随着混凝土工艺和性能的发展,***混凝土、自密实混凝土等相继得到广泛应用。这些混凝土施工不再单纯考虑混凝土的强度,还要考虑混凝土的耐久性和施工性。混凝土在拌合站开始搅拌至运到现场进行浇筑,中间需要运输、停放的时间,这期间会使混凝土的和易性变差,混凝土的这种现象又称为坍落度经时损失。
混凝土的坍落度损失直接影响了混凝土的施工性,给施工带来困难,可能造成施工事故,而且影响硬化混凝土的质量。
因此,分析引起混凝土坍落度过快的原因,对于预防混凝土坍落度损失具有指导意义,从而提高混凝土的施工性。
影响混凝土坍落度损失的因素十分复杂,如水泥水化放热及矿物组成、外加剂及掺加方式、环境条件、混凝土搅拌及运输方式、施工配合比、水泥用量和矿物掺合料用量等。本文主要从以下几个方面探讨引起混凝土坍落度损失的原因。
1. 混凝土坍落度损失影响因素-水泥
水泥熟料的矿物组成和其矿物形态,直接影响到水泥水化硬化的进程以及对外加剂的吸附,因此对混凝土的施工性能有很大的影响。水泥水化消耗自由水,并产生水化产物,使新拌混凝土的黏度增大是导致坍落度损失的主要原因。水泥熟料四大矿物为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。其中铝酸三钙水化***快,如果没有合适的调凝组分,铝酸三钙很快水化生成片状的水化铝酸四钙,这些水化产物相互搭接,致使新拌混凝土很快丧失流动性。硅酸三钙水化反应也很快,并且由于硅酸三钙是水泥熟料中含量高的矿物,其水化程度直接影响浆体的凝结硬化。因此,熟料中铝酸三钙和硅酸三钙含量的水泥,特别是铝酸三钙含量高的水泥,初期水化快,易造成混凝土坍落度损失。
2.混凝土坍落度损失影响因素-外加剂
现如今,外加剂和水泥的种类繁多,不同的外加剂与不同种类的水泥之间的相容性也有很大的区别。水泥与外加剂的相容性与其对外加剂的吸附量有关。外加剂主要被吸附到水化产物表面。凡是水化快和产生的水化产物比表面积大的水泥,吸附的外加剂就越多,与外加剂的相容性就越差。水泥熟料的矿物组成中,水化***快的是C3A,其水化产物比表面积较大,因此对外加剂吸附较大。
3. 混凝土坍落度损失影响因素-矿物掺合料
为了提高混凝土的性能和降低混凝土的成本,在混凝土配制过程中,往往将矿物掺合料掺加到混凝土中。矿物掺合料改善了水泥的颗粒级配,从而减少了需水量,有利于改善混凝土的流动性。同时,矿物掺合料的反应为潜在的水化反应和火山灰效应,其降低了水化初期水泥对水的消耗,也有利于改善混凝土的流动性。但是,当粉煤灰的含碳量超过5%时,由于碳对水和外加剂的吸附,导致混凝土坍落度降低,也增加了混凝土坍落度损失。
4. 混凝土坍落度损失影响因素-骨料
普通混凝土中,骨料的体积占到60%以上。骨料是混凝土中承受荷载、抵抗侵蚀和增强混凝土体积稳定性重要的组成材料,因此,骨料的性能对混凝土拌合物的性能有直接影响。若拌制混凝土时采用的骨料比较干,且骨料的吸水率较大,就会吸取混凝土中大量的水分,使自由水减少,导致混凝土拌合物的坍落度变小,即坍落度损失增大。若骨料的级配不好,则会造成拌合物的和易性差,易产生泌水离析等问题;若骨料过细,则比表面积增大,会加大对水分的吸收,所以在相同用水量的情况下,混凝土的坍落度变小。
5. 混凝土坍落度损失影响因素-含气量
新拌混凝土是由“液-固-气”三相组成的体系。其中空气体积约占1%~3%,以球形微细气泡形式存在,并吸附于固体颗粒表面,能够起到“滚珠”或“轴承”的作用,使骨料之间的摩擦力减小,增大混凝土的流动性。如果这些气泡在混凝土中不稳定,将不断地从混凝土中逸出,使混凝土的流动性减小,混凝土坍落度损失增大。
6.混凝土坍落度损失影响因素-施工环境
施工环境中的温度和湿度是影响混凝土坍落度损失的两个主要因素。环境中温度过高,水泥的水化速度变快,水泥浆体的稠度增大,混凝土坍落度损失增大。环境相对湿度越小,水分蒸发越快,浆体流动性越小,混凝土坍落度损失加大。
7. 总结
混凝土坍落度损失过快是混凝土施工中的一种常见现象,直接影响到混凝土浇筑的操作性和施工进程,导致混凝土坍落度损失过快的因素种类繁多,正确分析影响混凝土坍落度损失过快的因素对提高混凝土施工效率,提高混凝土耐久性具有重要意义。
版权所有©2024 天助网