淺談混凝土的和易性

李勇

（山東省棗莊市建筑材料科研所，山東 棗莊277100）

淺談混凝土的和易性

李勇

（山東省棗莊市建筑材料科研所，山東 棗莊277100）

優質混凝土有兩項全面的標準：（1）混凝土在硬化狀態下要具有良好的力學和耐久性能。（2）在新拌和狀態下，即從攪拌機出料，運輸直到在模板中澆筑成型，要具有良好的施工性質，這就是新拌混凝土的和易性。混凝土如果具有良好的和易性，那么它的質量保證就達到50%，良好的和易性不僅是混凝土硬化后力學性質的保證，同時也是耐久性要求的保證。

混凝土;和易性;強度;耐久性

0 前言

混凝土是用量最大，用途最廣泛的建筑材料，由混凝土和增強材料組合而成的鋼筋混凝土和預應力混凝土以及其它加筋混凝土更加擴展了混凝土的應用領域。混凝土也是一門應用科學，應用科學以取得最大經濟效益為目的，因此混凝土技術發展應緊緊圍繞著經濟效益。隨著技術的進步，混凝土的施工方法和制造技術有了很大的提高，這就使得對經濟效益的理解有了改變，從以往一個企業或行業謀取利益，提高到為一個國家以及人類謀利益。水泥混凝土由于原料豐富，能耗與成本低，適用性好，耐久性好，并能夠消納工業廢渣等特點。在今后相當長的時期內仍將是廣用途、廣用量的建筑材料。但是由于水泥是混凝土原料中的主要膠凝材料，而其生產過程又是以大量的消耗能源和造成環境污染為代價，這就使得在今后的水泥混凝土中如何盡量減少水泥用量成為現代混凝土技術的一個新的課題。而良好的混凝土和易性，由于其增強和密實效果，可以在減少水泥用量、延長結構的使用壽命方面作用明顯。

1 水泥混凝土和易性的重要性

和易性亦稱為工作性：系指新拌混凝土適合于攪拌、運輸、澆注、振搗密實成型的性能。它包括新拌混凝土的流動性、粘聚性、保水性、可泵性等技術性能。工作性優良即流動性大，粘聚性好、保水性好。是新拌混凝土適合于泵送施工等現代化施工工藝的技術保證，是保證混凝土施工質量的技術基礎。具有優良和易性的新拌混凝土。在保證施工質量的前提下，可形成均勻、密實、堅固的硬化混凝土結構，對其強度和耐久性具有重要的意義。而工作性不良的新拌混凝土，施工時會在混凝土的上表面或側面出現泌水，導致其硬化后表面疏松多孔，容易在凝結硬化過程中引發收縮開裂，嚴重降低混凝土強度和耐久性。同時，新拌混凝土施工時還會在其內部出現水泥漿、粗、細骨料三者之間發生相互分離或不均勻離析現象，使澆注后模板中的混凝土分層或不密實，產生蜂窩，狗洞等質量事故。

2 影響新拌混凝土和易性的主要因素

包括水泥漿的量、水泥漿的稠度、砂率、外加劑品種、攪拌及停放時間、環境溫度、水泥漿和骨料之比等因素。

（1）水泥漿量：在混凝土單位體積內，如果保持水灰比不變，新拌混凝土中水泥漿量愈多，流動性愈大，反之則小。水泥漿量多，意味著用水量增加，也使混凝土中的漿料除填充混凝土集料間的空隙外，尚可以包裹集料的表面形成潤滑層，以減少集料顆粒間的摩擦阻力，使新拌混凝土有一定的流動性。但是一味的增加漿量，則使單位體積內的集料含量必然減少，當達到一定的限度時，將會出現水泥漿不包裹集料而分層流出及泌水現象，也叫做離析，使新拌混凝土的保水性和粘聚性變差，同時對混凝土的強度和耐久性也會產生一定的影響。

（2）水泥漿的稠度：主要取決于水灰比的大小，水灰比小，水泥漿稠，新拌混凝土的流動性較小；相反，水灰比大，水泥漿較稀，新拌混凝土的流動性較大，但粘聚性及保水性變差。因此，在混凝土的配合比過程中，選擇并使用一個良好的水灰比，能夠做到在一個較小的范圍內變化，對保證新拌混凝土的和易性有至關重要的作用。

（3）砂率：是指砂子的重量占骨料總重量的百分率，是表示砂子和石子兩者之間如何組合的一個關系，也是關系到新拌混凝土和易性的主要因素之一。砂率增大時，細骨料的表面積增加，所需要包裹的水泥漿量亦多，這就使集料的潤滑層變薄，甚至減少，新拌混凝土的稠度增大，流動性降低。反之，砂率小不能起到填充粗骨料空隙的需求，而需要消耗過多的水泥漿來填充。造成混凝土的流動性降低，易出現泌水、流漿的現象，甚至出現潰散等不良現象的發生。要避免這些現象的出現，就要有一個最佳砂率，而新拌混凝土是否具有最佳砂率的表現，就是表現在能否使新拌混凝土在獲得所要求的流動性及良好的粘聚性的條件下，水泥漿用量最少。

（4）外加劑：新型混凝土的運輸方式已逐步被泵送所代替，要使新拌混凝土能夠達到泵送的要求，使用外加劑（礦物外加劑、化學外加劑）是必不可少的，而外加劑對和易性的影響也十分突出，如果礦物外加劑的需水量大，就容易造成新拌混凝土要達到良好泵送和易性而要加入較多的水量，或加大化學外加劑的用量。而化學外加劑同水泥適應性的好壞，也是以和易性的好壞為表征的。

（5）新拌混凝土所處的環境：新拌混凝土的和易性可以在較短的時間內發生變化，從而導致在施工過程中對新拌混凝土的和易性要求相差較大，在負溫環境下，如果不采取相應的措施，部分拌和水將凍結，對新拌混凝土的流動性起到抑制和降低。而過高的溫度和大風天氣，會使環境中的濕度變小，新拌混凝土的拌和水會較大幅度的蒸發，從而也會造成新拌混凝土的流動性降低，影響到施工和混凝土耐久性能。

當然，還有水泥品種，集料的顆粒級配，這對新拌混凝土的和易性同樣有著重要的影響。

3 混凝土和易性同混凝土硬化后強度的關系

混凝土硬化后強度同新拌混凝土的水灰比、密實度和孔隙率的多少有很大的關系。因為混凝土在具備良好和易性的前提下，即在做適當數量的功或擬投入一定功的情況下，使混凝土達到最大容重而充分密實，從密實度及其強度之間的關系可明顯看出混凝土密實度的重要性。我們將密實度表達為容重比，也就是給定混凝土的實際容重與同一拌合物經充分密實后的容重之比。同樣，實際密實的混凝土強度與同一經充分密實之后的混凝土強度之比稱為強度比，在圖1中將強度比與容重比的關系表達出來。

圖1 強度比與容重比的關系曲線

在混凝土中，空隙率的存在可大大降低強度，空隙率占6%時，強度的降低可達30%以上，即使空隙率在2%，強度降低也可達到10%。混凝土中的空隙主要來自于截留夾帶進的空氣氣泡和過量的水溢出之后的剩下空間。所以在滿足和易性和流動性的要求下應盡量使用低拌和水量。通過提高和易性，減少拌合水的用量，對減少因水的溢出造成的空隙有很好的作用，而那些由于夾帶進的空氣所形成的氣泡，亦可通過調整顆粒級配，采用適宜的密實方法，使新拌混凝土的空氣排出增加密實度，增加混凝土硬化后的強度。和易性不好，也容易造成新拌混凝土的坍損過大，異常凝結等現象，這同樣給混凝土的性能質量帶來十分突出的影響。

4 和易性同耐久性的關系

混凝土的根本要求是在能夠滿足設計強度的基礎上，經長年使用而不壞。這樣的混凝土我們稱為耐久混凝土。耐久性不足的原因有很多，有內在因素和外界原因，但是主要的破壞過程還是侵蝕有關的過程。如果混凝土的表面或內部不密實有裂縫，結果只能是使用年限的下降，也就是耐久性不足。可見通過加強混凝土的密實性和消除避免裂縫缺陷十分關鍵。而混凝土的和易性不好，產生泌水和離析的后果，也就是在很大程度上產生表面缺陷。因為新拌混凝土的泌水使得表面混凝土含水量較大，硬化后表面混凝土的強度明顯低于內部混凝土的強度，甚至在表面產生大量容易剝落的“粉塵”。如果泌出的水分受到集料或鋼筋阻礙的話，則可能在其下面形成水囊，影響硬化水泥石與集料、鋼筋的黏結。新拌混凝土的浮漿將導致表面混凝土同內部混凝土水泥漿量的不一致性，表面混凝土水泥漿含量較多，在干燥環境下干縮變形較大，內部混凝土集料多，由于不同的彈性模量必將產生較大的變形約束，使得混凝土表面出現裂縫。粗集料的分離同樣導致表面混凝土與內部混凝土水泥漿量的不一致性，也有可能引起混凝土的開裂。由此可知，新拌混凝土的和易性不好，必會造成混凝土不同層次的分離，導致各部分混凝土分布的不均勻性，使混凝土表面或內部產生一些缺陷，影響混凝土的耐久性及正常使用的功能。

5 調整混凝土和易性的主要措施

（1）當坍落度低于設計要求時，可在保持水灰比不變的前提下，適當增加水泥漿量。當坍落度高于設計要求時，可在保持砂率不變的條件下，增加集料用量。

（2）當出現含砂不足，粘聚性、保水性不良時，可適當增大砂率，反之減小砂率。

（3）在泵送混凝土時，盡可能摻加粉煤灰，以加強可泵性，防止離析和泌水。

（4）在使用外加劑時，一定要檢查外加劑和水泥的適應性。

（5）對大流動性混凝土，其和易性的調整，應以外加劑和膠凝材料的用量為主。根據具體要求增加或減少，堅決避免一味加水來提高新拌混凝土的流動性。

（6）適當調整粗、細骨料在混凝土中所占的比例。

6 結束語

通過對上述的分析得出，新拌混凝土的和易性在混凝土中占有十分重要的地位，如果各種材料配合得當，混凝土和易性良好，可以在達到設計要求的同時節約水泥，提高經濟效益。而如果不對有關和易性現象進行認真分析，只是一味的增加或減少原材料的用量，不僅造成經濟上的浪費，而且還可能使硬化后的混凝土產生各種缺陷，影響混凝土的耐久性和使用功能。認真分析，精心試配，隨時對各種原材料的質量情況跟蹤了解并及時調整，是取得新拌混凝土良好和易性的基礎。這就要求混凝土的工作者們要加強責任心，多實驗、多總結，探索出一個節約型混凝土的新途徑。

李勇 （1969-),男，現從事混凝土技術質量檢測工作。

[單位地址]山東棗莊市振興南路79號棗莊市建筑材料科研所（277100）