牛穎蘭 畢明
(甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730000)
和易性是否良好,不僅會(huì)影響混凝土施工的難易程度,還會(huì)影響混凝土的其他性能。因此,在混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配時(shí),其和易性一定要滿足設(shè)計(jì)和施工要求。具體確定和易性時(shí),應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸距離、澆筑及振搗方式等因素。
實(shí)踐證明,在水膠比確定的情況下,隨著單位用水量的增加,則混凝土拌合物的流動(dòng)性相應(yīng)增大。當(dāng)用水量過多時(shí),盡管會(huì)增大流動(dòng)性,但會(huì)造成黏聚性和保水性不良,并影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。反之,隨著用水量的遞減,流動(dòng)性變差,但黏聚性和保水性得以改善,可減少泌水和離析現(xiàn)象,但用水量過少,因新拌混凝土過于黏稠,不便于施工操作。
以水膠比保持在0.50為例,其他條件不變時(shí),用水量對(duì)和易性的影響見表1。
表1 水量對(duì)和易性的影響
由此可見,選擇單位用水量時(shí)不宜過多,也不宜過少,應(yīng)以滿足混凝土拌合物所要求的流動(dòng)性和硬化混凝土的強(qiáng)度即可。
水膠比的大小會(huì)直接影響新拌混凝土的稀稠,進(jìn)而影響混凝土施工操作的難易程度以及硬化混凝土的強(qiáng)度和耐久性。在用水量確定的情況下,隨著水膠比的減小,混凝土拌合物的流動(dòng)性隨之降低,但會(huì)使黏聚性和保水性得以改善,當(dāng)水膠比過小時(shí),混凝土因過于黏稠而不能保證施工質(zhì)量,從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。反之,隨著水膠比的適當(dāng)增大,其流動(dòng)性亦會(huì)增大,但若水膠比過大,可能出現(xiàn)流漿、泌水等不良現(xiàn)象。
以用水量保持在160kg/m3為例,其他條件不變時(shí),水膠比對(duì)和易性的影響見表2。
表2 水膠比對(duì)和易性的影響
由此可見,水膠比的選擇不宜過大,也不宜過小,應(yīng)以滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性要求為宜。
在配制混凝土?xí)r,砂率的調(diào)整會(huì)導(dǎo)致骨料總表面積、骨料間空隙率以及粗骨料的相對(duì)含量發(fā)生變化。因此砂率的取值是否合理會(huì)對(duì)新拌混凝土的和易性產(chǎn)生較大影響。當(dāng)砂率偏小時(shí),一方面,水泥砂漿的含量就會(huì)減少,粗骨料的表面不能被有效包裹,造成流動(dòng)性降低,另一方面,混凝土中砂石總表面積減小,使其涵養(yǎng)水分的能力也變差,新拌混凝土易出現(xiàn)泌水、離析現(xiàn)象。反之,當(dāng)砂率偏大時(shí),會(huì)增大骨料間空隙率以及骨料總表面積,在流動(dòng)性降低的同時(shí),也會(huì)使黏聚性和保水性變差。
1.4.1 粗、細(xì)骨料
碎石、山砂的表面粗糙且多棱角,在拌合過程中,因骨料間的摩擦力增大而使得混凝土的流動(dòng)性降低;而卵石、河砂經(jīng)過了水流的長(zhǎng)期沖刷,其表面較為光滑,在其他條件不變的情況下,混凝土的流動(dòng)性會(huì)有所增大。另外,粗細(xì)骨料的顆粒級(jí)配是否良好對(duì)新拌混凝土的和易性也有一定的影響。
1.4.2 水泥
采用不同的水泥品種配制混凝土?xí)r,達(dá)到相同稠度時(shí)其需水量不同。在通用硅酸鹽水泥的六個(gè)品種中,硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土,和易性較好。A型礦渣硅酸鹽水泥中因摻加了大于20%的?;郀t礦渣,加之礦渣顆粒的親水性比較差,雖然會(huì)增大新拌混凝土的流動(dòng)性,但黏聚性和保水性變差,易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象?;鹕交夜杷猁}水泥,因摻加了>20%且≤40%的火山灰質(zhì)混合材料,而火山灰顆粒的親水性能力很強(qiáng),因此,配制的混凝土拌合物具有良好的黏聚性和保水性。粉煤灰硅酸鹽水泥中,同樣摻加了>20%且≤40%的粉煤灰,球狀顆粒的粉煤灰在拌合時(shí),能有效減小骨料顆粒間的摩擦力,從而會(huì)增大新拌混凝土的流動(dòng)性。
1.4.3 外加劑
能改善新拌混凝土和易性的外加劑,常見的如減水劑、引氣劑和泵送劑等。在混凝土中摻加減水劑,特別是高效減水劑,如目前常用的萘系減水劑,其減水率可達(dá)10%~25%,還有我國(guó)生產(chǎn)的SM減水劑,減水率高達(dá)15%~27%,能顯著增大混凝土拌合物的流動(dòng)性,或在流動(dòng)性保持不變的情況下,能顯著減少拌合用水量,因此還可改善其黏聚性和保水性。
在試驗(yàn)室試配過程中,如何調(diào)整新拌混凝土的和易性,應(yīng)根據(jù)具體出現(xiàn)的問題或現(xiàn)象,采取相應(yīng)的調(diào)整辦法。通常會(huì)遇到以下三種情況:
1)坍落度過小
當(dāng)新拌混凝土的坍落度過小時(shí),則混凝土拌合物過于黏稠,不便于施工操作,一般采取保持水膠比不變,增加適量的水泥漿的方式予以調(diào)整。實(shí)踐證明,采用較?。?xì))顆粒的砂石配制的混凝土,具有良好的抗離析性,因而具有良好的黏聚性和保水性,但其流動(dòng)性會(huì)嚴(yán)重變差。而要增大流動(dòng)性,因骨料的總表面積過大,則需增大水泥漿的用量。因此,單純采用這種方式來增大拌合物的流動(dòng)性,就會(huì)增加水泥用量,一方面會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本,另一方面因水泥用量過多,可能還會(huì)因水化熱增大而使混凝土在凝結(jié)硬化過程中出現(xiàn)溫度裂縫。為此,通常會(huì)采用摻加減水劑的方法來解決這一問題。摻加減水劑,不僅可增大混凝土拌合物的流動(dòng)性,還能改善黏聚性和保水性,減少泌水、離析等現(xiàn)象。
2)坍落度過大
在實(shí)際試配過程中,還會(huì)出現(xiàn)坍落度值過大的情況,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)泌水、離析,黏聚性變差,同樣會(huì)影響混凝土拌合物的和易性,也不利于施工操作,進(jìn)而影響硬化混凝土的強(qiáng)度和耐久性。遇到這種情況,通??刹扇”3稚奥什蛔?,適當(dāng)增加砂石質(zhì)量,這樣就會(huì)增大骨料總表面積,從而使其吸入水分和涵養(yǎng)水分的能力增強(qiáng),進(jìn)而改善混凝土拌合物的保水性和黏聚性。
3)黏聚性較差
黏聚性差也是試配過程中的常見現(xiàn)象,造成這一現(xiàn)象的最主要原因是砂率的取值有點(diǎn)偏小。因此,根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)提高砂率,就可以解決這一問題。
綜上所述,新拌混凝土的和易性對(duì)施工操作和硬化混凝土的強(qiáng)度及耐久性有著重要意義。因此,在試驗(yàn)室試配時(shí),應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和施工方式等因素,確定出和易性滿足要求的混凝土配合比。