水泥混凝土和易性的思考

2017-04-09 21:55
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。

三、总结

在该高速公路混凝土挡土墙的施工过程中,控制混凝土拌合物和易性的稳定,是保证工程施工正常进行的前提。只有从多方面多角度进行总结和分析,采取以上有效的措施,才能更好的确保水泥混凝土的和易性满足工程要求,确保工程质量达标。

[1]王彩芹.从流变学理论分析混凝土和易性的测定方法[J].南水北调与水利科技,2005,3(S1):57-58.

[2]王晓.浅谈影响新拌混凝土和易性的因素及改善措施[J].交通标准化,2006(6):21-22.

TQ172

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1007-6344(2017)05-0014-01

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