1混凝土工作性能

混凝土工作性能主要以“和易性”、“粘聚性”、“保水性”三性表示混凝土工作性能優(yōu)劣。

（1）混凝土和易性：目前尚無混凝土和易性準確的定義，很難用某一項技術(shù)定量指標來確切表達，和易性是針對混凝土拌合物稠度而言，作為評定混凝土拌合物的流動性和穩(wěn)定性等綜合工藝性能的一個總概念，無法定量表示。

（2）混凝土粘聚性：也是定性的，無法用定量表達。粘聚性是指混凝土拌合物在運輸及澆筑過程中要具有一定的粘聚力，泵送時能整體向前流動，混凝土包裹力、粘結(jié)力要強；混凝土不產(chǎn)生分層，離析現(xiàn)象，使混凝土獲得整體均勻一致的性能，確保泵送時通暢，不發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

（3）混凝土保水性：指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，從而使混凝土不致產(chǎn)生較嚴重的析水——泌水現(xiàn)象的能力。

我們要求混凝土保持一定的工作性能，是個綜合性的要求，泵送混凝土泵送時，無論高度多高、距離多遠都能整體流動，泵送阻力小，不堵管、不堵泵。

2混凝土工作性能判定

混凝土和易性、粘聚性、保水性都可通過試驗混凝土坍落度時觀察混凝土的外觀狀態(tài)，憑經(jīng)驗作判斷，所以說，混凝土坍落度是混凝土內(nèi)在質(zhì)量的外在表現(xiàn)，極為重要。混凝土坍落度是指澆筑時的澆筑坍落度。

通過實測：泵送混凝土坍落度，靜態(tài)損失比動態(tài)損失大20mm左右。所以，混凝土運輸車要不停的轉(zhuǎn)動（3～6或4～8轉(zhuǎn)/分）?；炷撂涠冗€有個經(jīng)時損失問題，實踐證明30min、60min坍落度損失不宜大于20～30mm。

混凝土的“三性”要綜合考慮，不能只為提高混凝土流動性，增加用水量而使粘聚性、保水性降低。有關(guān)混凝土方面的標準，對混凝土工作性的要求，都提出以坍落度來表示。測坍落度時，同時觀察混凝土試體的粘聚性和保水性，用搗棒在坍落的混凝土錐體側(cè)面輕輕敲打，如錐體逐漸下沉，表示粘聚性好，如錐體倒坍，崩裂或離析則表示不好。保水性以混凝土拌合物稀漿析出的程度來評定。如有較多的稀漿從底部析出，骨料外露，則表明此混凝土保水性不好；坍落度筒提起后，無稀漿或少量稀漿自底部析出，表示保水性好。坍落度筒提起后，混凝土發(fā)生崩坍或一邊剪切現(xiàn)象，則表示混凝土和易性不好；整體下坍，表示和易性好。

為便于質(zhì)量控制可將混凝土坍落度分為五級，擴展度分為六級（混凝土坍落度大于220mm時，應(yīng)測擴展度以mm表示），見表1

3影響混凝土工作性能因素

影響因素較多，主要可有以下幾個方面：

3.1單位用水量的影響

規(guī)范：對混凝土最大W/B和最小膠凝材料用量有規(guī)定?；炷羶?nèi)水泥漿含量多，混凝土和易性好，易于施工。

試驗得知：用水量±5～8kg/m3，可影響混凝土坍落度±20mm左右，對混凝土強度影響約±1MPa左右，因此，要保持W/B不變，增加用水的同時要相應(yīng)地增加膠凝材料用量。保持W/B不變，保持混凝土內(nèi)水泥漿含量恒定，使混凝土內(nèi)水泥漿絕對體積在0.3～0.35m3左右，才能既保證混凝土質(zhì)量又提高了混凝土工作性能，易于施工。

3.2骨料的粒徑、級配、吸水率

骨料的粒徑、級配、吸水率對混凝土工作性能影響較大。骨料的粒徑較大，級配良好時（空隙小、總表面積小、大小顆?；ヌ羁障叮盟酀{相對少，在相同的水泥漿條件下，混凝土和易性好，易于施工操作?；炷恋纳奥侍髸档突炷翉姸?，在最佳砂率情況下，每超1%砂率降低混凝土強度約在4%以上；太小的砂率又會造成混凝土和易性不好，泵送混凝土易堵泵，堵管。

通過試驗確定泵送混凝土最佳砂率應(yīng)在38%～45%之間，比普通混凝土高3%～5%左右。泵送混凝土一般Ⅱ區(qū)中砂為好，砂細度模數(shù)在3.6以上泵送混凝土不宜使用,特細砂也不宜用于泵送混凝土,要求通過0.315mm篩的砂不小于15%，不大于30%，通過0.16mm篩的砂不小于5%。

若單位用水量一定時,最佳砂率能使混凝土具有最大的流動性,且能保持良好的粘聚性和保水性。

3.3集灰比

即集料與水泥漿的比，它對混凝土的工作性影響也較大。集灰比一般在60：40或65：35左右，應(yīng)綜合考慮W/B、用水量和集料最大粒徑及其顆粒形狀的影響。由顎式破碎機破碎的石子針片狀超標，其粒形不好，大顆粒超大，級配不良，最易造成泵送混凝土堵塞，影響泵車壽命，因此，不要圖便宜，應(yīng)購買反擊式破碎機破碎的碎石。

石子最大粒徑的顆粒不能超過5%，還不能大于輸送管徑的1/3，若三個石子加在一起，正好卡住管直徑，在泵送時漿體不能通過，易造成堵塞。

一般對給定的W/B和集料時，集灰比的減小，將使混凝土工作性得到改善，但不能過小，也要考慮對混凝土強度降低的影響。

3.4水泥品種的影響

商品混凝土不能用質(zhì)量不穩(wěn)定的水泥，應(yīng)首選P·Ⅰ、P·Ⅱ、P·O水泥；水泥需水量少的為好，與其礦物成分、細度、C3S、C3A含量大或早強有關(guān)。春秋冬可選“R”型水泥，夏季選普通型水泥，或摻混合材的水泥或加大摻合料摻量等。C3A含量宜在4%~6%為宜，和外加劑適應(yīng)性好，C3A每增1%，標稠提高1%，用水量高5%~8%左右。水泥中堿含量要低，堿含量高對高效減水劑適應(yīng)性變差，抗硫酸鹽侵蝕能力也減弱。

3.5凝土摻合料的影響混

混凝土摻合料最普遍的是粉煤灰和礦渣粉。粉煤灰比重2.2左右，比水泥輕1/3。加粉煤灰的混凝土坍落度170mm，比不加粉煤灰的純水泥混凝土190mm坍落度和易性還好。摻磨細礦渣粉和礦渣水泥不同，單摻礦渣可到一定細度，能發(fā)揮潛能，不會泌水，本身含有CaO，但量少，比粉煤灰多。

兩種摻合料單摻或復(fù)摻能顯著的提高和改善混凝土的工作性能。單摻粉煤灰可達30%左右，單摻磨細礦渣粉可達40%左右，復(fù)摻可達50%以上。單摻礦渣粉的混凝土強度高于單摻粉煤灰混凝土的強度，復(fù)摻的和純水泥混凝土的強度近乎相等。商品混凝土必須用Ⅱ級以上粉煤灰、S75級以上磨細礦渣粉，每高一個等級，可以多摻10%以上。

復(fù)摻發(fā)揮了兩種材料的火山灰效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、填充和微集料效應(yīng)的超疊加效果。復(fù)摻不是簡單的混合，不是1+1=2而是1+1＞2的技術(shù)經(jīng)濟效果。經(jīng)多次試驗證明，復(fù)摻的混凝土強度高于單摻的。

3.6混凝土外加劑的影響

混凝土內(nèi)摻入外加劑能有效地改善混凝土拌合物的流動性和提高混凝土施工工作性能。

目前商品混凝土中泵送混凝土，都要摻入泵送劑，才能達到工作性能要求。

筆者認為應(yīng)根椐施工季節(jié)、氣溫、結(jié)構(gòu)類型、遠近、高度等施工工藝要求及混凝土等級、質(zhì)量要求，摻入不同性質(zhì)、數(shù)量的泵送劑，對于泵送混凝土而言，其所用的外加劑不能是單一的，應(yīng)是復(fù)合型、多功能（減水、引氣、增強、塑化等等），要有保水能力，能將砂石包裹成為整體，能使泵送阻力小，泵送通暢等等。減水再多不一定混凝土和易性好，照樣可能還會發(fā)生堵管、堵泵。

使用前應(yīng)先通過泵送劑與膠結(jié)材料的適應(yīng)性試驗，以確定外加劑品種和最佳摻量等等。

泵送劑內(nèi)應(yīng)含引氣、緩凝成分，并且要適當。引氣多了，造成混凝土含氣量增大，降低混凝土強度，緩凝主要是緩混凝土的初凝時間。一般混凝土初凝時間應(yīng)在10～12小時左右。不加外加劑的混凝土，超過5～8h就要廢棄，摻緩凝劑的混凝土，視初凝時間確定。

3.7攪拌時間的影響

混凝土攪拌時間要控制不能少于30s，低于30s混凝土坍落度不穩(wěn)定，影響混凝土工作性。各強度等級的混凝土攪拌時間應(yīng)為：

C10～C15混凝土攪拌時間為30s

C20～C25混凝土攪拌時間為40s

C30～C40混凝土攪拌時間為50s

C45以上及特殊要求混凝土、冬期施工混凝土不少于60s

3.8氣溫的影響

炎熱的夏季35℃以上高溫，坍落度損失會加快50%以上；低于+5℃，損失很小或不損失。夏季用水泥，摻合料進場溫度不能大于60℃，否則不能立即使用，要降溫處理，混凝土出機溫度一般應(yīng)為5～35℃，大于35℃或小于5℃，要采取相應(yīng)措施，混凝土溫度每±5～10℃，坍落度損失為±20～30mm，為此，為確?；炷凉ぷ餍阅?，混凝土出機后，必須在1.5h內(nèi)入模，氣溫低于25℃時，可到2h入模。應(yīng)按運距遠近、澆筑速度、施工難易等情況發(fā)車，不要壓車，但也不能間斷時間太長。運到現(xiàn)場的混凝土，如不能直接入泵，要快速運轉(zhuǎn)2min后卸料，如不能向罐內(nèi)或料斗內(nèi)任意加水。如泵送困難，混凝土變稠時，在初凝時間內(nèi)，可加同品種泵送劑或減水劑(通過試驗，由生產(chǎn)單位派人或退回廠處理)，一般可加入最高摻量的20%～30%。但要從10%逐漸加入，加入后，罐車要快速轉(zhuǎn)動2min后，觀察混凝土。符合要求后卸料，超過初凝時間的混凝土即使再加入外加劑變稀也不能用。（超時的混凝土，強度損失較大）。

3.9混凝土強度等級的影響

混凝土等級高的混凝土比低等級的混凝土坍落度損失快。有人認為混凝土坍落度越大，越易于施工，這是錯誤的。必須按規(guī)范要求選取合理的坍落度值，否則坍落度過大，易造成混凝土離析、堵泵、堵管。坍落度過大，必然導(dǎo)致混凝土和易性、施工性變差，稍振石子下沉，漿體上浮，泌水出現(xiàn)。混凝土失水過多，硬化后混凝土尺寸也會減小，產(chǎn)生塑性收縮裂縫，影響混凝土密實性、抗?jié)B性及耐久性能等等。

通過實踐認為：C15～C40泵送混凝土160～180mm坍落度為優(yōu)，140～160mm和180～200mm為良，超過200mm和低于140mm較差，易造成水泥漿流失離析或干稠不易泵送等后果。C50以上混凝土，坍落度可適當提高20～30mm左右。

總之，影響混凝土工作性能因素較多，需具體問題具體對待，有針對性的采取有效措施，使混凝土施工順利、通暢，以確保混凝土優(yōu)良。

來源：商品混凝土

峻峰監(jiān)理-礦山、環(huán)境、水利水電服務(wù)專業(yè)監(jiān)理