影响混凝土拌合物的因素
一、用水量与水泥浆量
用水量与水泥浆量是混凝土拌合物最敏感的影响社会因素。增减1kg水,意味着增加或减少1L水泥浆量,同时还影响水泥浆黏度的大小。
混凝土拌合物的流动性反映了混凝土拌合物在外力和自重作用下克服内摩擦阻力的运动情况。混凝土混合料的内摩擦阻力部分取决于水泥颗粒之间的粘聚力和粘度,部分取决于骨料颗粒之间的摩擦力,前者主要取决于水灰比,后者取决于骨料颗粒之间的摩擦系数。骨料之间的水泥砂浆层越厚,摩擦力越小。因此,在原材料不变的情况下,大塌坍落度主要取决于水泥砂浆的用量和粘度。只增大用水量时,塌落度加大,而稳定性降低(即易于离析和泌水),也影响拌合物硬化后的性能,所以过去通常是维持水灰比不变,调整水泥浆量满足工作度要求;现在则掺用减水剂调整工作度。
二、集料进行品种与品质的影响
碎石比卵石粗糙、棱角多,内摩擦阻力大,因而在水泥浆量和水灰比相同条件下,流动性与压实性较差;石子最大粒径增大,需要包裹的水泥浆减少,流动性改善,但稳定性受影响,即容易离析;细砂表面积大,拌制同样流动性的混凝土需要的水泥浆或砂浆多。因此,采用最大粒径小,但棱角状、针状颗粒少,级配良好的粗骨料,以及中粗砂、砂率稍高、细度模数大的水泥浆较多的混合料,工作度综合指标较好。
三、砂率
般认为,在混凝土拌合物中是砂子进行填充一个石子的空隙,而水泥浆则填充砂子的空隙,同时有一定社会富余浆量包裹以及集料加工表面,润滑控制集料,使拌合物具有市场流动性和容易形成密实的性能。在水泥浆量一定时,砂率过大,集料的比表面积大,需要较多砂浆包裹集料表面,集料之间的水泥浆层厚度减小,内摩擦阻力加大,工作度变差;反之,砂率过小时,砂子不足以填充石子的空隙,水泥浆除了填充砂子的空隙外,还要填充石子的间隙,集料表面包裹的水泥浆层厚度减薄,石子间摩擦阻力同样加大,拌合物流动性也不好。因此存在这样一个问题最优砂率,在水泥浆量一定时,以最优砂率拌出的混凝土塌落度最大。这意味着当施工需要一定的周期性落砂量时,在一定的水灰比条件下,最佳砂率可以达到,水泥用量最小,经济效益好。最优砂率随着社会要求进行工作度大小、砂石材料品种与粒径、用水量及水灰比而变化,需要我们根据实际施工时的条件来选择。
四、外加剂与矿物作为掺合料的影响
引气剂可以增大拌合物的含气量,因此在加水一定的条件下使浆体体积增大,改善混凝土工作度并减小泌水、离析,提高拌合物的粘聚性,这种作用的效果尤其在贫混凝土(胶凝材料用量少)或细砂混凝土中特别明显。
在需水量和水灰比相同的条件下,掺加粉煤灰或矿渣,可以降低混合料的需水量,明显改善混合料的流动性。以粉煤灰代替一个部分砂子,通常在保持用水量进行一定经济条件下使拌合物变稀。
高效减水剂对拌合物工作度影响显著,但是许多这种产品的分散作用维持工作度的时间有限,例如只有30~60min,过后拌合物的流动性就明显减小,这种现象称为塌落度损失,在很长时间里影响了它的推广应用。为此,已经开发了许多方法来延迟工作程度的损失。然而,当现场管理不有序时,这些措施很难保证实际效果。近年来开发的新型高效减水剂能明显降低混凝土工作度的损失,且从拌制到浇筑几小时内损失不大,一种新型高效减水剂已广泛应用于混凝土生产中
五、拌合条件的影响
即使原材料相同,不同搅拌机搅拌的混凝土拌合物的工作程度仍可能存在明显差异。特别是搅拌水泥用量大、水灰比小的混凝土拌合物,这种差别尤其显著。新型的搅拌机使混凝土均匀而充分的拌合得到较好的保证。即使是类似的搅拌机,如果维护不当,叶片也会逐渐被包裹在硬化的混凝土混合物中,从而削弱了搅拌效果,使混合物越来越不均匀,导致操作程度大大降低。