浅谈混凝土的和易性

李勇

（山东省枣庄市建筑材料科研所，山东 枣庄277100）

浅谈混凝土的和易性

李勇

（山东省枣庄市建筑材料科研所，山东 枣庄277100）

优质混凝土有两项全面的标准：（1）混凝土在硬化状态下要具有良好的力学和耐久性能。（2）在新拌和状态下，即从搅拌机出料，运输直到在模板中浇筑成型，要具有良好的施工性质，这就是新拌混凝土的和易性。混凝土如果具有良好的和易性，那么它的质量保证就达到50%，良好的和易性不仅是混凝土硬化后力学性质的保证，同时也是耐久性要求的保证。

混凝土;和易性;强度;耐久性

0 前言

混凝土是用量最大，用途最广泛的建筑材料，由混凝土和增强材料组合而成的钢筋混凝土和预应力混凝土以及其它加筋混凝土更加扩展了混凝土的应用领域。混凝土也是一门应用科学，应用科学以取得最大经济效益为目的，因此混凝土技术发展应紧紧围绕着经济效益。随着技术的进步，混凝土的施工方法和制造技术有了很大的提高，这就使得对经济效益的理解有了改变，从以往一个企业或行业谋取利益，提高到为一个国家以及人类谋利益。水泥混凝土由于原料丰富，能耗与成本低，适用性好，耐久性好，并能够消纳工业废渣等特点。在今后相当长的时期内仍将是广用途、广用量的建筑材料。但是由于水泥是混凝土原料中的主要胶凝材料，而其生产过程又是以大量的消耗能源和造成环境污染为代价，这就使得在今后的水泥混凝土中如何尽量减少水泥用量成为现代混凝土技术的一个新的课题。而良好的混凝土和易性，由于其增强和密实效果，可以在减少水泥用量、延长结构的使用寿命方面作用明显。

1 水泥混凝土和易性的重要性

和易性亦称为工作性：系指新拌混凝土适合于搅拌、运输、浇注、振捣密实成型的性能。它包括新拌混凝土的流动性、粘聚性、保水性、可泵性等技术性能。工作性优良即流动性大，粘聚性好、保水性好。是新拌混凝土适合于泵送施工等现代化施工工艺的技术保证，是保证混凝土施工质量的技术基础。具有优良和易性的新拌混凝土。在保证施工质量的前提下，可形成均匀、密实、坚固的硬化混凝土结构，对其强度和耐久性具有重要的意义。而工作性不良的新拌混凝土，施工时会在混凝土的上表面或侧面出现泌水，导致其硬化后表面疏松多孔，容易在凝结硬化过程中引发收缩开裂，严重降低混凝土强度和耐久性。同时，新拌混凝土施工时还会在其内部出现水泥浆、粗、细骨料三者之间发生相互分离或不均匀离析现象，使浇注后模板中的混凝土分层或不密实，产生蜂窝，狗洞等质量事故。

2 影响新拌混凝土和易性的主要因素

包括水泥浆的量、水泥浆的稠度、砂率、外加剂品种、搅拌及停放时间、环境温度、水泥浆和骨料之比等因素。

（1）水泥浆量：在混凝土单位体积内，如果保持水灰比不变，新拌混凝土中水泥浆量愈多，流动性愈大，反之则小。水泥浆量多，意味着用水量增加，也使混凝土中的浆料除填充混凝土集料间的空隙外，尚可以包裹集料的表面形成润滑层，以减少集料颗粒间的摩擦阻力，使新拌混凝土有一定的流动性。但是一味的增加浆量，则使单位体积内的集料含量必然减少，当达到一定的限度时，将会出现水泥浆不包裹集料而分层流出及泌水现象，也叫做离析，使新拌混凝土的保水性和粘聚性变差，同时对混凝土的强度和耐久性也会产生一定的影响。

（2）水泥浆的稠度：主要取决于水灰比的大小，水灰比小，水泥浆稠，新拌混凝土的流动性较小；相反，水灰比大，水泥浆较稀，新拌混凝土的流动性较大，但粘聚性及保水性变差。因此，在混凝土的配合比过程中，选择并使用一个良好的水灰比，能够做到在一个较小的范围内变化，对保证新拌混凝土的和易性有至关重要的作用。

（3）砂率：是指砂子的重量占骨料总重量的百分率，是表示砂子和石子两者之间如何组合的一个关系，也是关系到新拌混凝土和易性的主要因素之一。砂率增大时，细骨料的表面积增加，所需要包裹的水泥浆量亦多，这就使集料的润滑层变薄，甚至减少，新拌混凝土的稠度增大，流动性降低。反之，砂率小不能起到填充粗骨料空隙的需求，而需要消耗过多的水泥浆来填充。造成混凝土的流动性降低，易出现泌水、流浆的现象，甚至出现溃散等不良现象的发生。要避免这些现象的出现，就要有一个最佳砂率，而新拌混凝土是否具有最佳砂率的表现，就是表现在能否使新拌混凝土在获得所要求的流动性及良好的粘聚性的条件下，水泥浆用量最少。

（4）外加剂：新型混凝土的运输方式已逐步被泵送所代替，要使新拌混凝土能够达到泵送的要求，使用外加剂（矿物外加剂、化学外加剂）是必不可少的，而外加剂对和易性的影响也十分突出，如果矿物外加剂的需水量大，就容易造成新拌混凝土要达到良好泵送和易性而要加入较多的水量，或加大化学外加剂的用量。而化学外加剂同水泥适应性的好坏，也是以和易性的好坏为表征的。

（5）新拌混凝土所处的环境：新拌混凝土的和易性可以在较短的时间内发生变化，从而导致在施工过程中对新拌混凝土的和易性要求相差较大，在负温环境下，如果不采取相应的措施，部分拌和水将冻结，对新拌混凝土的流动性起到抑制和降低。而过高的温度和大风天气，会使环境中的湿度变小，新拌混凝土的拌和水会较大幅度的蒸发，从而也会造成新拌混凝土的流动性降低，影响到施工和混凝土耐久性能。

当然，还有水泥品种，集料的颗粒级配，这对新拌混凝土的和易性同样有着重要的影响。

3 混凝土和易性同混凝土硬化后强度的关系

混凝土硬化后强度同新拌混凝土的水灰比、密实度和孔隙率的多少有很大的关系。因为混凝土在具备良好和易性的前提下，即在做适当数量的功或拟投入一定功的情况下，使混凝土达到最大容重而充分密实，从密实度及其强度之间的关系可明显看出混凝土密实度的重要性。我们将密实度表达为容重比，也就是给定混凝土的实际容重与同一拌合物经充分密实后的容重之比。同样，实际密实的混凝土强度与同一经充分密实之后的混凝土强度之比称为强度比，在图1中将强度比与容重比的关系表达出来。

图1 强度比与容重比的关系曲线

在混凝土中，空隙率的存在可大大降低强度，空隙率占6%时，强度的降低可达30%以上，即使空隙率在2%，强度降低也可达到10%。混凝土中的空隙主要来自于截留夹带进的空气气泡和过量的水溢出之后的剩下空间。所以在满足和易性和流动性的要求下应尽量使用低拌和水量。通过提高和易性，减少拌合水的用量，对减少因水的溢出造成的空隙有很好的作用，而那些由于夹带进的空气所形成的气泡，亦可通过调整颗粒级配，采用适宜的密实方法，使新拌混凝土的空气排出增加密实度，增加混凝土硬化后的强度。和易性不好，也容易造成新拌混凝土的坍损过大，异常凝结等现象，这同样给混凝土的性能质量带来十分突出的影响。

4 和易性同耐久性的关系

混凝土的根本要求是在能够满足设计强度的基础上，经长年使用而不坏。这样的混凝土我们称为耐久混凝土。耐久性不足的原因有很多，有内在因素和外界原因，但是主要的破坏过程还是侵蚀有关的过程。如果混凝土的表面或内部不密实有裂缝，结果只能是使用年限的下降，也就是耐久性不足。可见通过加强混凝土的密实性和消除避免裂缝缺陷十分关键。而混凝土的和易性不好，产生泌水和离析的后果，也就是在很大程度上产生表面缺陷。因为新拌混凝土的泌水使得表面混凝土含水量较大，硬化后表面混凝土的强度明显低于内部混凝土的强度，甚至在表面产生大量容易剥落的“粉尘”。如果泌出的水分受到集料或钢筋阻碍的话，则可能在其下面形成水囊，影响硬化水泥石与集料、钢筋的黏结。新拌混凝土的浮浆将导致表面混凝土同内部混凝土水泥浆量的不一致性，表面混凝土水泥浆含量较多，在干燥环境下干缩变形较大，内部混凝土集料多，由于不同的弹性模量必将产生较大的变形约束，使得混凝土表面出现裂缝。粗集料的分离同样导致表面混凝土与内部混凝土水泥浆量的不一致性，也有可能引起混凝土的开裂。由此可知，新拌混凝土的和易性不好，必会造成混凝土不同层次的分离，导致各部分混凝土分布的不均匀性，使混凝土表面或内部产生一些缺陷，影响混凝土的耐久性及正常使用的功能。

5 调整混凝土和易性的主要措施

（1）当坍落度低于设计要求时，可在保持水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆量。当坍落度高于设计要求时，可在保持砂率不变的条件下，增加集料用量。

（2）当出现含砂不足，粘聚性、保水性不良时，可适当增大砂率，反之减小砂率。

（3）在泵送混凝土时，尽可能掺加粉煤灰，以加强可泵性，防止离析和泌水。

（4）在使用外加剂时，一定要检查外加剂和水泥的适应性。

（5）对大流动性混凝土，其和易性的调整，应以外加剂和胶凝材料的用量为主。根据具体要求增加或减少，坚决避免一味加水来提高新拌混凝土的流动性。

（6）适当调整粗、细骨料在混凝土中所占的比例。

6 结束语

通过对上述的分析得出，新拌混凝土的和易性在混凝土中占有十分重要的地位，如果各种材料配合得当，混凝土和易性良好，可以在达到设计要求的同时节约水泥，提高经济效益。而如果不对有关和易性现象进行认真分析，只是一味的增加或减少原材料的用量，不仅造成经济上的浪费，而且还可能使硬化后的混凝土产生各种缺陷，影响混凝土的耐久性和使用功能。认真分析，精心试配，随时对各种原材料的质量情况跟踪了解并及时调整，是取得新拌混凝土良好和易性的基础。这就要求混凝土的工作者们要加强责任心，多实验、多总结，探索出一个节约型混凝土的新途径。

李勇 （1969-),男，现从事混凝土技术质量检测工作。

[单位地址]山东枣庄市振兴南路79号枣庄市建筑材料科研所（277100）