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影响混凝土施工工作性能因素!

1混凝土工作性能

混凝土工作性能主要以“和易性”、“粘聚性”、“保水性”三性表示混凝土工作性能优劣。

(1)混凝土和易性:目前尚无混凝土和易性准确的定义,很难用某一项技术定量指标来确切表达,和易性是针对混凝土拌合物稠度而言,作为评定混凝土拌合物的流动性和稳定性等综合工艺性能的一个总概念,无法定量表示。

(2)混凝土粘聚性:也是定性的,无法用定量表达。粘聚性是指混凝土拌合物在运输及浇筑过程中要具有一定的粘聚力,泵送时能整体向前流动,混凝土包裹力、粘结力要强;混凝土不产生分层,离析现象,使混凝土获得整体均匀一致的性能,确保泵送时通畅,不发生堵塞现象。

(3)混凝土保水性:指混凝土拌合物在施工过程中,具有一定的保水能力,从而使混凝土不致产生较严重的析水——泌水现象的能力。

大家要求混凝土保持一定的工作性能,是个综合性的要求,泵送混凝土泵送时,无论高度多高、距离多远都能整体流动,泵送阻力小,不堵管、不堵泵。

 

2混凝土工作性能判定

混凝土和易性、粘聚性、保水性都可通过试验混凝土坍落度时观察混凝土的外观状态,凭经验作判断,所以说,混凝土坍落度是混凝土内在质量的外在表现,极为重要。混凝土坍落度是指浇筑时的浇筑坍落度。

通过实测:泵送混凝土坍落度,静态损失比动态损失大20mm左右。所以,混凝土运输车要不停的转动(3~6或4~8转/分)。混凝土坍落度还有个经时损失问题,实践证明30min、60min坍落度损失不宜大于20~30mm。

混凝土的“三性”要综合考虑,不能只为提高混凝土流动性,增加用水量而使粘聚性、保水性降低。有关混凝土方面的标准,对混凝土工作性的要求,都提出以坍落度来表示。测坍落度时,同时观察混凝土试体的粘聚性和保水性,用捣棒在坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打,如锥体逐渐下沉,表示粘聚性好,如锥体倒坍,崩裂或离析则表示不好。保水性以混凝土拌合物稀浆析出的程度来评定。如有较多的稀浆从底部析出,骨料外露,则表明此混凝土保水性不好;坍落度筒提起后,无稀浆或少量稀浆自底部析出,表示保水性好。坍落度筒提起后,混凝土发生崩坍或一边剪切现象,则表示混凝土和易性不好;整体下坍,表示和易性好。


3影响混凝土工作性能因素

影响因素较多,主要可有以下几个方面:

3.1单位用水量的影响

规范:对混凝土最大W/B和最小胶凝材料用量有规定。混凝土内水泥浆含量多,混凝土和易性好,易于施工。

试验得知:用水量±5~8kg/m3,可影响混凝土坍落度±20mm左右,对混凝土强度影响约±1MPa左右,因此,要保持W/B不变,增加用水的同时要相应地增加胶凝材料用量。保持W/B不变,保持混凝土内水泥浆含量恒定,使混凝土内水泥浆绝对体积在0.3~0.35m3左右,才能既保证混凝土质量又提高了混凝土工作性能,易于施工。

3.2骨料的粒径、级配、吸水率

骨料的粒径、级配、吸水率对混凝土工作性能影响较大。骨料的粒径较大,级配良好时(空隙小、总表面积小、大小颗粒互填空隙),所用水泥浆相对少,在相同的水泥浆条件下,混凝土和易性好,易于施工操作。混凝土的砂率太大会降低混凝土强度,在最佳砂率情况下,每超1%砂率降低混凝土强度约在4%以上;太小的砂率又会造成混凝土和易性不好,泵送混凝土易堵泵,堵管。

通过试验确定泵送混凝土最佳砂率应在38%~45%之间,比普通混凝土高3%~5%左右。泵送混凝土一般Ⅱ区中砂为好,砂细度模数在3.6以上泵送混凝土不宜使用,特细砂也不宜用于泵送混凝土,要求通过0.315mm筛的砂不小于15%,不大于30%,通过0.16mm筛的砂不小于5%。

若单位用水量一定时,最佳砂率能使混凝土具有最大的流动性,且能保持良好的粘聚性和保水性。

3.3集灰比

即集料与水泥浆的比,它对混凝土的工作性影响也较大。集灰比一般在60:40或65:35左右,应综合考虑W/B、用水量和集料最大粒径及其颗粒形状的影响。由颚式破碎机破碎的石子针片状超标,其粒形不好,大颗粒超大,级配不良,最易造成泵送混凝土堵塞,影响泵车寿命,因此,不要图便宜,应购买反击式破碎机破碎的碎石。

石子最大粒径的颗粒不能超过5%,还不能大于输送管径的1/3,若三个石子加在一起,正好卡住管直径,在泵送时浆体不能通过,易造成堵塞。

一般对给定的W/B和集料时,集灰比的减小,将使混凝土工作性得到改善,但不能过小,也要考虑对混凝土强度降低的影响。

3.4水泥品种的影响

商品混凝土不能用质量不稳定的水泥,应首选P·Ⅰ、P·Ⅱ、P·O水泥;水泥需水量少的为好,与其矿物成分、细度、C3S、C3A含量大或早强有关。春秋冬可选“R”型水泥,夏季选普通型水泥,或掺混合材的水泥或加大掺合料掺量等。C3A含量宜在4%~6%为宜,和外加剂适应性好,C3A每增1%,标稠提高1%,用水量高5%~8%左右。水泥中碱含量要低,碱含量高对高效减水剂适应性变差,抗硫酸盐侵蚀能力也减弱。

3.5凝土掺合料的影响混

混凝土掺合料最普遍的是粉煤灰和矿渣粉。粉煤灰比重2.2左右,比水泥轻1/3。加粉煤灰的混凝土坍落度170mm,比不加粉煤灰的纯水泥混凝土190mm坍落度和易性还好。掺磨细矿渣粉和矿渣水泥不同,单掺矿渣可到一定细度,能发挥潜能,不会泌水,本身含有CaO,但量少,比粉煤灰多。

两种掺合料单掺或复掺能显著的提高和改善混凝土的工作性能。单掺粉煤灰可达30%左右,单掺磨细矿渣粉可达40%左右,复掺可达50%以上。单掺矿渣粉的混凝土强度高于单掺粉煤灰混凝土的强度,复掺的和纯水泥混凝土的强度近乎相等。商品混凝土必须用Ⅱ级以上粉煤灰、S75级以上磨细矿渣粉,每高一个等级,可以多掺10%以上。

复掺发挥了两种材料的火山灰效应、形态效应、填充和微集料效应的超叠加效果。复掺不是简单的混合,不是1+1=2而是1+1>2的技术经济效果。经多次试验证明,复掺的混凝土强度高于单掺的。

3.6混凝土外加剂的影响

混凝土内掺入外加剂能有效地改善混凝土拌合物的流动性和提高混凝土施工工作性能。

目前商品混凝土中泵送混凝土,都要掺入泵送剂,才能达到工作性能要求。

笔者认为应根椐施工季节、气温、结构类型、远近、高度等施工工艺要求及混凝土等级、质量要求,掺入不同性质、数量的泵送剂,对于泵送混凝土而言,其所用的外加剂不能是单一的,应是复合型、多功能(减水、引气、增强、塑化等等),要有保水能力,能将砂石包裹成为整体,能使泵送阻力小,泵送通畅等等。减水再多不一定混凝土和易性好,照样可能还会发生堵管、堵泵。

使用前应先通过泵送剂与胶结材料的适应性试验,以确定外加剂品种和最佳掺量等等。

泵送剂内应含引气、缓凝成分,并且要适当。引气多了,造成混凝土含气量增大,降低混凝土强度,缓凝主要是缓混凝土的初凝时间。一般混凝土初凝时间应在10~12小时左右。不加外加剂的混凝土,超过5~8h就要废弃,掺缓凝剂的混凝土,视初凝时间确定。

3.7搅拌时间的影响

混凝土搅拌时间要控制不能少于30s,低于30s混凝土坍落度不稳定,影响混凝土工作性。各强度等级的混凝土搅拌时间应为:

C10~C15混凝土搅拌时间为30s

C20~C25混凝土搅拌时间为40s

C30~C40混凝土搅拌时间为50s

C45以上及特殊要求混凝土、冬期施工混凝土不少于60s

3.8气温的影响

炎热的夏季35℃以上高温,坍落度损失会加快50%以上;低于+5℃,损失很小或不损失。夏季用水泥,掺合料进场温度不能大于60℃,否则不能马上使用,要降温处理,混凝土出机温度一般应为5~35℃,大于35℃或小于5℃,要采取相应措施,混凝土温度每±5~10℃,坍落度损失为±20~30mm,为此,为确保混凝土工作性能,混凝土出机后,必须在1.5h内入模,气温低于25℃时,可到2h入模。应按运距远近、浇筑速度、施工难易等情况发车,不要压车,但也不能间断时间太长。运到现场的混凝土,如不能直接入泵,要快速运转2min后卸料,如不能向罐内或料斗内任意加水。如泵送困难,混凝土变稠时,在初凝时间内,可加同品种泵送剂或减水剂(通过试验,由生产单位派人或退回厂处理),一般可加入最高掺量的20%~30%。但要从10%逐渐加入,加入后,罐车要快速转动2min后,观察混凝土。符合要求后卸料,超过初凝时间的混凝土即使再加入外加剂变稀也不能用。(超时的混凝土,强度损失较大)。

3.9混凝土强度等级的影响

混凝土等级高的混凝土比低等级的混凝土坍落度损失快。有人认为混凝土坍落度越大,越易于施工,这是错误的。必须按规范要求选取合理的坍落度值,否则坍落度过大,易造成混凝土离析、堵泵、堵管。坍落度过大,必然导致混凝土和易性、施工性变差,稍振石子下沉,浆体上浮,泌水出现。混凝土失水过多,硬化后混凝土尺寸也会减小,产生塑性收缩裂缝,影响混凝土密实性、抗渗性及耐久性能等等。

通过实践认为:C15~C40泵送混凝土160~180mm坍落度为优,140~160mm和180~200mm为良,超过200mm和低于140mm较差,易造成水泥浆流失离析或干稠不易泵送等后果。C50以上混凝土,坍落度可适当提高20~30mm左右。

总之,影响混凝土工作性能因素较多,需具体问题具体对待,有针对性的采取有效措施,使混凝土施工顺利、通畅,以确保混凝土优良。

 

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关键词标签:混凝土骨料的粒径



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