投料方式對混凝土性能的影響分析

姜偉峰

（江西和泰混凝土集團，江西 吉安 343000）

0 引言

隨著混凝土技術的不斷發展，工程對混凝土要求的不斷提高。混凝土開始向高性能化，高耐久性，高流動性的方向發展。目前大多數情況下，多采用增加摻合料，應用高性能減水劑等方式來提高混凝土的流動性，耐久性，強度。而對于骨架支撐作用的骨料重視程度不足。我們知道骨料在混凝土中所占的體積約 70%，而這 70% 的體積影響著混凝土的和易性、密實性、強度。特別是高強度混凝土，其骨料選擇應引起足夠重視。

投料攪拌工藝是混凝土生產環節影響其和易性的主要因素之一。如冬季施工需要用熱水，這時投料順序相應轉變為先投骨料、再投水外加劑、投礦物摻合料攪拌10秒后再投水泥。這種攪拌投料順序的改變可以防止由于水溫過高與水泥產生反應，造成假凝。

1992 年日本提出了水泥裹砂攪拌法，研究人員開展了二次投料攪拌工藝及其對混凝土性能影響的相關研究。研究表明投料攪拌影響混凝土中的水泥水化反應及水泥—骨料界面粘結層的形成，從而影響混凝土的性能。

本文通過四種投料方式進行了相關研究，得到相關數據，僅供研究者參考。

1 試驗的四種投料方式

1.1 常規投料法

先將無含水（所有試驗原材料除外加劑外全部烘干）的砂、石、膠凝材料一次性全部投入攪拌機；再將外加劑加入水中形成外加劑和水的混合液；開啟攪拌機并將外加劑和水的混合液一次性全部加入攪拌機中攪拌 60S 出機。

1.2 砂漿裹石法

將無含水（所有試驗原材料除外加劑外全部烘干）砂、膠凝材料一次性全部投入攪拌機，再將外加劑和水的混合液一次性全部加入攪拌機攪拌 30S 形成水泥砂漿，再將石子（烘干）投入攪拌機中攪拌 30S，出機；

1.3 外加劑后添法

將無含水（所有試驗原材料除外加劑外全部烘干）砂、石、膠凝材料及水一次性全部投入攪拌機進行攪拌 30S，再將外加劑加入攪拌機攪拌 30S，出機；

1.4 綜合法（骨料預濕法+外加劑后添法+砂漿包裹法）

采用風干后的各材料稱量完成后，再將石子按2%的含水，砂按 7% 的含水進行預濕，同時增加砂、石吸水率所需的水用量（砂、石吸水率以試驗結果為準），預濕時間5-10分鐘；然后將砂、膠凝材料、剩余的水投入攪拌機攪拌20秒，再加入外加劑攪拌20秒，最后投入石攪拌20秒，出機；

2 試驗方式及原材料

2.1 攪拌設備

單臥軸強制式攪拌機。

2.2 原材料

水泥：昌盛水泥 P·O42.5 水泥。

粉煤灰：吉安華能電廠 Ⅱ 級灰。

礦渣粉：新余中冶生產的 S95 級。

外加劑：吉安美玲建材有限公司生產的高效減水劑，減水率達 25%。

砂：贛江吉安段天然河砂，中砂。

石：贛江天然卵石 5～31.5mm 連續級配。

水：市政自來水。

2.3 配合比

選用 C30 泵送配合比。

表 1 C30泵送配合比

2.4 試驗方式

每天試配一次，每次按上述的四種不同投料方式進行 4 組次的試驗，連續 5d 后將所有原材料更換批次后重復試驗，連續試驗 150天，750 組次試驗。混凝土出機后檢測初始坍落度、擴展度、觀察和易性并成形150mm×150mm×150mm的試塊，檢測 7d、28d zz抗壓強度。

3 試驗結果及分析

3.1 不同投料方式對坍落度的影響

通過試驗表明，在原材料相同，配合比例相同的情況下，四種投料方式攪拌出的混凝土坍落度由高到低順序為：綜合法-外加劑后添法→砂漿包裹法-常規法，詳細試驗結果見表 2、圖 1。

表 2 坍落度結果

圖 1 不同投料方式對混凝土坍落度的影響

3.2 不同投料方式對混凝土強度的影響

表 3～4、圖 2～3 試驗結果表明，采用不同投料方式攪拌的混凝土其 7d、 28d 強度由高到低為：綜合法-外加劑后添法→砂漿包裹法-常規法。

表 3 7d 強度 MPa

圖 2 不同投料方式對混凝土 7d 強度的影響

表 4 28d 強度 MPa

圖 3 不同投料方式對混凝土 28d 強度的影響

4 結論

通過上述試驗表明，投料攪拌工藝對混凝土的性能有直接影響。在應用中應加以重視。試驗中我們應盡可能的按照與生產所用原材料的狀態進行試驗，有利于生產控制。

[1] 秦昉.水泥混凝土投料攪拌工藝及其影響試驗研究[J].2013,06.

[2] 馬骉，路學敏，等.水泥混凝土粗集料嵌鎖密實結構試驗分析[J].中國公路，2008.28(6)：217-220.