浅谈混凝土坍落度损失的原因分析及其预控措施.pdf

2 0 1 1年第 5期( 总 1 8 0期 ) 安徽建筑 浅谈混凝土坍落度损失 的原 因分析及 其预控措 施 Study on Loss CaUSe Of Concr ete Sl um p and its Pr eContr ol 关堂明 ( 安 徽 省 公 路 桥 梁 工 程 公司， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 3 1 ) 摘 要 ： 影响混凝土坍落度损失的因素很多， 文章主要从单位体积用水量和水灰比、 集料级配、 水泥性能、 外加剂和掺和料、 施工环境五个方面探 讨 了引起坍损的原 因， 并针对性地提 出了相应的控制措施 。 关键 词 ： 混凝 土坍 落度 ； 外加剂 ； 坍损； 控制措施 中图分类号： T U 5 2 8 0 1 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 8 0 0 2 0 引 言 随着建设工程技术的不断提高， 现代混凝土工艺对混凝土 工作性能的要求越来越高。目前 ， 商品混凝土已广泛应用于各 类土木建筑工程及水利建设中，为满足运输等条件的限制， 故 商品混凝土比自拌混凝土坍落度要大。 因此， 在施工过程中， 常 常因坍落度损失过大， 从而影响到施工进度及工程质量。特别 是泵送混凝土， 在高温炎热天气条件下， 此问题更加突出。 1 引起 混凝土坍落度损失的原 因 坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能， 影响混凝 土坍落度主要有级配变化 、 含水量 、 衡器的称量偏差 ， 外加剂 的 用量容易被忽视的还有水泥的温度几个方面。 坍落度是指混凝 土的和易性， 具体来说就是保证施_T ： 的正常进行 ， 其中包括混 凝土的保水性 、 流动性和粘聚性。和易性是指混凝土是否易于 施工操作和均匀密实的性能， 是一个综合性能 ， 其中包含流动 性 、 粘 聚性和保水性 。影响和易性 主要有用水量 、 水灰比 、 砂率 以及包括水泥品种、 骨料条件、 时间和温度 、 外加剂等几个方面 影响 ， 且这些因素相互关联 。 1 1 单位体积用水量和水灰比 单位体积用水量是指在单位体积水泥混凝土中， 所加入水 的质量 ， 它是影响水泥混凝 土工作性 能的最 主要 因素 。新拌混 凝土 的流动性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水 膜 ， 从而使颗粒间比较润滑。 而粘聚性也主要是依靠水的表面张力 作用 ， 如用水量过少， 则水膜较薄， 润滑效果较差 ； 而用水量过 多， 毛细孔被水分填满， 表面张力的作用减小 ， 混凝土的粘聚性 变差， 易泌水。在相同条件下， 增大水灰比可有效减小坍落度损 失率， 其主要原 因是用水量的增大， 部分弥补了 由于高温蒸 发而 失去的水分 ， 使其在一定时间内坍 落度值变化较小 。但水灰 比 的增大要 以保证强度 为前提 。 1 - 2集料 集料的特性包括集料的最大粒径 、 形状 、 表面纹理 ( 卵石或 碎石 ) 、 级配和吸水性等 ， 这些特性将不 同程度地影响新拌混凝 土的和易性。其中最为明显的是 ， 卵石拌制的混凝土拌合物的 流动性较碎石 的好。集料 的最大粒径增大 ， 可使集料 的总表面 积减小 ， 拌合物 的工作性能也随之改善。集 料的级配对混凝土 收稿 日期 ： 2 0 1 1 _ 0 7 0 6 _ 芙 堂 安 徽 舍 肥 人 毕 业 于 合 肥 工 业 大 学 的保水性和粘 聚胜影响很大 ，严重时会使拌合物显得粗涩、 粗 集料离析 、 水泥浆流失 ， 甚至出现溃散等不 良现象。良好 的集料 级配可有效地减少坍损， 从而配制出流动性好 、 坍落度损失小 的混凝土 。 1 3水泥 水泥中的主要矿物成分是 c ， A、 c F 、 c ， s 、 c s 。 不同矿物成 分对减水剂的吸附作用大小不同。 减水剂的主要作用是吸附在 水泥矿物的表面， 降低分散体系中两相问的界面 自由能 ， 提高 分散体系的稳定性。在相同条件下， 水泥成分中对减水剂的吸 附性大小依次为 C ， AC 4 A FC ， S C S 。 若水泥中 C A、 C F含 量较大， 则大量减水剂被其吸附， 占水泥成分较多的c ， s和 c 2 s 就显得吸附量不足， 动电电位显下降， 导致混凝土坍落度损失， 这是造成掺减水剂的混凝土坍损的根本原因。所以，水泥中 c A、 c F含量较高的混凝土坍落度损失较大， 反之较小。在水 泥水化过程 中， 3 m m 3 0 m m的熟料颗粒 主要起强 度增 长作 用 ， 而大于 6 0 u m的颗粒则对强度不起作用 ，小于 l O u m的颗粒主 要起早 强作用 ， 3 u rn 以下 的颗粒 只起早 强作用 。小于 l O u m的 颗粒需水量大。流变性好的水泥 ， l O u m以下颗粒应少于 1 0 。 颗粒越细， 细颗粒越多， 增大早期水化放热， 这必将加剧坍损。 1 4外加剂和掺和料的影响 掺加适量需水量小的优质粉煤灰或微细矿粉对于提高混 凝土的和易性及抑制坍落度损失有利 。 不 同种类 的化学外加剂 对混凝土 的坍损有着不同的影 响。在拌制混凝土 时， 加入外加 剂的时间选择也影响混凝 土坍 落度损失 的大小 。加入减水剂 后 ， 混凝土坍落度 值对 单位用水量 的敏感 性增强 ， 加上大 幅度 减水使水灰比有较大的降低， 同样蒸发量会使坍落度降低比基 准混凝土大。 1 5环境影响 引起混凝土坍落度损失的环境因素， 主要有时间、 温度、 湿 度和风速 。对于 给定 组成 材料性质 和配合 比例 的混凝土 拌合 物， 其工作性能的变化， 主要受水泥的水化速率和水分的蒸发 速率所支配。水泥的水化 ， 一方面消耗了水分； 另一方面， 产生 的水化产物起到了胶粘作用 ， 进一步阻碍了颗粒 间的滑动 。而 水分的挥发将直接减少单位混凝土 中水的含量 。同样 ， 风速和 湿度因素会影响拌合物水分的蒸发速率， 进而影响坍落度。在 不 同环境条件下 ， 要保证拌合 物具 有一定 的工作性 ， 必 须采取 相应的改善工作性的措施 。在较 短的时间内 ， 搅拌得越完全越 彻底， 混凝土拌合物的和易性越好。 适当延长搅拌时间， 也可以 获得较好 的和易性 ， 但如果搅拌时 间过 长 ， 由于部分水泥水 化 将使其流动性降低。温度升高也会使混凝土坍落度损失加大， 量 安徽建筑 2 0 1 1年第 5期( 总 1 8 0期 ) 这是水 化速度加快 的结果 。因此 ， 夏天施 工的混凝 土特别需要 控制坍落度的损失。 天气干燥 ， 水分容易蒸发， 也促使坍落度损 失。搅拌过程中气泡的外溢也会引起坍落度损失。 2 控制混凝土坍 落度损失的措施 通过以上分析， 混凝土坍落度损失过大是由多种因素造成 的 ， 因此需要 根据不 同的情 况提 出不 同的解决 方法 ， 目前 主要 有 以下方法 。 优先选用硅酸盐 、 普 通硅酸盐 以及其他水化 热较低 的水 泥 。严格控制水泥 的细度 、 c 含 量 ， 以及水泥进入搅拌机 前的 温度 ， 水泥入 机温度不得 大于 4 0 ， 新 出厂的水泥 需要静 置几 天 ， 以降低水 泥对混凝 土出机温度 的影响。 严格控制集料的级配， 集料堆场应搭设遮阳棚 ， 避免阳 光直射， 必要时在混凝土搅拌前对集料喷洒冷水降温。 拌合用水宜采用深井冷水 ， 水温不应超过 2 0 c c。拌和站 水管及水箱应加设遮 阳和隔热设施 ， 且应避免拌 和用水在水箱 中长期存放 。在进行大体积混凝土施工 过程时 ， 若 环境 温度较 高， 可采用添加冰块的方法降低拌和用水的温度。 选择高分子量复合性缓凝减水剂 ， 并与适量的保水组分 配合使用 ， 在不增加用水量的 同时增加 了混凝 土中的游离水的 含量 ， 可缓解坍落度损失。有机缓凝剂使水泥中的 C A水化减 慢 ， 选择性地与 A 1 0 表面吸附的减水剂进行交换 ， 被 交换 下来 的减水剂显著 提高 了溶液 中减水剂 的浓度 ， 为 C A、 c 2 s吸附提 供 了充足 的减水剂 ， 有效地 抑制 T 坍 落度损失 。 混 凝土 的温度越 高 ， 水 泥水 化速度越快 ， 水 泥颗粒 维持 一 定 的动 电电位时间越短 ， 混凝土 中游离水变为结合水 的 比例 就越大 。 所 以， 新拌 混凝 土的温度 越高 ， 坍损越快 ； 温度越低 ， 坍 损越慢 。一般来讲 ，温度 每上升 1 0 C，坍落度损失增 大 1 0 4 0 。因此， 可采取降低各种原材料的温度， 以达到抑制坍损 的 目的。 3结语 影响混凝土坍落度损失的因素较多， 合理选用水泥、 集料、 外加剂和掺合料能有效控制坍落度的损失。 混凝土坍落度损失 是现代商品混凝土所面临的一个非常重要而又实际的问题， 应 在实际工作中不断结合生产及材料的具体情况 ， 总结经验并选 择合适的解决措施。 ( 上 接 第 5 4页 ) 理局办公场所， 现仍为安庆市邮政局办公及营业场所。其结构 严谨， 为青砖混凝土框架结构。可见在西洋古典式风格过渡到 国内后进行了服从本地水土的改造， 形成了自己独特的风格。 2 2 2西方古典主义建筑 的立面 +中式 古典屋 顶 在西式的立面构图中插入中国古典式的挑檐屋顶 ，其形 象本身不具备表意功能。一般是辅助牌 匾或楹联 等表 意。不 同 于西方古典建筑将建筑视为一种“ 雕塑” 的形态 现 ， 借助造 型 、 雕 塑来表意 ， 显然 中式建筑更加注重 建筑特定符号 的应用 ， 这种语义表达显得更加明确、 直接。其中安徽省立图书馆就是 一 个杰出的代表 ， 整体看上去为一栋小洋楼 ， 其外走廊栏杆带 有浓烈的西洋风格， 而走廊立柱的砖雕又最大程度地融入 了东 方 文化 。独具特色的坡屋顶带着 中国独 有的特色形式 ， 与西方 古典主义的建筑风格相融合 ， 形成了独有的建筑风格 ， 强调了 建筑西风东渐 的地域性 ， 成 为了老城 安庆 一道 独有的风景线。 具有同样特色的还有安庆同仁医院( 1 9 0 3 ) ， 其技术和设 备基本是西方巴洛克风格， 现存楼房 8栋， 是安庆市保存较好 的风格别致的处建筑群体。 同仁医院灵活运用山墙的起伏获 得 某种韵律感 、 节 奏感， 使 中国民居 的特色在 巴洛 克的建 筑 中 比较完善的体现 出来 。 和 中国国民党( 左派 ) 安徽省党部 旧址 的 屋顶类 似 ， 同仁医院 同样采 用 了中式 的屋顶 建造 ， 而且 比党部 旧址的屋顶更加醒 目， 色彩较为鲜艳 。 形成 了 自己独有 的特色 ， 融入了 中国传统山墙的灵动飘 逸的特色 。 2 2 3西式立面构图 中加人 中式的牌匾楹联符号 中国建筑本身的表意方式主要以各种建筑符号的表达为 主 ， 如楹联 、 牌匾 、 天花 、 斗拱等装 饰体现建 筑的等级 以及地 域 特色。 同彳 _ = 医院旧址 的巴洛克风格很好地 和中式符 号中的牌匾 结合在一起 。建 筑立面起伏 的同时在 建筑 顶部书写建 筑 的名 称， 在灵动 的立 面中加上 了沉稳 的色彩 。不尽 形态为原创 ， 还将 西方古典 巴洛克风格 的精神融人 中国传统特色的装饰之中。 3结语 安庆近代建筑既有浓郁的中国传统建筑风格，又受到西 方文明传人的深切影响， 进而体现出“ 中西合璧” 风格。究其原 因， 中国进入近代以后 ， 人们很容易就能接受西方先进的工业 技术 ， 但大多数人受到清朝近 3 0 0年的闭关锁国的影响， 并不 能接受随着工业技术一起传人的西方文化 ， 所以这一时期的建 筑既有西方建筑的特色， 也有中国传统建筑的影子。 同时， 鸦片 战争以后国门被打开， 西方人在文化上的侵略主要通过传教进 行， 因而导致此时期教会建筑的兴建， 各地纷纷建起了教堂。 因 而安 庆一时期 的中西合璧 的建 筑风格也 的确是顺 应历史潮 流 而存在的， 这种风格在现在看来既是一个城市历经特定历史时 期 的产物 ， 也是安庆发展 的见证 ， 更是不 可多求 的艺术文化珍 宝 。 城市因为有了自己的历史积淀而与众不同，同时在城市 记忆里 ， 建筑扮演 的是 一个十分重要 的角色 。对 于这些优 秀的 历史文化遗产， 我们更应该好好的保护它们， 将它们所承载的 历 史传承下去 。 参 考文献 1 朱永春 巴洛克对中国近代建筑的影响I J 1 建筑学报， 2 0 0 0 ( 3 ) 2 周俭， 张松， 王骏 保护中求发展 发展中守特色世界遗产城市 丽江发 展概念规划要 略I J 】 城市规划汇刊， 2 0 0 3 ( 2 ) 3 曾伟 徽州民居浅析【 J 东南大学学报， 2 0 0 9 ( 6 ) 4 汪军 皖江文化与近世 中国 M 合肥 ： 合肥工业大学 出版社， 2 0 0 4 5 单霁翔城市化发展与文化遗产保护 】 天津： 天津大学 出 2 0 0 6 6 朱光亚， 杨国栋 城市特色与地域文化的挖掘 【J J 建筑学报， 2 0 0 1 ( 1 1 ) 匡