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混凝土和易性对混凝土结构性能的影响及影响因素new

添加日期:2017/5/18 16:42:40   作 者:刘俊平  来源:   浏览次数:

 

要:

本文介绍了混凝土和易性对混凝土工程质量的影响,同事对影响混凝土和易性的各种因素加以分析,针对性的规避、解决进行论述。

 

关键词  混凝土和易性  影响因素   

 

前言

 

   混凝土对工程中的重影响是毋庸置疑的,就强度、耐久性方面相关文献、论文讲的已经足够多了,这里只就新拌混凝土的和易性对混凝土结构性能的影响及相关影响因素加以分析、讨论。

 

混凝土和易性的定义及对工程结构性能的影响

 

混凝土和易性即混凝土由投料、搅拌、运输、输(泵、吊等)送、浇筑、振捣、填充密实及后续的抹面、收光等整个过程,混凝土所能表现出来的可操作性能的表述,有的地方也叫做和易性、工作性、(大坍落度砼)也可简单的称之为流动性。好的和易性可以理解为流动性好、触变性好、粘聚性适中,无或少泌水、不(轻微)离析、凝结时间满足要求而不过分延迟等等;在混凝土的搅拌、卸料、运输、泵送、浇筑、振捣、抹面等各环节均有较好的施工操作性能的特点。

良好和易性的混凝土易于浇筑、振实也利于混凝土内部较大气泡在振捣过程外排溢出,不易产生填充不密实、蜂窝麻面及漏筋、烂根等现象同时也可避免过振造成的分层、浮浆及砂线、色差等外观缺陷;同时良好的和易性也可避免出现试件间匀质性差异造成的强度测试数据离散性过大的状况出现;最重要的还是良好的工作性可最大程度降低各环节的额外加水造成水灰比失控、强度、耐久性、外观异常的风险,也更便于施工各环节的质量控制。

 

不同条件下混凝土和易性的影响因素

 

1、低标号混凝土因为W/C较大,同时胶凝材料用量低,单方用水量大,这就使得混凝土浆体稀薄,会导致混凝土内(粘)聚性差、包裹性差;同时高标号水泥配制低标号砼,会造成计算W/C过大、用水量大、水泥用量低,此时如果掺合料取代比例低就会更加加剧这种混凝土和易性劣化的趋势;

2、低标号砂率取值太小或是砂子过粗或是细集料0.315mm组份缺失都会造成混凝土保水性、粘聚性差不易泵送。所以泵送混凝土(包含导管施工桩基混凝土)细粉料一般要求比低于380-430kg/m3同时对细集料料0.315mm部分也有不低于15%的要求。砂子级配差或是0.315mm(粒径子大到小,该部分颗粒对水在混凝土中的转移阻力有变大的突变)组份缺失严重,或是掺合料颗粒过粗、级配差,使混凝土粘聚性差,在泵压的作用下,自由水会被压走留下砂石料造成堵管、混凝土离析、泌水、蜂窝、麻面、漏砂、水线及混凝土早、后期强度缺陷;这种情况若是仅仅通过提高砂率(中间级配颗粒的大幅度提高对填充水泥浆的要求也会有很大的提高)改善混凝土和易性难以达到要求,此时就必须通过提高胶材用量(或提高掺合料替代比例),来改善混凝土内聚性提高流动性,在商混站生产低标号砼,生产配比砂(湿砂含石)比石子多的情况很常见;也可以通过适当引气提高浆体体积,增加浆体粘度,以不同粒径小气泡补充混凝土体系颗粒级配,并借助其滚珠效应提高混凝土流动性;通过增添增稠剂提高自由水粘度提高混凝土内聚性。

3、高标号混凝土则相反,由于W/C取值较小,现在减水剂的自身减水率很高而有些配比设计者基于降低成本(水泥用量)考虑又将减水率取值很高,就造成单方用水量取值极低,在某种或几种不利条件的共同作用下,会使混凝土内聚性过大,即使坍落度很大由于粘性很大变形很慢,可操作性也会很差;在泵压作用下难以形成泌水润滑层,混凝土在泵管内移动摩阻力很大、泵压损失也大;此种情况也会造成混凝土堵管、浇筑、密实困难,同时过高的粘聚性使气泡不易排出,使结构外观不良;

4、泵送混凝土一般可用压力泌水值来评定混凝土的泵送性能,适中的压力泌水即可保证混凝土在泵送加压时在混凝土栓柱及泵管间形成润滑水膜利于混凝土运动输送,同时又可避免自由水或水泥浆在泵压下脱离粗细骨料的约束泌出分离造成堵泵事故,这里提一下压力泌水值70-140混凝土可泵性较好。

 

混凝土良好和易性建议以下方面加以重点关注

 

a、水泥——选取强度标号高,比表面积适中(小于400),标稠需水量小坍落度损失小,C3A、碱含量适中的水泥;

b、砂——洁净、级配良好的中粗,含泥量、泥块含量小,堆积密度大(空隙率低),吸水率小的河砂为宜;

c、碎石——级配良好的连续级配或是空隙率最小的间断级配的最佳组合,吸水率小,表观密度大,堆积密度大,含泥量、泥块含量低的石灰石、花岗岩、玄武岩等原生岩石,母岩强度高,压碎值小;

d、粉煤灰——满足Ⅰ级灰标准的原状灰,细度、需水率比、烧失量合格较小,或优质Ⅱ级粉煤灰;

e、矿粉——比表面积合适,活性高,需水量比较小;

f、配合比——适宜的水胶比、适中的单方用水量,不能因为迁就成本一味选取过低的用水量,要充分考虑送样试配阶段材料存在极大的认为优化的因素,而随后的生产大货势必存在质量折扣及季节性波动情况,所以要留有一定的参数富裕是必要和科学的。还有就是据相关经验高标号混凝土用水量有一个突变点,比如低于160kg时过大的粘聚性,过了160kg就大为改善,遇到这种情况可以找一下,遇到这种情况尽可能要跳开次敏感点并拉开一定间隔距离;

g、充分利用水泥、矿粉及粉煤灰表观密度的差异对浆体体积的影响,众所周知水泥3.15,矿粉2.6-2.7,粉煤灰2.1-2.2,那么同样重量粉煤灰体积最大矿粉次之水泥体积最小,故提高优质粉煤灰比例混凝土浆体体积增加,流动性、包裹性自然提高,所以在试配及生产控制过程可酌情加以利用解决遇到的材料波动引起的混凝土和易性波动;

h、浮动外加剂掺量,来适应材料波动动工作性能的影响,提高引气剂、增稠剂比例(高标号混凝土引气相对困难)通过引气、增稠及减水过饱和以达到减低混凝土屈服值来平衡粘性过大的影响并尽可能的在大流动的情况下提高浆体对骨料的悬浮作用,同时引入或提高优质掺合料的掺加比例充分利用其减水及玻璃体滚珠效应;

i、通过强力搅拌(并保证搅拌时间)来打破化学凝聚及分子间作用,也可将砂石材料所含泥块及风化薄弱部分剥离粉碎使其与拌合水及减水剂产生作用,避免前期泌水离析后面大幅度的吸水、吸附损失,造成过低工作性引起的系列负面影响。

j、其它不确定因素影响。

 

结论

 

基于混凝土现场质量控管及混凝土工程质量——成本计较,建议混凝土配比设计之初就将混凝土和易性(工作性能)重要程度提高到一定程度,同时在整个混凝土工程施工的全过程,严格控制各种原材料进场质量波动,并在生产期间根据材料及混凝土呈现状态,判断和易性影响因素及时、适度的利用可采用手段加以调整,以保证工程进度及质量。

 

参考文献

 

1、《混凝土结构工程施工规范》GB 506666-2011

2、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011

3、《混凝土外加剂工程应用手册》(第二版)2005.11  冯浩 朱清江

 

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