影響混凝土的塌落度

1.影響混凝土坍落度之水灰比水灰比是指水泥混凝土中水的用量與水泥用量之比。在單位混凝土拌合物中，集漿比確定后，即水泥漿的用量為一固定數(shù)值時(shí)，水灰比決定水泥漿的稠度。水灰比較小，則水泥漿較稠，混凝土拌合物的流動(dòng)性亦較小，當(dāng)水灰比小于某一極限值時(shí)，在一定施工方法下就不能保證密實(shí)成型；反之，水灰比較大，水泥漿較稀，混凝土拌合物的流動(dòng)性雖然較大，但粘聚性和保水性卻隨之變差。當(dāng)水灰比大于某一極限值時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的離析、泌水現(xiàn)象。因此，為了使混凝土拌合物能夠密實(shí)成型，所采用的水灰比值不能過小，為了保證混凝土拌合物具有良好的粘聚性和保水性，所采用的水灰比值又不能過大。由于水灰比的變化將直接影響到水泥混凝土的強(qiáng)度，因此在實(shí)際工程中，為增加拌合物的流動(dòng)性而增加用水量時(shí)，必需保證水灰比不變，同時(shí)增加水泥用量，否則將顯著降低混凝土的質(zhì)量，決不能以單純改變用水量的辦法來調(diào)整混凝土拌合物的流動(dòng)性。在通常使用范圍內(nèi)，當(dāng)混凝土中用水量一定時(shí)，水灰比在小的范圍內(nèi)變化，對(duì)混凝土拌合物的流動(dòng)性影響不大。2.影響混凝土坍落度之水泥特性水泥的品種、細(xì)度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會(huì)影響需水量。由于不同品種的水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度的需水量不同，所以不同品種水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比礦渣水泥和火山灰水泥的工作性好。礦渣水泥拌合物的流動(dòng)性雖大，但粘聚性差，易泌水離析?；鹕交宜嗔鲃?dòng)性小，但粘聚性最好。此外，水泥細(xì)度對(duì)混凝土拌合物的工作性亦有影響，適當(dāng)提高水泥的細(xì)度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，減少泌水、離析現(xiàn)象。

水泥對(duì)混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響主要體現(xiàn)在水泥細(xì)度和化學(xué)參數(shù)兩個(gè)方面。水泥的比表面積越小，顆粒形狀越接近球形，混凝土的和易性將越好，坍落度經(jīng)時(shí)損失也越小。影響混凝土坍落度損失的水泥化學(xué)參數(shù)中，C3A和C4AF的含量、C3A的形態(tài)、硫酸鈣含量及形態(tài)、堿含量等是影響混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的主要因素。

水泥的礦物組成不同會(huì)影響減水劑的坍落度損失，因?yàn)樗嘀胁煌牡V物組成成分對(duì)減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對(duì)減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對(duì)減水劑（表面活性劑類外加劑）吸附能力順序如下：

C3A＞C4AF＞C3S＞C2S在水泥加水?dāng)嚢韬螅饧觿╇S之被吸附到單位體積用水量是指在單位體積水泥混凝土中，所加入水的質(zhì)量，它是影響水泥混凝土工作性的最主要的因素。新拌混凝土的流動(dòng)性主要是依靠集料及水泥顆粒表面吸附一層水膜，從而使顆粒間比較潤(rùn)滑。而粘聚性也主要是依靠水的表面張力作用，如用水量過少，則水膜較薄，潤(rùn)滑效果較差；而用水量過多，毛細(xì)孔被水分填滿，表面張力的作用減小，混凝土的粘聚性變差，易泌水。因此用水量的多少直接影響著水泥混凝土的工作性，而且大量的試驗(yàn)表明，當(dāng)粗集料和細(xì)集料的種類和比例確定后，在一定的水灰比范圍內(nèi)（W/C=0.4~0.8），水泥混凝土的坍落度主要取決于單位體積用水量，而受其他因素的影響較小，這一規(guī)律稱為固定加水量定則，它為水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)提供了極大的方便。4.影響混凝土坍落度之集料特性集料的特性包括集料的最大粒徑、形狀、表面紋理（卵石或碎石）、級(jí)配和吸水性等，這些特性將不同程度地影響新拌混凝土的和易性。其中最為明顯的是，卵石拌制的混凝土拌合物的流動(dòng)性較碎石的好。集料的最大粒徑增大，可使集料的總表面積減小，拌合物的工作性也隨之改善。此外，具有優(yōu)良級(jí)配的混凝土拌合物具有較好的和易性。5.影響混凝土坍落度之集漿比集漿比就是單位混凝土拌合物中，集料絕對(duì)體積與水泥漿絕對(duì)體積之比，有時(shí)也用其倒數(shù)，稱為漿集比。水泥漿在混凝土拌合物中，除了填充集料間的空隙外，還包裹集料的表面，以減少集料顆粒間的摩阻力，使混凝土拌合物具有一定的流動(dòng)性。在單位體積的混凝土拌合物中，如水灰比保持不變，則水泥漿的數(shù)量越多，拌合物的流動(dòng)性愈大。但若水泥漿數(shù)量過多，則集料的含量相對(duì)減少，達(dá)一定限度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使混凝土拌合物的粘聚性和保水性變差；同時(shí)對(duì)混凝土的強(qiáng)度和耐久性也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。此外水泥漿數(shù)量增加，就要增加水泥用量，提高了混凝土的單價(jià)。相反，若水泥漿數(shù)量過少，不足以填滿集料的空隙和包裹集料表面，則混凝土拌合物粘聚性變差，甚至產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象。因此，混凝土拌合物中水泥漿數(shù)量應(yīng)根據(jù)具體情況決定，在滿足工作性要求的前提下，同時(shí)要考慮強(qiáng)度和耐久性要求，盡量采用較大的集漿比。6.影響混凝土坍落度之砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率表征混凝土拌合物中砂與石相對(duì)用量比例。由于砂率變化，可導(dǎo)致集料的空隙率和總表面積的變化。從圖1中可以出，當(dāng)砂率過大時(shí)集料的空隙率和總表面積增大，在水泥漿用量一定的條件下，混凝土拌合物就顯得干稠，流動(dòng)性??；當(dāng)砂率過小時(shí)，雖然集料的總表面積減小，但由于砂漿量不足，不能在粗集料的周圍形成足夠的砂漿層起潤(rùn)滑作用，因而使混凝土拌合物的流動(dòng)性降低。更嚴(yán)重的是影響了混凝土拌合物的粘聚性與保水性，使拌合物顯得粗澀、粗集料離析、水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等不良現(xiàn)象，如圖2所示。因此，在不同的砂率中應(yīng)有一個(gè)合理砂率值?；炷涟韬衔锏暮侠砩奥适侵冈谟盟亢退嘤昧恳欢ǖ那闆r下，能使混凝土拌合物獲得最大流動(dòng)性，且能保持粘聚性。7.影響混凝土坍落度之環(huán)境條件引起混凝土拌合物工作性降低的環(huán)境因素，主要有時(shí)間、溫度、濕度和風(fēng)速。對(duì)于給定組成材料性質(zhì)和配合比例的混凝土拌合物，其工作性的變化，主要受水泥的水化速率和水分的蒸發(fā)速率所支配。水泥的水化，一方面消耗了水分；另一方面，產(chǎn)生的水化產(chǎn)物起到了膠粘作用，進(jìn)一步阻礙了顆粒間的滑動(dòng)。而水分的揮發(fā)將直接減少了單位混凝土中水的含量。因此，混凝土拌合物從攪拌到搗實(shí)的這段時(shí)間里，隨著時(shí)間的增加，坍落度將逐漸減小，稱為坍落度損失，如圖3所示，圖4是一個(gè)試驗(yàn)室的資料，表明溫度對(duì)混凝土拌合物坍落度的影響。同樣，風(fēng)速和濕度因素會(huì)影響拌合物水分的蒸發(fā)速率，因而影響坍落度。在不同環(huán)境條件下，要保證拌合物具有一定的工作性，必須采取相應(yīng)的改善工作性的措施。在較短的時(shí)間內(nèi)，攪拌得越完全越徹底，混凝土拌合物的和易性越好。具體地說，用強(qiáng)制式攪拌機(jī)比自落式攪拌機(jī)的拌和效果好；高頻攪拌機(jī)比低頻攪拌機(jī)拌和的效果好；適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，也可以獲得較好的和易性，但攪拌時(shí)間過長(zhǎng)，由于部分水泥水化將使流動(dòng)性降低。

溫度升高也會(huì)使混凝土坍落度損失加大，這是水化速度加快的結(jié)果。因此，夏天施工的混凝土特別需要控制坍落度的損失。

天氣干燥，水分容易蒸發(fā)，也促使坍落度損失。攪拌過程中氣泡的外溢也會(huì)引起坍落度損失。加入減水劑后，混凝土坍落度值對(duì)單位用水量的敏感性增強(qiáng)，加上大幅度減水使水灰比有較大的降低，同樣蒸發(fā)量會(huì)使坍落度降低比基準(zhǔn)混凝土大。

8.影響混凝土坍落度之外加劑在拌制混凝土?xí)r，加入很少量的外加劑能使混凝土拌合物在不增加水泥漿用量的條件下，獲得很好的和易性，增大流動(dòng)性，改善粘聚性，降低泌水性。并且由于改變了混凝土結(jié)構(gòu)，還能提高混凝土的耐久性。

不同的外加劑（主要是表面活性劑類的減水劑）品種，坍落度損失也不同，其順序如下：

傳統(tǒng)高效減水劑＞普通減水劑＞引氣減水劑＞緩凝減水劑＞新型高效減水劑

速凝減水劑＞早強(qiáng)減水劑＞緩凝減水劑

這主要是因?yàn)闇p水劑的作用機(jī)理不一樣。高效減水劑減水率較高，又有早強(qiáng)作用，其作用機(jī)理除了分散吸附外，還有吸附雙電層的電性斥力作用，它有較高的減水率，能在水化早期促進(jìn)水化反應(yīng)進(jìn)行，而水化產(chǎn)物又很快沉積到水泥顆粒的表面，Zeta電位降低。而普通減水劑的坍落度經(jīng)時(shí)損失就小于高效減水劑，緩凝減水劑由于減緩了水化初期的反應(yīng)速度，因此坍落度經(jīng)時(shí)損失更小一些。而新型高效減水劑（氨基磺酸鹽，聚羧酸鹽）在水泥中呈櫛形的吸附形態(tài)，水泥粒子間高分子吸附層的作用力是立體靜電斥力，具有更大的分散效果，并能保持其分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性，Zeta電位變化小，混凝土的坍落度損失比常用減水劑小。由于外加劑與水泥適合性是個(gè)復(fù)雜的問題，在某種水泥中坍落度經(jīng)時(shí)

損失小的減水劑，在另一種水泥中坍落度經(jīng)時(shí)損失可能會(huì)大，至今還未有一種對(duì)任何水泥都有好的效果的高效減水劑。

對(duì)高效減水劑的摻加方法的研究表明，減水劑后摻法與同摻法相比，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失小。當(dāng)使高效減水劑與水同時(shí)摻入水泥時(shí)，水泥中的CaSO4溶出以前，C3A及C4AF吸附高效減水劑量多，溶液中高效減水劑的含量減少較多，在高效減水劑摻量相同的條件下，采用后摻法，可讓水泥顆粒表面先形成一層水膜，表面能下降，C3A、C4AF對(duì)減水劑的吸附能力必然大大下降，溶液中的高效減水劑較多，因而可供C3S等塑化使用的高效減水劑便相對(duì)較多，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失便小。同一高效減水劑的粉劑減水率小于液體，但坍落度經(jīng)時(shí)損失小于液體減水劑。9.影響混凝土坍落度之生產(chǎn)施工方面混凝土原材料影響沙河水洗砂由于存料時(shí)間和批次不同，含水量不穩(wěn)定，且通過試驗(yàn)確定含水量時(shí)局限性較大，粗骨料一般情況含水量比較穩(wěn)定，但有時(shí)也會(huì)變化，原因是骨料廠多為開敞式存放，在雨后骨料含水量發(fā)生變化，拌制混凝土?xí)r骨料吸水率不同會(huì)造成混凝土坍落度不同程度的偏差。

機(jī)械和攪拌時(shí)間影響

混凝土攪拌時(shí)間長(zhǎng)會(huì)造成骨料吸水量加大，使混凝土熟料中的自由水份減少，造成混凝土坍落度的損失。

混凝土攪拌機(jī)械計(jì)量系統(tǒng)誤差也會(huì)造成混凝土坍落度損失，混凝土配和比是通過精確計(jì)算并經(jīng)過多次試配調(diào)整得出來的，任何一種材料由于計(jì)量不準(zhǔn)確，都會(huì)使單位內(nèi)材料比表面積發(fā)生變化，材料比表面積變化越大，坍落度經(jīng)時(shí)損失也越大。

混凝土運(yùn)輸機(jī)械的影響

混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸距離和時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土熟料由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、水份蒸發(fā)、骨料吸水等多方面原因，自由水份減少，造成混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失，混凝土皮帶運(yùn)輸機(jī)、串筒還會(huì)造成砂漿損失，這也是造成混凝土坍落度損失的重要原因。

混凝土澆筑速度的影響

混凝土澆筑過程中，混凝土熟料到達(dá)倉面內(nèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，會(huì)因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)、水份蒸發(fā)、骨料吸水等多方面原因使混凝土熟料中的自由水份迅速減少造成坍落度損失，特別是混