橋涵結構中水泥砼拌和質量淺析

廖凌云

（廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 廣州 510635）

在橋涵工程中，水泥砼的工作性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆注、振搗）并獲得質量均勻、成型密實的性能。而混凝土拌合物的和易性是一項綜合技術性質，它至少包括流動性、粘聚性和保水性三項獨立的性能，在幾種常規檢測方式中，測定混凝土工作性最常用的方法就是坍落度試驗方法。

在橋涵工程施工過程中，我們通常是通過測定混凝土拌合物的流動性，輔以其他方法評定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，然后綜合評定混凝土拌合物的和易性。而測定流動性的方法最常用的是坍落度試驗方法。下面，就讓我們來了解一下坍落度的測試方法和影響坍落度的幾個主要環節。

1 坍落度的測試方法

用一個上口 100mm、下口 200mm、高300mm喇叭狀的塌落度桶，灌入混凝土后搗實，然后拔起桶，混凝土因自重產生塌落現象，用桶高（300mm）減去塌落后混凝土最高點的高度，稱為塌落度，如果差值為10mm，則塌落度為10。

實際施工時，混凝土拌合物的坍落度要根據構件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實方法來確定。當構件截面尺筋較密，或采用人工搗實時，坍落度可選擇大一些。反之，若構件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機械振搗，則坍落度可選擇小一些。

2 影響混凝土坍落度的原因

2.1 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值時，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性亦較小，當水灰比小于某一極限值時，在一定施工方法下就不能保證密實成型；反之，水灰比較大，水泥漿較稀，混凝土拌合物的流動性雖然較大，但粘聚性和保水性卻隨之變差。當水灰比大于某一極限值時，將產生嚴重的離析、泌水現象。因此，為了使混凝土拌合物能夠密實成型，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度，因此在實際工程中，為增加拌合物的流動性而增加用水量時，必需保證水灰比不變，同時增加水泥用量，否則將顯著降低混凝土的質量，決不能以單純改變用水量的辦法來調整混凝土拌合物的流動性。

2.2 砂率

砂率是指混凝土中砂的質量占砂石總質量的百分率。砂率表征混凝土拌合物中砂與石相對用量比例。由于砂率變化，可導致集料的空隙率和總表面積的變化。當砂率過大時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，流動性小；當砂率過小時，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滑作用，因而使混凝土拌合物的流動性降低。更嚴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，甚至出現潰散等不良現象。因此，在不同的砂率中應有一個合理砂率值。混凝土拌合物的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大流動性，且能保持粘聚性。

2.3 水泥特性

水泥的品種、細度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會影響需水量。由于不同品種的水泥達到標準稠度的需水量不同，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性雖大，但粘聚性差，易泌水離析。火山灰水泥流動性小，但粘聚性最好。此外，水泥細度對混凝土拌合物的工作性亦有影響，適當提高水泥的細度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，減少泌水、離析現象。

水泥對混凝土坍落度經時損失的影響主要體現在水泥細度和化學參數兩個方面。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，坍落度經時損失也越小。

2.4 單位體積用水量

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，潤滑效果較差；而用水量過多，毛細孔被水分填滿，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。當粗集料和細集料的種類和比例確定后，在一定的水灰比范圍內（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，這一規律稱為固定加水量定則。

2.5 集漿比

集漿比就是單位混凝土拌合物中，集料絕對體積與水泥漿絕對體積之比，有時也用其倒數，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，則水泥漿的數量越多，拌合物的流動性愈大。但若水泥漿數量過多，則集料的含量相對減少，達一定限度時，就會出現流漿現象，使混凝土拌合物的粘聚性和保水性變差；同時對混凝土的強度和耐久性也會產生一定的影響。此外水泥漿數量增加，就要增加水泥用量，提高了混凝土的單價。相反，若水泥漿數量過少，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，甚至產生崩坍現象。因此，混凝土拌合物中水泥漿數量應根據具體情況決定，在滿足工作性要求的前提下，同時要考慮強度和耐久性要求，盡量采用較大的集漿比。

2.6 集料特性

集料的特性包括集料的最大粒徑、形狀、表面紋理、級配和吸水性等，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，具有優良級配的混凝土拌合物具有較好的和易性。

2.7 環境條件

引起混凝土拌合物工作性降低的環境因素，主要有時間、溫度、濕度和風速。對于給定組成材料性質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速率所支配。水泥的水化，一方面消耗了水分；另一方面，產生的水化產物起到了膠粘作用，進一步阻礙了顆粒間的滑動。而水分的揮發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的這段時間里，隨著時間的增加，坍落度將逐漸減小，稱為坍落度損失。同樣，風速和濕度因素會影響拌合物水分的蒸發速率，因而影響坍落度。在不同環境條件下，要保證拌合物具有一定的工作性，必須采取相應的改善工作性的措施。

在較短的時間內，攪拌得越完全越徹底，混凝土拌合物的和易性越好。

2.8 外加劑

在拌制混凝土時，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，增大流動性，改善粘聚性，降低泌水性。并且由于改變了混凝土結構，還能提高混凝土的耐久性。

3 結束語

總之，影響普通砼質量的因素還有很多，人為因素也貫穿于整個過程當中。如何控制好普通砼的質量，也應當以人為本，從思想上提高質量意識，建立健全的質量監督制度，用科學的管理辦法進行質量管理，把好每一個質量關口，才能真正意義上杜絕普通砼出現的各種質量問題。

[1]公路工程技術標準 [M].人民交通出版社,2004

[2]公路施工手冊.橋涵[M].人民交通出版社,2005.