摘要:近年來,我國房地產(chǎn)、市政工程以及其他各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅速。由于混凝土具有原料豐富,價格比較低廉,生產(chǎn)工藝較簡單的特點,因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級范圍寬等特性。這些使其在各種土木工程中使用范圍越來越廣泛。和易性是混凝土的施工操作(拌合、運輸、澆灌、搗實)的難易程度和抵抗離析作用程度,是保證混凝土工程施工品質(zhì)的前提和基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:混凝土 和易性 影響因素 改善措施
1 新拌混凝土的和易性概念
新拌混凝土的和易性的定義為在一定的施工環(huán)境下對混凝土拌和物綜合性能的一種外在評價。它包括流動性、粘聚性及保水性等指標(biāo)性能。工程中主要從下列幾個角度來計量并評價和易性:①流動性是指混凝土拌和物在本身自重和其它機(jī)械振搗的雙重作用下能夠流動并均勻地填滿模板的一種性能。②粘聚性是指混凝土拌和物在施工過程中其組成材料之間有一定的結(jié)合力,不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。③保水性是指混凝土拌和物在施工過程中擁有的一定范圍的保水能力,不致產(chǎn)生超標(biāo)的泌水現(xiàn)象。
2 影響新拌混凝土和易性的主要因素
2.1 水泥漿數(shù)量和單位用水量
水泥漿的主要作用是使混凝土拌合物有一定程度的流動性。在水灰比(標(biāo)為W/C)不變的情況下,單位量的體積內(nèi),如果水泥漿越多,則拌合物的流動性越大。但是如果水泥漿過多,反而會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象,使得拌合物粘聚性變的過差,也對混凝土的強(qiáng)度和耐久性也會產(chǎn)生負(fù)面的影響,這時水泥的用量也大。但是如果水泥漿過于少,不能填滿骨料間空隙或不能很好包裹骨料表面時,往往就容易產(chǎn)生崩塌這種現(xiàn)象。因此,混凝土拌合物中水泥漿的數(shù)量應(yīng)以滿足流動性和強(qiáng)度要求為基準(zhǔn),絕對不能過度。
2.2 水泥漿與骨料的相對用量的影響
水泥漿包裹在骨料的表面,在骨料間由于產(chǎn)生滾珠效應(yīng),從而減少了骨料顆粒間的摩阻力。所以,水泥漿用量越多,則流動性越好,同時還增大了拌和物的粘聚性。水泥漿用量較小,則相對骨料用量較為多,水泥漿不足以包裹骨料表面從而形成潤滑層,骨料間的摩擦力就比較大,拌和物則相對不易流動。增加水泥漿用量,就增加了骨料表面潤滑作用,這有利于拌和物和易性;但如果水泥漿過多,超過了一個必須的量,則不僅使拌和物的流動性不能明顯增加,反而會出現(xiàn)流漿和泌水,分層,離析現(xiàn)象,同時也會造成水泥漿的浪費,不符合經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 骨料的品種、級配和粗細(xì)程度;骨料性質(zhì)對和易性影響較大
一般而言,級配良好的骨料??障堵时容^小,和易性好。表面越是粗糙,則和易性越差。(例如碎石相對于卵石和易性差)細(xì)度越細(xì),相對表面積越大,流動性則變小。當(dāng)用水量相同時,級配良好的骨料可以增大拌和物流動性。另外,骨料顆粒表面特征和形狀的影響也是比較常見的因素之一。表面光滑且呈等徑形狀的顆粒比有菱角的顆粒更有利于骨料的滑動。因此,在水泥漿用量相同時,前者拌制的混凝土拌和物坍落度大于后者;當(dāng)坍落度或維勃稠度相同時,前者拌制的混凝土拌和物所需用水量小于后者。針片狀的顆粒比等徑形狀的顆粒更不利于骨料的滑動,因此,前者明顯不利于混凝土拌和物的流動性。粒徑越小,表面積越是大,骨料表面的水泥漿越薄,則骨料相互連鎖不易滑動,坍落度就小。
2.4 砂率
混凝土拌和物中所用砂的質(zhì)量所占骨料總量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱之為砂率。所以在一定砂率的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),隨著砂率值的變大,潤滑作用也顯著地變大,從而提升了混凝土拌和物的流動性。但如果砂率過大,即石子用量過分少,砂子用量相對過多,此時集料的總表面積則過大,在水泥漿量不變的情形下,水泥漿量就相對少了,從而減弱水泥漿的潤滑作用,引起混凝土拌和物的流動性變小。在施工中多用中、粗砂而不用細(xì)砂,就是因為細(xì)砂粒徑小而表面積大及含土量大的緣故。而且砂率過大粗骨料減少,還會引起混凝土強(qiáng)度降低。一般合理砂率可通過試驗、計算以及查表等方法確定。合適的含砂率應(yīng)是石子、砂、水泥漿互相填充,使混凝土既能達(dá)到最大密實度,又能保證最少的水泥用量。實踐證明,含砂率一般在30%~38%左右。但由于影響砂率的因素很多,需要根據(jù)石子的形狀、粒徑、孔隙率和砂子的品質(zhì)及水灰比的大小、混凝土和易性等因素,進(jìn)行試驗和調(diào)整,而不能僅靠計算來解決。
2.5 外加劑
通過使用適量的外加劑,能夠有效提升混凝土的和易性,其主要的特點,在于可以不用增加水泥的使用量,并且還可以使得混凝土的流動性得到一定程度的增加,使用外加劑還可以提高混凝土拌合物的效果,其的聚合性和保水性都會得到一定的改善。對于外加劑的使用,施工技術(shù)人員一定要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確的測量計算,既不能多用,也不可少用,盡量使用合適數(shù)量的外加劑,提高混凝土的和易性。除此之外,施工技術(shù)人員還要對實際使用情況進(jìn)行定期的檢查,發(fā)現(xiàn)水泥混合物存在質(zhì)量問題的,要及時查明原因,外加劑的用量要根據(jù)實際施工混凝土使用情況的變化,而不斷調(diào)整。
2.6 時間和溫度
在實際施工過程中,由于不能及時使用完混凝土拌合物,需要對其進(jìn)行一段時間的放置,但是攪拌完的混凝土拌合物經(jīng)過較長時間的擱置,會發(fā)生一定程度的形變和性質(zhì)的變化,流體會變稠,并且隨著擱置時間的延長其易和性也會逐漸降低。產(chǎn)生上述情況的原因主要是因為混凝土拌合物中的水分分離,一般來講,水分的作用在于促使水泥水化,而水分的分離主要是通過提供骨料吸收的液體和蒸發(fā)。在凝聚結(jié)構(gòu)的形成過程中,相應(yīng)的混凝土拌合物的一些性質(zhì)也會發(fā)生變化,最明顯的是其流動性開始變差。此外,溫度也會在一定程度上影響拌合物的和易性,其原因很簡單,若溫度上升較快,則混凝土拌合物的水分就會快速蒸發(fā),同時其相關(guān)的水化反應(yīng)也會加快。通過對上述時間和溫度因素的分析可知,二者均會對混凝拌合物的和易性產(chǎn)生一定程度的影響,這就需要施工的相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人員,必須注意時間和溫度的變化給和易性造成的影響,并將其控制在合理的范圍之內(nèi)。endprint
3 改善新拌水泥混凝土和易性的措施
3.1 采用合理砂率標(biāo)準(zhǔn)
在用水量及水泥用量都固定控制的情況下,盡可能的控制能使水泥混凝土拌合物達(dá)到極大的流動性性能,且能同時使其保持粘聚性及一定保水性,并盡可能采用較低的砂率標(biāo)準(zhǔn)。通過對砂率的嚴(yán)格控制,從源頭上提高混凝土拌合物的質(zhì)量,有利于提高新拌水泥混凝土的質(zhì)量,對于施工建筑物質(zhì)量的提高也是大有裨益。
3.2 改善砂、石的級配
具有優(yōu)良級配的水泥混凝土拌和物一般都具有較優(yōu)的和易性。集料的最大粒徑相對變大,可使其總表面積變的相對較小,拌和物的和易性也會隨之得到有效的改善。改善砂石的級配,(尤其石)盡可能采用較粗大砂石。通過改善砂、石的級配,可以增加混泥土拌合物的整體質(zhì)量,在發(fā)生水化反應(yīng)時,其效果會得到一定程度的提高。
3.3 調(diào)整水泥漿用量,增加砂石的用量
在水灰比不變的條件下,適當(dāng)增加水泥漿的用量,既可增大拌合物的流動性;又能保證強(qiáng)度和耐久性不受影響。在砂率不變的有限制條件下,適當(dāng)?shù)卦龃笊笆挠昧浚蓽p小拌合物的流動性。
3.4 摻外加劑或摻合料
外加劑(如減水劑、流化劑等)對混凝土的和易性有很大的影響。少量的外加劑能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的條件下,獲得良好的和易性。不僅流動性顯著增加,而且還有效地改善拌合物的粘聚性和保水性,同時能提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。一個工程使用什么樣的外加劑應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計和施工技術(shù)要求在工程開工之前進(jìn)行認(rèn)真優(yōu)選,并根據(jù)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的適應(yīng)性試驗論證確定。三峽工程在開工初期曾對全國近30個外加劑正規(guī)廠家生產(chǎn)的30多個品種按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了初選試驗,在此基礎(chǔ)上,對初選出來的幾個品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品,由3個具有資質(zhì)的試驗單位,結(jié)合三峽工程的原材料進(jìn)行了全面的混凝土適應(yīng)性試驗,經(jīng)過充分論證和嚴(yán)格評審,最終優(yōu)選出了2~3個品質(zhì)優(yōu)選的、適合三峽工程實際情況的外加劑品種,滿足了大倉面、高強(qiáng)度混凝土施工需要,提高了混凝土的各種性能。
4 結(jié)束語
混凝土的和易性是混凝土工程施工質(zhì)量核心因素之一,因為混凝土拌和物的和易性的程度直接影響混凝土的施工質(zhì)量,混凝土拌和料具有良好的和易性,是確保工程質(zhì)量的核心要素。在施工管理過程中,只有采取有效的控制措施,才能保證工程的質(zhì)量與施工的進(jìn)度。
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作者簡介:
羅世躍(1972-),男,江蘇興化人,助理工程師。endprint