混凝土拌合物性能

1、 拌合物和易性指标的试验与评价方法; 拌合物工作性的影响因素和应对; 拌合物离析和泌水的成因、危害和应急预防措施 一、涉及到的几个概念 二、混凝土拌合物的质量要求 三、混凝土拌合物的质量指标 四、混凝土拌合物的质量指标检验方法 五、混凝土拌合物的质量控制 六、本次研讨题目内容小结 拌合物 和易性 工作性 离析 泌水 凝结时间 混凝土在制备过程中大体有两种状态：一是未凝固和硬化过程的状态，二是硬化后的状态。 混凝土的各组成材料按一定比例配料，经搅拌均匀后的混合物，在其未凝固前称为混凝土拌合物，也称为新拌混凝土。 拌合物是混凝土生产过程中的一种过渡状态，它经过输送、浇筑、振捣密实和抹面等一系列过程

2、，再经养护、硬化后才形成最终的产品。 混凝土从搅拌机中卸出，到浇筑成型完毕 ，所经历的时间并不长，但硬化后混凝土的性能如何，却与混凝土拌制、浇筑和密实成型密切相关。 混凝土拌合物的性能在很大程度上决定了混凝土结构或构件未来的质量。 良好的和易性、适当的凝结时间 混凝土拌合物应具有良好的和易性，以保证混凝土在生产施工过程中易于搅拌均匀、运输、浇筑、振捣，不产生分层离析，容易抹平，并获得体积稳定、结构密实均匀的性质。 混凝土拌合物应有适当的凝结时间，以便于施工操作并尽早获得强度。 现状是：搅拌站是以拌合物状态交付于使用方，后面还有许多不可控的质量影响因素。这给硬化混凝土的质量增加了许多不确定因素。

3、 如：生产安排不当导致等候时间过长、 现场加水 工地扰民围堵、 工地设备故障、停电意外、 交通罚扣等。 是反映混凝土拌合物性质的概念。 是指混凝土拌合物从搅拌开始，经浇筑到抹平，整个生产施工过程中易于搅拌均匀、运输、浇筑、振捣，不产生分层离析，容易抹平，并获得体积稳定、结构密实均匀的混凝土性质。 可操作性、体积稳定性 混凝土拌合物应具有良好的和易性， 以保证混凝土在生产施工过程中易于搅拌均匀、运输、浇筑、振捣，不产生分层离析，容易抹平，并获得体积稳定、结构密实均匀的性质。 和易性是一项综合的技术性质，是对混凝土拌合物性能的综合评价，目前还没有一个全面、准确地反映混凝土和易性的测试方法。 它包括

4、流动性、粘聚性和保水性等三个方面的含义。 通常以测定混凝土坍落度或维勃稠度确定其流动性，通过观察混凝土拌合物的形态，判定其粘聚性和保水性，从而对混凝土拌合物的和易性作出综合评价。 流动性是指混凝土拌合物在自重或外力（如施工机具振动）作用下，能产生流动，并均匀密实地充满模型的性质。 流动性以稠度表示，依其流动性的大小，分别以排空时间、坍落度与坍落扩展度或维勃稠度作为流动性指标 流动性的大小主要取决于单位用水量或水泥浆量的多少。 水胶比影响强度；胶骨比影响成本 与单位用水量有关的还有减水型外加剂。 粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。 混凝土

5、是由密度不同、颗粒大小不同的多组分固体、液体组成的混凝土混合物，在外力作用下，各组成材料移动的倾向性不同。如果各组成材料的用量配合不适当，容易产生分层和离析现象，使硬化后的混凝土内各组成材料分布不均匀，影响质量。 粘聚性的观察评定是在量测坍落度后，用捣棒轻轻敲打混凝土拌合物锥体侧面，如锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩裂或出现离析，则表示粘聚性不好。（流动性混凝土） 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。 保水性是以混凝土拌合物中稀浆析出程度来评定。 当坍落度筒提起后，有较多稀浆从底部析出，混凝土锥体也因失浆而骨料外露，则表明此拌合物的

6、保水性能不好； 搅拌站出站检测台上只能目测流动性。 混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性各有其特点和评定方法，三者之间既互相联系，又存在矛盾。 粘聚性好的混凝土，其保水性也较好;流动性过大的混凝土，容易发生泌水现象。 和易性是这三个方面性质在某种具体条件下矛盾统一的概念。 是由于混凝土拌合物中各组分的颗粒粒径及密度不同，导致组分分离、不均匀的现象。 这种组分分布的不均匀性将导致各部分混凝土性能的差异，易使混凝土内部或表面产生一些缺陷，影响混凝土的性能和正常使用。 混凝土中存在两种离析，一种是混凝土中的粗骨料易于分离脱落，另一种是在搅拌时，水泥浆易于与混合料分离。 粘度较高的水泥浆体有助于防止离

7、析。 水胶比较小时，其离析倾向也较小。 对于贫混凝土，由于水泥浆量较少，在流动性偏大时，则容易产生粗骨料的离析。 对于大流动性混凝土，则容易产生水泥浆的离析。 混凝土的施工作业过程对离析也有较大的影响。 是混凝土拌合物经浇筑、振捣后，在凝结硬化过程中，伴随着粒状材料的下沉所出现的部分拌合水上浮至混凝土表面的现象。 在外观上表现为混凝土沉缩。 在混凝土拌合物表面产生少量泌水属正常现象，它对混凝土拌合物及硬化混凝土的质量没有什么不利的影响，但泌水量过大则会影响混凝土拌合物及硬化混凝土的一些性能。 如混凝土拌合物的体积变化、塑性收缩、混凝土的强度和密实度、浆体与骨料的粘结、浆体与钢筋的粘结、耐久性、

8、表面缺陷等。 泌水量过多的混凝土沉降量也大，容易使混凝土出现沉缩裂缝，同时上浮的水使上部混凝土水胶比变大，容易在粗骨料或水平钢筋的下部产生间隙，对混凝土强度及密实性不利。 通过泌水通道，一些轻质、细小颗粒会迁移到混凝土表面，降低混凝土的耐磨性能。 泌水还会增加混凝土表面层中的可溶性碱含量，使发生碱-骨料反应的可能性增加。 泌水量的多少与混凝土配合比、外加剂、水泥、矿物掺合料及骨料等原材料的性能、环境温度等各种因素有关。 水胶比和坍落度越大，骨料级配较差，泌水的可能性越大。 在混凝土中掺入引气剂，可减少泌水量，掺粉煤灰、火山灰等矿物掺合料也可以减少泌水。 同一配合比，浇筑高度越高或浇筑高度落差越

9、大，泌水可能性越大。 过振也会增加泌水性。 离析和泌水是混凝土处于塑性阶段两个可能发生的不利现象 压力泌水：混凝土在压力作用下的泌水。 对于泵送混凝土来说，是一个较重要的性能指标，它反映了在压力作用下混凝土保持水泥浆体的能力。 如果在泵送时较快产生压力泌水，遇到泵管的弯头、接缝时，含浆量多的饱和混凝土变成浆体贫乏的非饱和混凝土，从而丧失可泵性。 主要是使拌合物在搅拌、运输、浇筑、捣实及表面处理等生产工序易于施工操作，达到质量均匀、不泌水、不离析，获得良好的浇筑质量，从而为保证混凝土的强度、耐久性及其他要求具备的性能创造必要的条件。 可操作性、各组分及体积的稳定性 维勃稠度 坍落度、坍落度扩展度

10、及排空时间 坍落度经时损失 离析与泌水 压力泌水 凝结时间 表观密度 含气量 适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠度在530s之间的拌合物稠度测定； 等级划分等级维勃稠度（S）V031V13021V22011V3106V453 坍落度试验是目前混凝土材料研究和施工中应用最普遍的一种方法，它是测定混凝土拌合物稠度大小、评价混凝土拌合物的变形能力或抵抗流动变形性能的一种方法。 等级划分等级坍落度(mm)S11040S25090S3100150S4160210S5220 坍落扩展度是随着大流动性混凝土的开发与应用而出现的，是能同时反映拌合物的变形能力与变形速度的性能指标，适合于测定大流动性混凝土

11、的流动性。 等级划分等级扩展直径(mm)F1340F2350410F3420480F4490550F5560620F6630 排空时间是针对大流动性混凝土的特点提出的新的试验方法。 等级划分 采用倒置坍落度筒测定时，如排空时间在525S范围内且坍落扩展度大于500mm时，则可认为和易性良好。等级V形漏斗通过时间(S)一级1025二级725三级425 混凝土拌合物在搅拌后随时间的延长，坍落度值逐渐减小。 主要原因是水泥遇水后，随着时间的推移，混凝土中的水分因不断水化和蒸发而被消耗，水泥浆由于不断水化而变稠，使拌合物的流动性不断降低，造成坍落度的经时损失，这是一个正常的物理化学过程。 混凝土拌合物

12、坍落度的经时损失不应影响混凝土的正常施工。 对于用水量大，水胶比较大的普通混凝土，影响并不很大，但对于用水量小，水胶比小的高性能混凝土影响就很大。 温度越高，损失越快。 水泥和外加剂的相容性越差，损失也越大。 与外加剂的品种、掺量与掺入方式有关。 与骨料的吸水率、水分蒸发速率、含气量降低、水化速率与水化产物等因素相关。 影响因素主要有：用水量、水胶比、温度、外加剂的品种及与水泥的相容性、骨料的吸水率等等。 在做坍落度试验的同时，应做坍落度经时损失的测定，一般分30min、60min、90min、120min四个档次的测定。 是由于混凝土拌合物中各组分的颗粒粒径及密度不同，导致组分分离、不均匀的

13、现象。 混凝土中存在两种离析，一种是混凝土中的粗骨料易于分离脱落，另一种是在搅拌时，水泥浆易于与混合料分离。 离析与诸多因素有关，其中包括原材料质量、混凝土配合比、流动指标、施工方法和条件等。 粘度较高的水泥浆体有助于防止离析。 水胶比较小时，其离析倾向也较小。 对于贫混凝土，由于水泥浆量较少，在流动性偏大时，则容易产生粗骨料的离析。 对于大流动性混凝土，则容易产生水泥浆的离析。 混凝土的施工作业过程对离析也有较大的影响。 泌水是混凝土拌合物经浇筑、振捣后，在凝结硬化过程中，伴随着粒状材料的下沉所出现的部分拌合水上浮至混凝土表面的现象。 泌水量的多少与混凝土配合比、外加剂、水泥、矿物掺合料及骨

14、料等原材料的性能、环境温度等各种因素有关。 水胶比和坍落度越大，骨料级配较差，泌水的可能性越大。 在混凝土中掺入引气剂，可减少泌水量，掺粉煤灰、火山灰等矿物掺合料也可以减少泌水。 同一配合比，浇筑高度越高或浇筑高度落差越大，泌水可能性越大。 过振也会增加泌水性。 混凝土在压力作用下的泌水称为压力泌水。 混凝土拌合物压力泌水性能的表征是压力泌水率，它是指在一定的压力下，混凝土拌合物在规定的时间内所泌出的水占所能泌出的水总量的百分数。 一般泵送混凝土10S时的相对压力泌水率S10不宜大于40%。 离析与泌水是混凝土处于塑性阶段可能发生的两个不利现象，应避免。 水泥加水拌合后，即开始进行水化反应。随

15、着水化反应的进行，水化产物不断增多，水化产物与未水化水泥颗粒互相交叉搭接，使混凝土拌合物基本上失去流动性，此时混凝土拌合物即达到初凝。 混凝土的初凝是指混凝土加水至失去塑性所经历的时间。 水泥反应继续进行，水化物不断加固网状凝聚结构，使混凝土具有一定内部结构强度，此时混凝土拌合物就达到终凝。 终凝是指混凝土加水到产生强度所经历的时间。 当贯入阻力为3.5MPa时为初凝时间，贯入阻力为28MPa时为终凝时间。 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。 表观密度是表示混凝土拌合物捣实后的单位体积质量，用于换算混凝土体积和重量 的关系。 普通混凝土拌合物的表观密度因骨料的表观密度、

16、粗骨料的最大粒径、混凝土配合比等的不同而不同。 常用普通混凝土拌合物的表观密度一般为23502450kg/m3 混凝土拌合物经振捣密实后单位体积中尚存的空气量称为含气量，它是与混凝土拌合物和易性及硬化混凝土耐久性有关的一项重要指标。 混凝土在搅拌和施工过程中不可避免地会混入部分空气，经振捣密实后，虽可排除一部分，但仍有部分空气残留在拌合物中，其量一般不超过1%。 为改善混凝土拌合物的和易性及耐久性，通过掺入引气型外加剂，从而在混凝土中引入适量微小气泡，这些微小气泡经过振捣后大部分仍然能够分散在混凝土中。 GB/T50080-2002 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 同一组混凝土拌合物的取样应

17、从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且宜不小于20L 。 取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一般在同一盘或同一车中的约1/4、1/2、3/4处之间分别取样。 从第一次取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀。 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 在试验室制备混凝土拌合物时，拌合时试验室的温度应保持在2050C，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。 需要模拟施工条件一所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与施工现场保持一致。（譬如测定拌合物凝结时间和坍落度经时损失。 ） 试验室

18、拌合混凝土时，材料用量应以质量计。 称量精度： 骨料为1% 水、水泥、掺合料、外加剂均为0.5% 维勃稠度仪JG3043 混凝土坍落度仪JG3021 凝结时间：贯入阻力仪（加荷装置、测针、砂浆试样筒和标准筛） 泌水试验：试样筒、台秤、量筒、振动台、捣棒 压力泌水试验：压力泌水仪、捣棒、量筒 表观密度：容量筒、台秤、振动台、捣棒 含气量：含气量测定仪、捣棒、振动台、台秤、橡皮锤 混凝土拌合物的质量控制主要从稠度、凝结时间、含气量及均匀性等几个方面进行。 拌合物流动性的大小主要取决于单位用水量（外加剂品种、掺量）或水泥浆量的多少。 单位用水量或水泥浆量多，混凝土拌合物的流动性就大，浇筑时容易充满模

19、型。 采用减水型外加剂在不增加单位用水量的前提下可以较好地提高拌合物的流动性。 影响凝结时间的因素主要有：水泥品种、外加剂和矿物掺合料的品种与掺量、水胶比以及环境的温度与湿度。 水灰比增大，凝结时间延长 混凝土拌合物的凝结时间应满足混凝土施工要求及混凝土性能要求。 初凝时间希望适当长些，终凝初凝的时间差则越短越好。 混凝土初凝后，不能再对混凝土进行扰动。 混凝土初凝前后进行最后一次抹面效果最佳，可减少混凝土的微裂缝。 适宜的含气量有助于改善混凝土拌合物的和易性、可泵性，提高混凝土的耐久性能，但过大的含气量会影响混凝土的密实性、稳定性，降低混凝土的抗压强度。 外加剂的品种和掺量、水泥和矿物掺合料的品种和用量、骨料的品种和级配、搅拌时间、环境温度以及运输和施工工艺等均会对混凝土的含气量有所影响。 和易性是一项综合的技术性质，是对混凝土拌合物性能的综合评价，它包括流动性、粘聚性和保水性等三个方面的含义。 通常是以测定混凝土坍落度或维勃稠度确定其流动性，通过观察混凝土拌合物的形态，