水泥混凝土和易性的思考

2017-04-09李强

四川水泥 2017年5期

关键词：易性砂率水灰比

李强

(四川成德南高速公路有限责任公司四川成都 610000)

水泥混凝土和易性的思考

李强

(四川成德南高速公路有限责任公司四川成都 610000)

在高速公路混凝土挡墙施工的过程中，对于水泥混凝土质量的控制至关重要。基于此，文章对该高速公路混凝土挡墙用水泥混凝土的和易性展开了分析，以便更好的提高工程的质量。

水泥混凝土；和易性；质量

一、概况

在四川某高速公路混凝土挡墙施工中，需要用到大量的现拌水泥混凝土，而和易性是水泥混凝土的重要性能，和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能，也称混凝土的工作性。通常包括有流动性、粘聚性和保水性等三个方面的含义。一般用实验测定流动性，以目测和经验评定粘聚度和保水度。混凝土的流动性用稠度表示，其测定方法有坍落度与坍落扩展法和维勃稠度法两种。为了有效确保该高速公路混凝土挡土墙的质量，下面对改善所用水泥混凝土拌合物和易性的措施进行了分析。

二、改善混凝土拌合物和易性的措施

（一）采用合理的砂率

砂率是表示混凝土中砂子与石子二者的组合关系，砂率的变动，会使骨料的总表面积空隙率发生很大的变化，因此对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。当砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率也随之增大，在混凝土中水泥浆用量一定的情况下，骨料颗粒表面水泥浆将相对减薄，骨料间的摩擦力增大，拌合物就显得干涩，流动性就变小，如果想要使混凝土保持流动性不变，则需增加水泥浆用量，将会使单位体积混凝土的水泥消耗量加大，使混凝土的成本增加。反之，若砂率过小，拌合物中石子明显多于砂子，混凝土中砂浆量不足以包裹石子表面，并不足以填满石子间空隙，会使混凝土的密实度不足和强度降低，由于石子间没有足够砂浆作润滑层，混凝土拌合物的流动性不但会降低，随之严重影响其粘聚性和保水性，使混凝土产生骨料离析、水泥浆流失，甚至出现崩散现象，给施工造成不便，混凝土成形困难，生产出的混凝土成形畸屈，外观缺陷，强度不足。

在配置在该高速公路挡墙工程所用混凝土时，砂率不能过大，也不能太小，应该选用合理的砂率值。所谓合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌合物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保水性能良好的砂率值。

(二）调整水泥浆的数量和稠度

混凝土拌合物在外界振动或自重作用下会产生流动，混凝土流动则必须克服内在阻力，混凝土拌合物的内在阻力主要来源于两个方面，一是骨料之间的摩擦力，二是水泥浆的粘聚力。骨料间的摩擦力大小主要取决于骨料颗粒表面的水泥浆层厚度，也就是水泥浆数量。水泥浆的粘聚力大小主要取决于水泥浆的干稀程度，也就是水泥浆的稠度。在保持水灰比不变的情况下，混凝土拌合物的水泥浆用量越多，骨料颗粒表面的水泥浆层厚度就越厚，那么所起润滑作用就越好，此时骨料间的摩擦力减小，混凝土拌合物容易流动，那么流动性增大，反之流动性减小。但是如果水泥浆量用量过多，此时骨料相对用量减少，水化热增大，这样很容易出现流浆和泌水现象，而且会消耗更多的水泥。如果水泥浆量过少，则无法填满骨料之间的空隙甚至于不够包裹所有骨料颗粒的表面，此时拌合物将会产生崩塌现象，粘聚性降低。由此可见，在该高速公路挡墙工程所用混凝土拌合物的水泥浆用量即不能太多，也不能太少，应以满足拌合物各项性能为依据。

（三）合理选择水灰比

在保证水泥用量不变的情况下，水灰比的大小与拌合用水量相关。当水灰比小，也就是减少混凝土的拌合用水量，此时水泥浆变稠，水泥浆的粘聚力必然增大，这就使得混凝土拌合物的粘聚性和保水性良好，但是其流动性将会降低。当水灰比大，也就是增加拌合用水量，则出现相反情况。当混凝土拌合用水量过少时，也就是水灰比过低，不仅流动性太小，而且粘聚性也因混凝土发涩而变差，在一定施工条件下难以成型密实。如果拌合用水量过多，也就是水灰比过大，则水泥浆过稀，这时混凝土拌合物虽然流动性大，但将会产生严重的分层离析和泌水现象，并且严重影响混凝土的强度和耐久性。

在用水量固定的情况下，水灰比的大小与水泥用量相关。当水灰比小，也就是水泥用量多时，此时水泥浆变稠，混凝土拌合物的流动性较小，但是粘聚性和保水性增大；当水灰比大，也就是水泥用量少时，此时水泥浆变稀，混凝土拌合物的流动性增大，但是水泥用量过少会使混凝土拌合物流浆和离析，影响混凝土的强度和耐久性。因此，应根据设计要求和规范合理选择水灰比。

（四）拌和时间的时间与温度

搅拌完的混凝土拌合物，随着时间的延长而逐渐变得干稠，和易性较差，其原因部分水分洪水泥水化，部分水分被集料吸收，另一部分水分蒸发掉。由于水分减少，混凝土拌合物的流动度变小。随着温度的升高，混凝土拌合物的流动性要降低，温度每升高10℃，坍落度约减少为20mm。因此，在施工中为保证混凝土拌合物的和易性，要考虑时间和温度的影响，并采取相应的措施。

（五）选择合适的组成材料

1、选择合适的水泥品种

水泥的品种，应根据该高速公路挡墙工程特点及所处的环境等条件，进行选择。不同品种的水泥，达到相同的坍落度，需水量是不同的。而矿渣水泥所配置的混凝土拌合物的流动性较大，但粘聚性差，易泌水。实际工作中，根据工程特点及所处的环境等条件，同等条件下，优先选用普通水泥及散装水泥。

2、调整骨料的级配、颗粒形状、表面状态及最大粒径

一般来讲，级配好的骨料，其拌合物流动性较大，粘聚性和保水性较好，扁平和针状骨料较少而球形骨料较多时，拌合物流动性较大；表面光滑的骨料，如河砂、卵石、其拌合物流动性较大；骨料的最大粒径增大，由于其表面积减少，故其拌合物流动性较大。人工骨料以其规范、标准而使所拌混凝土和易性更为良好，故现大规模的土建施工一般多采用人工骨料。砂、石的颗粒级配采用筛分析法测定。砂的空隙率的大小取决于砂子颗粒级配的好坏，粗、中、细粒径的砂子，按适当的比例填充、搭配，就能使砂子的空隙达到最小，级配良好。对于石子的最大粒径，也应在条件许可的条件下，尽量选用大的。

（六）掺用外加剂

在该高速公路挡墙工程所用混凝土拌制过程中，掺入不超过水泥用量的5%（特殊情况除外），用以改善混凝土性能的外加剂（如减水剂和引气剂），对改善拌合物的和易性起着显著作用。外加剂的添加对混凝土的和易性存在很大的影响。仅需少量的外加剂就能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的条件下，获得十分好的和易性，不但流动性可以显著增加，并且还能可行的改善混凝固拌和物的粘聚性以及保水性，并且提升混凝土的强度以及耐久性。粉煤灰由于是微细玻璃珠所组成，犹如滚珠起滑动作用，故能增大坍落度。引气剂由于能使混凝土含气量增加，因而能增大混凝土的坍落度。引气减水剂及减水剂则由于表面活性作用，能分散水泥颗粒，因而增大混凝土的坍落度。