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武漢混凝土公司關(guān)于新拌混凝土的穩(wěn)定性問(wèn)題添加時(shí)間:2020-07-29

武漢混凝土公司關(guān)于新拌混凝土的穩(wěn)定性問(wèn)題

工作性是新拌混凝土的一個(gè)重要性能。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)新拌混凝土的流動(dòng)性發(fā)生了相當(dāng)大的變化。在外加劑推廣應(yīng)用前,現(xiàn)澆混凝土的坍落度只有幾十毫米,預(yù)制建筑構(gòu)件基本上采用干硬性混凝土;減水劑推廣應(yīng)用后,現(xiàn)澆混凝土的坍落度增大到80~100mm;商品混凝土普遍應(yīng)用后,為了滿足泵送的要求,現(xiàn)澆混凝土的坍落度增大到180mm左右;近年來(lái),現(xiàn)澆混凝土的坍落度還在增大,220~240mm坍落度的混凝土成為我國(guó)目前建筑工程現(xiàn)澆混凝土的主流,坍落度大于240mm的混凝土也不少見(jiàn)。即便如此,建筑工地現(xiàn)場(chǎng)加水現(xiàn)象還是極為普遍。與此同時(shí),混凝土離析現(xiàn)象日益嚴(yán)重,混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。不僅建筑工地現(xiàn)場(chǎng)如此,一些建筑構(gòu)件的生產(chǎn)企業(yè)也采用坍落度超過(guò)200mm的混凝土。由于混凝土澆筑是一項(xiàng)非常辛苦的工作,目前很少有人愿意從事這項(xiàng)工作。大坍落度混凝土可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,因而被普遍采用。但是,大坍落度混凝土如果控制不好,極易離析。在現(xiàn)實(shí)條件下如何控制新拌混凝土的質(zhì)量是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

武漢混凝土公司關(guān)于新拌混凝土的穩(wěn)定性問(wèn)題(圖1)

目前,我國(guó)新拌混凝土的技術(shù)指標(biāo)主要是坍落度,其它要求很少。坍落度是新拌混凝土流動(dòng)性的一個(gè)表征。一般來(lái)說(shuō),坍落度越大,新拌混凝土的流動(dòng)性越好。但是,坍落度并不是對(duì)新拌混凝土質(zhì)量的全面表征,至少說(shuō)它不能反映新拌混凝土的穩(wěn)定性。以前,我國(guó)普遍采用塑性混凝土,流動(dòng)性是影響施工的主要因素,很少出現(xiàn)離析問(wèn)題。在商品混凝土推廣應(yīng)用的初期,新拌混凝土的坍落度一般不超過(guò)180mm,離析現(xiàn)象雖有出現(xiàn),但一般都出現(xiàn)在C20以下的低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中。由于低強(qiáng)度等級(jí)混凝土用量較少,而且不用于重要部位,因而離析問(wèn)題也不太突出。隨著新拌混凝土流動(dòng)性要求的提高,新拌混凝土不穩(wěn)定現(xiàn)象日益突出。不僅低強(qiáng)度等級(jí)混凝土出現(xiàn)離析,C30混凝土和C35混凝土也出現(xiàn)較嚴(yán)重的離析,甚至C40混凝土也有不同程度的離析,這些都是目前用量最大的混凝土。因此,我國(guó)目前混凝土工程的施工質(zhì)量令人擔(dān)憂。在這樣的背景下,新拌混凝土的穩(wěn)定性應(yīng)該引起工程界的重視,成為新拌混凝土不可或缺的一個(gè)質(zhì)量控制指標(biāo)。


文章針對(duì)目前大體積混凝土普遍存在的不穩(wěn)定問(wèn)題,分析了新拌混凝土不穩(wěn)定可能帶來(lái)的問(wèn)題,尤其是分析了對(duì)硬化混凝土性能帶來(lái)的問(wèn)題。這些問(wèn)題對(duì)混凝土工程的施工質(zhì)量有著較大的影響,也是目前混凝土開(kāi)裂較嚴(yán)重的一個(gè)重要原因,而這一點(diǎn)目前還沒(méi)有被人們認(rèn)識(shí)和關(guān)注。為了解決好新拌混凝土的穩(wěn)定性問(wèn)題,文章結(jié)合混凝土工程實(shí)際情況,提出評(píng)定新拌混凝土穩(wěn)定性的方法,給出保證混凝土穩(wěn)定性基本思路。


1新拌混凝土工作性的含義及確定的依據(jù)


對(duì)于新拌混凝土的工作性,目前還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的確切定義。1932年,Powers將新拌混凝土的工作性定義為:工作性是一種確定拌和物澆灌難易程度和抵抗離析能力的性能,它包括了流動(dòng)性和內(nèi)聚性兩種作用。1947年,英國(guó)道路研究試驗(yàn)室的Glanville、Collins和Matthews認(rèn)為,工作性只反映新拌混凝土本身的特性,并將工作性定義為使新拌混凝土達(dá)到充分密實(shí)所需要的有效功(即克服內(nèi)摩擦而做的功)。Hallstom、Newman、Poppvies、Hughes及太卷等人也分別在1951年、1960年、1966年、1968年和1970年提出過(guò)工作性的定義。1983年,黃大能等將新拌混凝土的工作性定義為“混凝土拌和物在拌和、運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)、抹平一系列操作過(guò)程中,在消耗一定能量情況下,達(dá)到穩(wěn)定和密實(shí)的程度”,并認(rèn)為工作性的含義應(yīng)包括流動(dòng)性、可塑性、穩(wěn)定性、易密性四種特性,缺一不可。盡管目前對(duì)新拌混凝土的工作性還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義,但可以肯定,新拌混凝土的工作性并非僅僅是流動(dòng)性的表征,而應(yīng)是多方面特性的表征。作者尤其強(qiáng)調(diào)新拌混凝土的穩(wěn)定性,并指出:新拌混凝土的穩(wěn)定性指的是從時(shí)間上要保持穩(wěn)定,從空間上也要保持穩(wěn)定。從時(shí)間上說(shuō),由于新拌混凝土的制備與使用不是在同一個(gè)地方,從制備地點(diǎn)到使用地點(diǎn)需要經(jīng)過(guò)一個(gè)運(yùn)輸過(guò)程,需要一定的運(yùn)輸時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi),新拌混凝土的性能不能發(fā)生較大的變化。從空間上說(shuō),新拌混凝土在各種作用(如重力作用、機(jī)械振搗作用等)下,能夠保持原有的均勻性。從上述定義看,人們?cè)缇驼J(rèn)識(shí)到新拌混凝土的工作性不僅僅指流動(dòng)性,它具有多方面的內(nèi)涵。在Powers的定義中,不僅注意到流動(dòng)性,也注意到內(nèi)聚性;不僅注意到澆灌的難易程度,也注意到抵抗離析的能力。在黃大能的定義中,也明確指出新拌混凝土的工作性不僅指流動(dòng)性,還包括可塑性、穩(wěn)定性和易密性。由此可見(jiàn),對(duì)于新拌混凝土來(lái)說(shuō),穩(wěn)定性或抵抗離析的能力是非常重要的。在混凝土的施工過(guò)程中,僅僅提高新拌混凝土的流動(dòng)性,不改善新拌混凝土的可塑性、穩(wěn)定性和易密性,就無(wú)法保證新拌混凝土的正常施工。如果為了提高新拌混凝土的流動(dòng)性而使新拌混凝土的可塑性、穩(wěn)定性和易密性變差,反而會(huì)影響混凝土的施工。


對(duì)于大流動(dòng)性混凝土來(lái)說(shuō),穩(wěn)定性與流動(dòng)性是同等重要的。流動(dòng)性是大流動(dòng)性混凝土的特征性能,穩(wěn)定性則反映保持原有均勻性的能力。目前,新拌混凝土離析現(xiàn)象十分嚴(yán)重,正是由于缺乏對(duì)新拌混凝土穩(wěn)定性的控制。


2新拌混凝土穩(wěn)定性較差可能帶來(lái)的問(wèn)題


近年來(lái),建筑工程普遍采用大流動(dòng)性混凝土施工,因?yàn)榇罅鲃?dòng)性混凝土可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,便于施工。但是采用大流動(dòng)性混凝土施工時(shí),如果沒(méi)有較好的穩(wěn)定性,不僅不利于施工,還會(huì)影響混凝土的性能,影響工程質(zhì)量。


2.1 新拌混凝土穩(wěn)定性對(duì)混凝土施工的影響


混凝土工程的施工包括混凝土的輸送、澆筑、振搗等過(guò)程。在施工過(guò)程中,物料將發(fā)生運(yùn)動(dòng)。對(duì)于混凝土的運(yùn)動(dòng),僅僅考慮流動(dòng)性是不夠的,穩(wěn)定性也是非常重要的。新拌混凝土是一個(gè)多組分的聚集體。對(duì)于質(zhì)量?jī)?yōu)良的混凝土,各組分的運(yùn)動(dòng)是相互制約的,是協(xié)調(diào)的。如果混凝土的穩(wěn)定性較差,各組分之間的相互制約較差,在混凝土的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象。如在新拌混凝土的泵送時(shí),如果混凝土的穩(wěn)定性較差,骨料與水泥漿之間的相互作用較弱,骨料的運(yùn)動(dòng)滯后于水泥漿的運(yùn)動(dòng),使得泵送出去的物料中骨料含量較少,水泥漿較多。部分骨料積存在管道中,影響后續(xù)物料的運(yùn)動(dòng),嚴(yán)重時(shí)則堵塞管道。在混凝土澆筑過(guò)程中,如果各組分之間不能相互制約,由于各種物料物理性質(zhì)和幾何性質(zhì)的差異,運(yùn)動(dòng)方向和速度是不一致的。較大較重的骨料顆粒容易向下運(yùn)動(dòng),較輕的水則容易向上運(yùn)動(dòng),使得混凝土不均勻。遇到障礙物時(shí),如果水泥漿的黏滯力不足,骨料顆粒容易被阻擋,在障礙物附近滯留,嚴(yán)重時(shí)可能阻礙后續(xù)物料的運(yùn)動(dòng),使混凝土不密實(shí)。由此可見(jiàn),對(duì)于混凝土的施工,無(wú)論是物料的輸送還是澆筑成型,并非是混凝土坍落度越大越好,必須保證新拌混凝土具有較好的穩(wěn)定性。尤其是大流動(dòng)性混凝土,穩(wěn)定性對(duì)施工性能更為重要。僅僅提高新拌混凝土的流動(dòng)性不一定有利于施工。如果在提高新拌混凝土流動(dòng)性時(shí)降低了穩(wěn)定性,反而不利于混凝土的施工,甚至影響混凝土工程的施工質(zhì)量。


2.2 新拌混凝土穩(wěn)定性對(duì)硬化混凝土性能的影響


新拌混凝土的穩(wěn)定性直接影響到澆筑出混凝土的均勻性。如果新拌混凝土沒(méi)有較好的穩(wěn)定性,即便新拌混凝土攪拌得非常均勻,也難以保證澆筑出的混凝土是均勻的。如果新拌混凝土離析較嚴(yán)重,骨料容易下沉,水分容易上移,澆筑出的混凝土構(gòu)件可能下部骨料較多而上部骨料較少,也可能下部水膠比較小而上部水膠比較大。


硬化混凝土的性能與其組成有著密切的關(guān)系,混凝土組成的不均勻必然導(dǎo)致混凝土性能的不均勻。從混凝土的強(qiáng)度來(lái)看,如果新拌混凝土不離析,混凝土的設(shè)計(jì)水膠比與實(shí)際混凝土水膠比是一致的;如果新拌混凝土發(fā)生離析,不同部位混凝土的水膠比是不同的,混凝土的設(shè)計(jì)水膠比是僅僅實(shí)際混凝土的平均水膠比。在水膠比較小的區(qū)域,混凝土的強(qiáng)度可能高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,但在水膠比較大的區(qū)域,混凝土的強(qiáng)度則可能低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。對(duì)于一個(gè)混凝土構(gòu)件,破壞往往是從最薄弱部位開(kāi)始的,而水膠比較大的區(qū)域則成了最薄弱區(qū)域,這一區(qū)域混凝土的性能決定了混凝土構(gòu)件的性能。由此可見(jiàn),新拌混凝土離析越嚴(yán)重,澆筑的混凝土構(gòu)件性能越差。


目前,在建筑工地現(xiàn)場(chǎng)加水現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。在施工現(xiàn)場(chǎng)加少量的水,如果不影響新拌混凝土的穩(wěn)定性,加入少量的水僅僅使得混凝土的水膠比稍有增大,其結(jié)果是混凝土的強(qiáng)度稍有降低。如果施工現(xiàn)場(chǎng)加水使得新拌混凝土的穩(wěn)定性降低,情況則要嚴(yán)重得多。不僅水的加入使得混凝土的平均水膠比增大,而且由于離析造成水在某些區(qū)域富集,使得這些區(qū)域混凝土的水膠比顯著增大,混凝土強(qiáng)度顯著降低。對(duì)于大坍落度混凝土,穩(wěn)定性通常較難控制,現(xiàn)場(chǎng)即便加入很少的水,也容易導(dǎo)致混凝土嚴(yán)重的離析。一些建筑工程混凝土強(qiáng)度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,有些甚至不得不炸掉重建,多與混凝土現(xiàn)場(chǎng)加水有關(guān)。因此,混凝土的施工時(shí),不允許現(xiàn)場(chǎng)加水。


新拌混凝土穩(wěn)定性不好容易造成混凝土開(kāi)裂,這是另一個(gè)值得注意的問(wèn)題?;炷磷冃蔚牟灰恢滦允腔炷灵_(kāi)裂的一個(gè)重要原因。如果新拌混凝土不穩(wěn)定,在混凝土澆筑過(guò)程中,骨料下沉,水分上移。因此,構(gòu)件的下部混凝土骨料較多而水分較少,構(gòu)件的上部混凝土骨料較少而水分較多。在干燥過(guò)程中,構(gòu)件的下部混凝土由于骨料較多而水分較少,干縮變形較?。粯?gòu)件是上部混凝土由于骨料較少而水分較多,干縮變形較大。由于構(gòu)件中混凝土變形的不一致性,必將產(chǎn)生相互作用。當(dāng)這種相互作用力足夠大時(shí),在受拉區(qū)域?qū)a(chǎn)生裂縫。在溫度變化時(shí),構(gòu)件下部混凝土由于骨料較多,熱膨脹系數(shù)較小,因而溫度變形較??;構(gòu)件上部混凝土由于骨料較少,熱膨脹系數(shù)較大,因而溫度變形較大。這種溫度變形的不一致性也將產(chǎn)生相互作用力,也可能導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂。在CO2濃度較高的環(huán)境下,構(gòu)件下部混凝土由于硬化水泥石體積含量較小,碳化收縮較小;構(gòu)件上部混凝土由于硬化水泥石體積含量較大,碳化收縮則較大。這種碳化收縮的不一致性也將產(chǎn)生相互作用力,也可能導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂。在混凝土受到化學(xué)侵蝕時(shí),硬化水泥石較多的區(qū)域受到的侵蝕較嚴(yán)重,產(chǎn)生的變形較大,不同區(qū)域之間的相互作用將加速侵蝕。由此可見(jiàn),如果新拌混凝土穩(wěn)定性較差,在混凝土施工過(guò)程中將會(huì)造成混凝土組分的不均勻性。這種組分的不均勻性必將導(dǎo)致混凝土變形性能的不一致性。在使用環(huán)境下,各種變形性能的不一致性必將產(chǎn)生相互作用力。各種相互作用力的疊加是導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的一個(gè)重要原因。


從上述這些方面看,保證混凝土的均勻性是非常重要的,而新拌混凝土的穩(wěn)定性是混凝土均勻性的前提條件。用穩(wěn)定性較差的混凝土不可能澆筑出均勻的混凝土構(gòu)件。從保證混凝土工程的施工質(zhì)量來(lái)說(shuō),穩(wěn)定性應(yīng)該是新拌混凝土的一個(gè)非常重要的性能,對(duì)此應(yīng)該有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。


干硬性混凝土和塑性混凝土比較穩(wěn)定,不會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象。易產(chǎn)生離析的是流態(tài)混凝土,特別是大流動(dòng)性混凝土。以前,我國(guó)建筑工程主要采用塑性混凝土,很少出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象?,F(xiàn)在,普遍采用大坍落度混凝土施工,出現(xiàn)了較多的混凝土離析問(wèn)題。無(wú)論是從混凝土的施工來(lái)看,還是從混凝土的性能來(lái)看,穩(wěn)定性都應(yīng)該成為新拌混凝土的一個(gè)重要控制指標(biāo),穩(wěn)定性不合格的混凝土就是不合格的混凝土。然而,在大幅度提高新拌混凝土流動(dòng)性要求的同時(shí),并沒(méi)有提出穩(wěn)定性的要求。提高新拌混凝土流動(dòng)性的措施主要是增大用水量,或者增加減水劑摻量。在施工現(xiàn)場(chǎng),則是通過(guò)加水來(lái)提高混凝土的流動(dòng)性。采用這些方法提高新拌混凝土流動(dòng)性,離析現(xiàn)象自然是在所難免了。混凝土強(qiáng)度不足現(xiàn)象并不少見(jiàn),混凝土開(kāi)裂現(xiàn)象也是屢見(jiàn)不鮮。這種施工狀況應(yīng)該引起有關(guān)方面的重視,再也不能持續(xù)下去了。


3新拌混凝土穩(wěn)定性的評(píng)定方法


坍落度方法是評(píng)定新拌混凝土性能最常用的方法,這種方法主要體現(xiàn)新拌混凝土的流動(dòng)性。坍落度越大,表明新拌混凝土的流動(dòng)性越大。既然穩(wěn)定性是新拌混凝土十分重要性能,應(yīng)該有一個(gè)簡(jiǎn)單易行的評(píng)定方法。分層度方法是一種評(píng)定新拌混凝土流動(dòng)性的方法,但操作比較麻煩。下面介紹一種評(píng)定新拌混凝土穩(wěn)定性的簡(jiǎn)單方法。


按照混凝土坍落度的試驗(yàn)方法裝料、插搗、抹平,然后平穩(wěn)地提起坍落度筒。當(dāng)新拌混凝土坍塌穩(wěn)定后,將坍落度筒放到坍塌的混凝土中心。用抹刀刮開(kāi)坍落度筒外部的混凝土,留下坍落度筒內(nèi)部混凝土。分別測(cè)定這兩部分混凝土中的粗骨料含量。用這兩部分混凝土粗骨料含量之差來(lái)表征新拌混凝土的穩(wěn)定性。


從理論上講,在新拌混凝土坍塌過(guò)程中,如果各組分的運(yùn)動(dòng)是一致的,兩部分混凝土的組成應(yīng)該是相同的,粗骨料含量之差應(yīng)該為0。但在實(shí)際情況中,粗骨料是在水泥漿或砂漿的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的。因此,粗骨料的運(yùn)動(dòng)比水泥漿或砂漿慢。當(dāng)水泥漿或砂漿的黏滯力較大時(shí),它對(duì)帶動(dòng)粗骨料運(yùn)動(dòng)的能力較強(qiáng),粗骨料運(yùn)動(dòng)速度與水泥漿或砂漿運(yùn)動(dòng)速度的差異則較小。在這種情況下,混凝土不會(huì)發(fā)生離析。在上述試驗(yàn)過(guò)程中,邊部混凝土與中心混凝土組成的差異不大,兩部分混凝土中粗骨料含量的差異較小。當(dāng)水泥漿或砂漿黏滯力較小時(shí),這種黏滯力不能帶動(dòng)粗骨料一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)水泥漿或砂漿運(yùn)動(dòng)時(shí),粗骨料幾乎不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)很慢。在這種情況下,混凝土?xí)l(fā)生離析。在上述試驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)水泥漿或砂漿向四周擴(kuò)展時(shí),大部分粗骨料不隨水泥漿或砂漿運(yùn)動(dòng),仍然留在中心。因此,邊部混凝土中的粗骨料很少,而中心混凝土中的粗骨料很多。這兩部分混凝土中粗骨料含量的差異較大。因此,這兩部分混凝土中粗骨料含量之差越小,表明混凝土的穩(wěn)定性越好;這兩部分混凝土中粗骨料含量之差越大,表明混凝土的穩(wěn)定性越差。如果這兩部分混凝土中粗骨料之差大于一定的數(shù)值,表明混凝土已經(jīng)離析。


這種方法與坍落度試驗(yàn)方法基本相同,差別僅僅是判別的依據(jù)不同。只要可以進(jìn)行坍落度試驗(yàn)的地方都可以用這種方法進(jìn)行新拌混凝土穩(wěn)定性的評(píng)定。由此可見(jiàn),這種方法是簡(jiǎn)單易行的,既可以用于商品混凝土的生產(chǎn)控制,也可以用于商品混凝土的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。


4保證新拌混凝土穩(wěn)定性的思路


從前面的分析可以看出,大坍落度混凝土不一定具有好的施工性能,而且容易離析,影響混凝土的施工。因此,混凝土的坍落度應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)乃健男掳杌炷练€(wěn)定性考慮,在滿足正常施工的前提下,盡可能采用較小的坍落度。目前,普遍采用200mm以上坍落度混凝土,甚至采用240mm以上的混凝土,對(duì)于大部分工程來(lái)說(shuō),是沒(méi)有必要的,也是沒(méi)有道理的。無(wú)限制地提高新拌混凝土的坍落度是導(dǎo)致目前新拌混凝土離析嚴(yán)重的一個(gè)重要原因,也是產(chǎn)生施工質(zhì)量問(wèn)題重要原因之一。


新拌混凝土的工作性取決于液相的體積含量和黏度。在混凝土中,砂漿是液相,它帶動(dòng)粗骨料一起流動(dòng)。因此,砂漿的體積含量和黏度決定著新拌混凝土的工作性。傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)首先根據(jù)骨料狀況及坍落度要求確定混凝土的用水量,然后根據(jù)混凝土強(qiáng)度要求確定水膠比,最后確定砂率,根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算各組分的用量。用這種方法進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì),不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土中液相體積含量和黏度差異很大。一般來(lái)說(shuō),低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中液相體積含量較少,液相黏度較低;高強(qiáng)度等級(jí)混凝土中液相體積含量較多,液相黏度較高。由此可見(jiàn),不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土達(dá)到相同坍落度的技術(shù)途徑是不同的。低強(qiáng)度等級(jí)混凝土是通過(guò)低液相黏度來(lái)達(dá)到所要求的坍落度;高強(qiáng)度等級(jí)混凝土是通過(guò)較多的液相體積含量來(lái)達(dá)到所要求的坍落度。


砂漿要能夠帶動(dòng)粗骨料一起運(yùn)動(dòng),必須要有足夠的黏滯力,否則,則不能保證粗骨料與砂漿一起運(yùn)動(dòng)。高強(qiáng)度等級(jí)混凝土由于液相黏稠度較大,能夠帶動(dòng)粗骨料一起運(yùn)動(dòng),因而不容易離析。低強(qiáng)度等級(jí)混凝土由于液相黏稠度較小,難以帶動(dòng)粗骨料一起運(yùn)動(dòng),因而容易離析。新拌混凝土坍落度要求逐年提高,大多數(shù)攪拌站都是通過(guò)提高混凝土用水量或增加減水劑摻量來(lái)實(shí)現(xiàn),這兩種技術(shù)途徑都是降低了液相的黏稠度,從而使得新拌混凝土的穩(wěn)定性降低。建筑工地現(xiàn)場(chǎng)加水更是降低了新拌混凝土中液相的黏稠度,容易破壞新拌混凝土的穩(wěn)定性。


從上述分析可以得出這樣一個(gè)認(rèn)識(shí):要保證新拌混凝土的穩(wěn)定性,必須保證砂漿有足夠的黏稠度,提高新拌混凝土的流動(dòng)性可以通過(guò)增加新拌混凝土中的砂漿體積含量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

新拌混凝土穩(wěn)定性對(duì)砂漿黏稠度的要求與粗骨料密度、粒徑和表面粗糙度有關(guān)。粗骨料密度越大,帶動(dòng)它運(yùn)動(dòng)的黏滯力越大,這就需要砂漿越黏稠。粗骨料粒徑越大,要求砂漿越黏稠。粗骨料表面越光滑,也需要砂漿越黏稠。


砂漿體積含量是新拌混凝土流動(dòng)性的保證,對(duì)于一定流動(dòng)性要求的混凝土,必須要有相應(yīng)數(shù)量的砂漿體積含量。試圖用降低砂漿黏稠度來(lái)減少砂漿體積含量實(shí)質(zhì)上是用穩(wěn)定性的損失換取流動(dòng)性的增加,是不可取的。


由于傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法不能較好的把握新拌混凝土中液相的數(shù)量和黏稠度,因而無(wú)法把握新拌混凝土的穩(wěn)定性。這種方法是在以小坍落度混凝土為主的時(shí)期產(chǎn)生的,在這一時(shí)期,不存在穩(wěn)定性問(wèn)題,因而這種方法能夠較好地指導(dǎo)混凝土配合比設(shè)計(jì)。但對(duì)于大流動(dòng)性混凝土,這種方法不能很好地把握新拌混凝土穩(wěn)定性的弱點(diǎn)凸顯出來(lái)。特別是超塑化劑的使用,混凝土用水量顯著減少,混凝土中的液相體積含量顯著降低,而液相的黏稠度顯著減小,使得新拌混凝土容易離析。因此,在目前的情況下采用傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法顯然是不合適的。正確的設(shè)計(jì)思路應(yīng)該是根據(jù)混凝土的坍落度要求確定混凝土中的砂漿體積含量,根據(jù)粗骨料粒徑、密度和表面性質(zhì)選擇合適的砂漿黏稠度,根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求確定水膠比,在此基礎(chǔ)上,計(jì)算出各組分的用量。


混凝土中的砂漿也存在穩(wěn)定性的問(wèn)題。在砂漿中,液相是水泥漿。在物料運(yùn)動(dòng)時(shí),水泥漿需帶動(dòng)細(xì)骨料一起運(yùn)動(dòng)。如果水泥漿的黏滯力太小,則不能帶動(dòng)細(xì)骨料運(yùn)動(dòng),造成水泥漿與細(xì)骨料的離析。從目前所用的原材料情況看,細(xì)骨料普遍偏細(xì)。因此,水泥漿與細(xì)骨料離析的現(xiàn)象并不嚴(yán)重。新拌混凝土的離析較多地表現(xiàn)為粗骨料的離析。如果新拌混凝土中的水泥漿不能帶動(dòng)細(xì)骨料一起運(yùn)動(dòng),這樣的砂漿也不足以達(dá)到粗骨料一起運(yùn)動(dòng)。如果新拌混凝土存在細(xì)骨料的離析,也必然存在粗骨料的離析。因此,評(píng)定新拌混凝土穩(wěn)定性時(shí),采用粗骨料體積含量之差作為新拌混凝土穩(wěn)定性的評(píng)定指標(biāo)是合適的,它既能科學(xué)地表征新拌混凝土的穩(wěn)定性,又便于操作。


5結(jié)語(yǔ)


通過(guò)上述分析可以清楚地認(rèn)識(shí)到新拌混凝土的穩(wěn)定性對(duì)大流動(dòng)性混凝土有著特別重要的意義。為了保證混凝土的正常施工,更為了保證混凝土的性能,必須嚴(yán)格控制新拌混凝土的穩(wěn)定性。否則,施工質(zhì)量難以保證,混凝土性能更得不到保證,混凝土工程的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。這一點(diǎn)應(yīng)該引起工程界和政府主管部門的重視。


文章給出了一個(gè)評(píng)定新拌混凝土穩(wěn)定性的方法,這一方法可以較好地評(píng)定新拌混凝土的穩(wěn)定性,而且簡(jiǎn)單易行。


大坍落度混凝土既不利于施工,又影響混凝土的性能。因此,在保證正常施工的前提下盡可能采用較小坍落度的混凝土。


由于傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法不能控制混凝土中液相的數(shù)量和黏稠度,因而不能保證新拌混凝土的穩(wěn)定性。因此,對(duì)于大流動(dòng)性混凝土,傳統(tǒng)的配合比設(shè)計(jì)方法是不適合的。文章給出了大流動(dòng)性混凝土配合比設(shè)計(jì)思路,可供參考。