混凝土拌合物性能

1、 拌合物和易性指標(biāo)的試驗與評價方法; 拌合物工作性的影響因素和應(yīng)對; 拌合物離析和泌水的成因、危害和應(yīng)急預(yù)防措施 一、涉及到的幾個概念 二、混凝土拌合物的質(zhì)量要求 三、混凝土拌合物的質(zhì)量指標(biāo) 四、混凝土拌合物的質(zhì)量指標(biāo)檢驗方法 五、混凝土拌合物的質(zhì)量控制 六、本次研討題目內(nèi)容小結(jié) 拌合物 和易性 工作性 離析 泌水 凝結(jié)時間 混凝土在制備過程中大體有兩種狀態(tài)：一是未凝固和硬化過程的狀態(tài)，二是硬化后的狀態(tài)。 混凝土的各組成材料按一定比例配料，經(jīng)攪拌均勻后的混合物，在其未凝固前稱為混凝土拌合物，也稱為新拌混凝土。 拌合物是混凝土生產(chǎn)過程中的一種過渡狀態(tài)，它經(jīng)過輸送、澆筑、振搗密實和抹面等一系列過程

2、，再經(jīng)養(yǎng)護(hù)、硬化后才形成最終的產(chǎn)品。 混凝土從攪拌機中卸出，到澆筑成型完畢 ，所經(jīng)歷的時間并不長，但硬化后混凝土的性能如何，卻與混凝土拌制、澆筑和密實成型密切相關(guān)。 混凝土拌合物的性能在很大程度上決定了混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件未來的質(zhì)量。 良好的和易性、適當(dāng)?shù)哪Y(jié)時間 混凝土拌合物應(yīng)具有良好的和易性，以保證混凝土在生產(chǎn)施工過程中易于攪拌均勻、運輸、澆筑、振搗，不產(chǎn)生分層離析，容易抹平，并獲得體積穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)密實均勻的性質(zhì)。 混凝土拌合物應(yīng)有適當(dāng)?shù)哪Y(jié)時間，以便于施工操作并盡早獲得強度。 現(xiàn)狀是：攪拌站是以拌合物狀態(tài)交付于使用方，后面還有許多不可控的質(zhì)量影響因素。這給硬化混凝土的質(zhì)量增加了許多不確定因素。

3、 如：生產(chǎn)安排不當(dāng)導(dǎo)致等候時間過長、 現(xiàn)場加水 工地擾民圍堵、 工地設(shè)備故障、停電意外、 交通罰扣等。 是反映混凝土拌合物性質(zhì)的概念。 是指混凝土拌合物從攪拌開始，經(jīng)澆筑到抹平，整個生產(chǎn)施工過程中易于攪拌均勻、運輸、澆筑、振搗，不產(chǎn)生分層離析，容易抹平，并獲得體積穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)密實均勻的混凝土性質(zhì)。 可操作性、體積穩(wěn)定性 混凝土拌合物應(yīng)具有良好的和易性， 以保證混凝土在生產(chǎn)施工過程中易于攪拌均勻、運輸、澆筑、振搗，不產(chǎn)生分層離析，容易抹平，并獲得體積穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)密實均勻的性質(zhì)。 和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，是對混凝土拌合物性能的綜合評價，目前還沒有一個全面、準(zhǔn)確地反映混凝土和易性的測試方法。 它包括

4、流動性、粘聚性和保水性等三個方面的含義。 通常以測定混凝土坍落度或維勃稠度確定其流動性，通過觀察混凝土拌合物的形態(tài)，判定其粘聚性和保水性，從而對混凝土拌合物的和易性作出綜合評價。 流動性是指混凝土拌合物在自重或外力（如施工機具振動）作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地充滿模型的性質(zhì)。 流動性以稠度表示，依其流動性的大小，分別以排空時間、坍落度與坍落擴展度或維勃稠度作為流動性指標(biāo) 流動性的大小主要取決于單位用水量或水泥漿量的多少。 水膠比影響強度；膠骨比影響成本 與單位用水量有關(guān)的還有減水型外加劑。 粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中，其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。 混凝土

5、是由密度不同、顆粒大小不同的多組分固體、液體組成的混凝土混合物，在外力作用下，各組成材料移動的傾向性不同。如果各組成材料的用量配合不適當(dāng)，容易產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象，使硬化后的混凝土內(nèi)各組成材料分布不均勻，影響質(zhì)量。 粘聚性的觀察評定是在量測坍落度后，用搗棒輕輕敲打混凝土拌合物錐體側(cè)面，如錐體逐漸下沉，則表示粘聚性良好；如錐體倒塌、部分崩裂或出現(xiàn)離析，則表示粘聚性不好。（流動性混凝土） 保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。 保水性是以混凝土拌合物中稀漿析出程度來評定。 當(dāng)坍落度筒提起后，有較多稀漿從底部析出，混凝土錐體也因失漿而骨料外露，則表明此拌合物的

6、保水性能不好； 攪拌站出站檢測臺上只能目測流動性。 混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性各有其特點和評定方法，三者之間既互相聯(lián)系，又存在矛盾。 粘聚性好的混凝土，其保水性也較好;流動性過大的混凝土，容易發(fā)生泌水現(xiàn)象。 和易性是這三個方面性質(zhì)在某種具體條件下矛盾統(tǒng)一的概念。 是由于混凝土拌合物中各組分的顆粒粒徑及密度不同，導(dǎo)致組分分離、不均勻的現(xiàn)象。 這種組分分布的不均勻性將導(dǎo)致各部分混凝土性能的差異，易使混凝土內(nèi)部或表面產(chǎn)生一些缺陷，影響混凝土的性能和正常使用。 混凝土中存在兩種離析，一種是混凝土中的粗骨料易于分離脫落，另一種是在攪拌時，水泥漿易于與混合料分離。 粘度較高的水泥漿體有助于防止離

7、析。 水膠比較小時，其離析傾向也較小。 對于貧混凝土，由于水泥漿量較少，在流動性偏大時，則容易產(chǎn)生粗骨料的離析。 對于大流動性混凝土，則容易產(chǎn)生水泥漿的離析。 混凝土的施工作業(yè)過程對離析也有較大的影響。 是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗后，在凝結(jié)硬化過程中，伴隨著粒狀材料的下沉所出現(xiàn)的部分拌合水上浮至混凝土表面的現(xiàn)象。 在外觀上表現(xiàn)為混凝土沉縮。 在混凝土拌合物表面產(chǎn)生少量泌水屬正?，F(xiàn)象，它對混凝土拌合物及硬化混凝土的質(zhì)量沒有什么不利的影響，但泌水量過大則會影響混凝土拌合物及硬化混凝土的一些性能。 如混凝土拌合物的體積變化、塑性收縮、混凝土的強度和密實度、漿體與骨料的粘結(jié)、漿體與鋼筋的粘結(jié)、耐久性、

8、表面缺陷等。 泌水量過多的混凝土沉降量也大，容易使混凝土出現(xiàn)沉縮裂縫，同時上浮的水使上部混凝土水膠比變大，容易在粗骨料或水平鋼筋的下部產(chǎn)生間隙，對混凝土強度及密實性不利。 通過泌水通道，一些輕質(zhì)、細(xì)小顆粒會遷移到混凝土表面，降低混凝土的耐磨性能。 泌水還會增加混凝土表面層中的可溶性堿含量，使發(fā)生堿-骨料反應(yīng)的可能性增加。 泌水量的多少與混凝土配合比、外加劑、水泥、礦物摻合料及骨料等原材料的性能、環(huán)境溫度等各種因素有關(guān)。 水膠比和坍落度越大，骨料級配較差，泌水的可能性越大。 在混凝土中摻入引氣劑，可減少泌水量，摻粉煤灰、火山灰等礦物摻合料也可以減少泌水。 同一配合比，澆筑高度越高或澆筑高度落差越

9、大，泌水可能性越大。 過振也會增加泌水性。 離析和泌水是混凝土處于塑性階段兩個可能發(fā)生的不利現(xiàn)象 壓力泌水：混凝土在壓力作用下的泌水。 對于泵送混凝土來說，是一個較重要的性能指標(biāo)，它反映了在壓力作用下混凝土保持水泥漿體的能力。 如果在泵送時較快產(chǎn)生壓力泌水，遇到泵管的彎頭、接縫時，含漿量多的飽和混凝土變成漿體貧乏的非飽和混凝土，從而喪失可泵性。 主要是使拌合物在攪拌、運輸、澆筑、搗實及表面處理等生產(chǎn)工序易于施工操作，達(dá)到質(zhì)量均勻、不泌水、不離析，獲得良好的澆筑質(zhì)量，從而為保證混凝土的強度、耐久性及其他要求具備的性能創(chuàng)造必要的條件。 可操作性、各組分及體積的穩(wěn)定性 維勃稠度 坍落度、坍落度擴展度

10、及排空時間 坍落度經(jīng)時損失 離析與泌水 壓力泌水 凝結(jié)時間 表觀密度 含氣量 適用于骨料最大粒徑不大于40mm，維勃稠度在530s之間的拌合物稠度測定； 等級劃分等級維勃稠度（S）V031V13021V22011V3106V453 坍落度試驗是目前混凝土材料研究和施工中應(yīng)用最普遍的一種方法，它是測定混凝土拌合物稠度大小、評價混凝土拌合物的變形能力或抵抗流動變形性能的一種方法。 等級劃分等級坍落度(mm)S11040S25090S3100150S4160210S5220 坍落擴展度是隨著大流動性混凝土的開發(fā)與應(yīng)用而出現(xiàn)的，是能同時反映拌合物的變形能力與變形速度的性能指標(biāo)，適合于測定大流動性混凝土

11、的流動性。 等級劃分等級擴展直徑(mm)F1340F2350410F3420480F4490550F5560620F6630 排空時間是針對大流動性混凝土的特點提出的新的試驗方法。 等級劃分 采用倒置坍落度筒測定時，如排空時間在525S范圍內(nèi)且坍落擴展度大于500mm時，則可認(rèn)為和易性良好。等級V形漏斗通過時間(S)一級1025二級725三級425 混凝土拌合物在攪拌后隨時間的延長，坍落度值逐漸減小。 主要原因是水泥遇水后，隨著時間的推移，混凝土中的水分因不斷水化和蒸發(fā)而被消耗，水泥漿由于不斷水化而變稠，使拌合物的流動性不斷降低，造成坍落度的經(jīng)時損失，這是一個正常的物理化學(xué)過程。 混凝土拌合物

12、坍落度的經(jīng)時損失不應(yīng)影響混凝土的正常施工。 對于用水量大，水膠比較大的普通混凝土，影響并不很大，但對于用水量小，水膠比小的高性能混凝土影響就很大。 溫度越高，損失越快。 水泥和外加劑的相容性越差，損失也越大。 與外加劑的品種、摻量與摻入方式有關(guān)。 與骨料的吸水率、水分蒸發(fā)速率、含氣量降低、水化速率與水化產(chǎn)物等因素相關(guān)。 影響因素主要有：用水量、水膠比、溫度、外加劑的品種及與水泥的相容性、骨料的吸水率等等。 在做坍落度試驗的同時，應(yīng)做坍落度經(jīng)時損失的測定，一般分30min、60min、90min、120min四個檔次的測定。 是由于混凝土拌合物中各組分的顆粒粒徑及密度不同，導(dǎo)致組分分離、不均勻的

13、現(xiàn)象。 混凝土中存在兩種離析，一種是混凝土中的粗骨料易于分離脫落，另一種是在攪拌時，水泥漿易于與混合料分離。 離析與諸多因素有關(guān)，其中包括原材料質(zhì)量、混凝土配合比、流動指標(biāo)、施工方法和條件等。 粘度較高的水泥漿體有助于防止離析。 水膠比較小時，其離析傾向也較小。 對于貧混凝土，由于水泥漿量較少，在流動性偏大時，則容易產(chǎn)生粗骨料的離析。 對于大流動性混凝土，則容易產(chǎn)生水泥漿的離析。 混凝土的施工作業(yè)過程對離析也有較大的影響。 泌水是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗后，在凝結(jié)硬化過程中，伴隨著粒狀材料的下沉所出現(xiàn)的部分拌合水上浮至混凝土表面的現(xiàn)象。 泌水量的多少與混凝土配合比、外加劑、水泥、礦物摻合料及骨

14、料等原材料的性能、環(huán)境溫度等各種因素有關(guān)。 水膠比和坍落度越大，骨料級配較差，泌水的可能性越大。 在混凝土中摻入引氣劑，可減少泌水量，摻粉煤灰、火山灰等礦物摻合料也可以減少泌水。 同一配合比，澆筑高度越高或澆筑高度落差越大，泌水可能性越大。 過振也會增加泌水性。 混凝土在壓力作用下的泌水稱為壓力泌水。 混凝土拌合物壓力泌水性能的表征是壓力泌水率，它是指在一定的壓力下，混凝土拌合物在規(guī)定的時間內(nèi)所泌出的水占所能泌出的水總量的百分?jǐn)?shù)。 一般泵送混凝土10S時的相對壓力泌水率S10不宜大于40%。 離析與泌水是混凝土處于塑性階段可能發(fā)生的兩個不利現(xiàn)象，應(yīng)避免。 水泥加水拌合后，即開始進(jìn)行水化反應(yīng)。隨

15、著水化反應(yīng)的進(jìn)行，水化產(chǎn)物不斷增多，水化產(chǎn)物與未水化水泥顆?；ハ嘟徊娲罱樱够炷涟韬衔锘旧鲜チ鲃有?，此時混凝土拌合物即達(dá)到初凝。 混凝土的初凝是指混凝土加水至失去塑性所經(jīng)歷的時間。 水泥反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，水化物不斷加固網(wǎng)狀凝聚結(jié)構(gòu)，使混凝土具有一定內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度，此時混凝土拌合物就達(dá)到終凝。 終凝是指混凝土加水到產(chǎn)生強度所經(jīng)歷的時間。 當(dāng)貫入阻力為3.5MPa時為初凝時間，貫入阻力為28MPa時為終凝時間。 混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不應(yīng)超過混凝土的初凝時間。 表觀密度是表示混凝土拌合物搗實后的單位體積質(zhì)量，用于換算混凝土體積和重量 的關(guān)系。 普通混凝土拌合物的表觀密度因骨料的表觀密度、

16、粗骨料的最大粒徑、混凝土配合比等的不同而不同。 常用普通混凝土拌合物的表觀密度一般為23502450kg/m3 混凝土拌合物經(jīng)振搗密實后單位體積中尚存的空氣量稱為含氣量，它是與混凝土拌合物和易性及硬化混凝土耐久性有關(guān)的一項重要指標(biāo)。 混凝土在攪拌和施工過程中不可避免地會混入部分空氣，經(jīng)振搗密實后，雖可排除一部分，但仍有部分空氣殘留在拌合物中，其量一般不超過1%。 為改善混凝土拌合物的和易性及耐久性，通過摻入引氣型外加劑，從而在混凝土中引入適量微小氣泡，這些微小氣泡經(jīng)過振搗后大部分仍然能夠分散在混凝土中。 GB/T50080-2002 普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn) 同一組混凝土拌合物的取樣應(yīng)

17、從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣。取樣量應(yīng)多于試驗所需量的1.5倍，且宜不小于20L 。 取樣應(yīng)具有代表性，宜采用多次采樣的方法。一般在同一盤或同一車中的約1/4、1/2、3/4處之間分別取樣。 從第一次取樣到最后一次取樣不宜超過15min，然后人工攪拌均勻。 從取樣完畢到開始做各項性能試驗不宜超過5min。 從試樣制備完畢到開始做各項性能試驗不宜超過5min。 在試驗室制備混凝土拌合物時，拌合時試驗室的溫度應(yīng)保持在2050C，所用材料的溫度應(yīng)與試驗室溫度保持一致。 需要模擬施工條件一所用的混凝土?xí)r，所用原材料的溫度宜與施工現(xiàn)場保持一致。（譬如測定拌合物凝結(jié)時間和坍落度經(jīng)時損失。 ） 試驗室

18、拌合混凝土?xí)r，材料用量應(yīng)以質(zhì)量計。 稱量精度： 骨料為1% 水、水泥、摻合料、外加劑均為0.5% 維勃稠度儀JG3043 混凝土坍落度儀JG3021 凝結(jié)時間：貫入阻力儀（加荷裝置、測針、砂漿試樣筒和標(biāo)準(zhǔn)篩） 泌水試驗：試樣筒、臺秤、量筒、振動臺、搗棒 壓力泌水試驗：壓力泌水儀、搗棒、量筒 表觀密度：容量筒、臺秤、振動臺、搗棒 含氣量：含氣量測定儀、搗棒、振動臺、臺秤、橡皮錘 混凝土拌合物的質(zhì)量控制主要從稠度、凝結(jié)時間、含氣量及均勻性等幾個方面進(jìn)行。 拌合物流動性的大小主要取決于單位用水量（外加劑品種、摻量）或水泥漿量的多少。 單位用水量或水泥漿量多，混凝土拌合物的流動性就大，澆筑時容易充滿模

19、型。 采用減水型外加劑在不增加單位用水量的前提下可以較好地提高拌合物的流動性。 影響凝結(jié)時間的因素主要有：水泥品種、外加劑和礦物摻合料的品種與摻量、水膠比以及環(huán)境的溫度與濕度。 水灰比增大，凝結(jié)時間延長 混凝土拌合物的凝結(jié)時間應(yīng)滿足混凝土施工要求及混凝土性能要求。 初凝時間希望適當(dāng)長些，終凝初凝的時間差則越短越好。 混凝土初凝后，不能再對混凝土進(jìn)行擾動。 混凝土初凝前后進(jìn)行最后一次抹面效果最佳，可減少混凝土的微裂縫。 適宜的含氣量有助于改善混凝土拌合物的和易性、可泵性，提高混凝土的耐久性能，但過大的含氣量會影響混凝土的密實性、穩(wěn)定性，降低混凝土的抗壓強度。 外加劑的品種和摻量、水泥和礦物摻合料的品種和用量、骨料的品種和級配、攪拌時間、環(huán)境溫度以及運輸和施工工藝等均會對混凝土的含氣量有所影響。 和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，是對混凝土拌合物性能的綜合評價，它包括流動性、粘聚性和保水性等三個方面的含義。 通常是以測定混凝土坍落度或維勃稠度確定其流動性，通過觀察混凝土拌合物的形態(tài)，