所需配制混凝土的技術(shù)要求選擇合適的水泥，選用含堿量低的水泥，坍落度損失相對較小，且不易發(fā)生異常凝結(jié)。在生產(chǎn)過程中我們會選用華潤﹑海螺﹑南方三種水泥，可以使硬化前的性能容易得到保證；而硬化后的強度等指標(biāo)是強制性指標(biāo)必須滿足，由于三種水泥在強度上有差異，因此使用時根據(jù)設(shè)計強度的差異，應(yīng)用不同品種的水泥。選用質(zhì)量穩(wěn)定可靠的水泥對控制好混凝土的性能指標(biāo)非常重要。

3.2 合理控制砂率

確定混凝土中合理的砂率，需要通過較大量的試驗去確定，確定不同細度模數(shù)砂子的合理用量后，作為生產(chǎn)控制中砂子調(diào)整的依據(jù)；經(jīng)驗豐富的質(zhì)檢人員可以根據(jù)經(jīng)驗，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)對配合比進行優(yōu)化調(diào)整。這樣，由于砂率的使用不當(dāng)造成的混凝土坍損可以控制到最小。

3.3 添加緩凝劑

減水劑的重要用途之一是在不影響混凝土強度的條件下提高新拌混凝土的工作度或坍落度(不加大水灰比)。一般說來，混凝土中摻減水劑比不摻減水劑有較快的坍落度損失，且溫度越高坍落度損失越大。所以減水劑中多數(shù)加入緩凝劑﹑引氣劑等復(fù)合使用，以滿足施工時坍落度損失要求。

3.4 控制混凝土的溫度

通過采用一定的有效保溫措施，減緩和控制混凝土在運輸過程中性能的變化速度。新拌的混凝土的各種性能對溫度的敏感性較高，其性能隨著溫度的升高變化速度加快。在混凝土的運輸過程中，外部環(huán)境對其作用的時間較長，所以外部環(huán)境對商品混凝土的溫度產(chǎn)生一定的影響，尤其在夏天，由于太陽光的照射商品混凝土的溫度提高迅速，導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)時間縮短，坍落度的損失將會增大。通過采用一定的有效保溫措施，控制和減緩混凝土溫度的升高，才能新拌混凝土的各項性能指標(biāo)平穩(wěn)的變化，確保商品混凝土到達施工現(xiàn)場的時候滿足施工要求。

生產(chǎn)過程中盡量減少混凝土失水造成的坍損，30℃以上高溫季節(jié)生產(chǎn)盡量采用遮陽方式避免原材料溫度過高，且最好低溫拌和，必要時需加冰塊降低攪拌水水溫或給骨料澆冷水降溫，罐車運輸過程中罐體轉(zhuǎn)速不能偏快，縮短卸料時間等降低混凝土溫度。

3.5 運輸過程中的動態(tài)控制

混凝土在動態(tài)運輸過程中，其坍落度經(jīng)時損失有利，對比試驗室靜態(tài)混凝土坍落度經(jīng)時損失試驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在動態(tài)的情況下，混凝土的坍落度經(jīng)時損失約小10%～15%。剛攪拌好的混凝土初始坍落度損失相對來說較小，而隨著時間的推移，特別是半小時后坍落度損失加快，這樣就需要協(xié)調(diào)工地采用最佳施工工藝，控制混凝土運輸﹑等待時間，以降低坍落度損失?；炷辽a(chǎn)與運輸過程中，嚴(yán)格司機的運送行為，確?；炷吝\輸車罐體的規(guī)范操作，避免不規(guī)范行為造成的混凝土坍落度損失增大。

總之，研究不同強度等級的預(yù)拌混凝土坍落度損失規(guī)律和影響因素，為減少和控制其坍落度損失制定有效措施非常重要，需要引起我們的重視。

[1]陳瑛.淺談混凝土外加劑的使用現(xiàn)狀及未來趨勢[J].安徽建筑，2015，05：124+154.