预拌混凝土坍落度损失规律及控制技术研究

陈 尧

梧州市桐丰混凝土有限公司

预拌混凝土坍落度损失规律及控制技术研究

陈 尧

梧州市桐丰混凝土有限公司

混凝土行业和我国乃至世界的大部分产业财富存在着相当密切的关系，现今我国国民经济的高速发展，促使建设规模逐渐扩大，而新的建筑理念(高效、高端、低能耗)进一步促进了国内商品混凝土行业的改革创新和高速发展。研究国内商品混凝土坍落度混凝土坍落度损失规律及制定正确的控制方法，对今后预拌混凝土的拌制和施工提供参考依据，对于促进我国混凝土企业的发展和经济稳定快速的增长都有重要的现实意义，因此进一步加强对其的研究非常有必要。基于此本文分析了预拌混凝土坍落度损失及控制技术。

预拌混凝土；坍落度；损失；控制技术

1、预拌混凝土

与现场拌制混凝土相比，预拌混凝土可以大大延长混凝土的搅拌和浇注之间的时间差，在一般情况下预拌混凝土的供应半径在10km-20km以内，甚至更远的距离，其运输时间加上等待卸料的时间能达一小时甚至更长时间亦属经常情况。在预拌混凝土的搅拌与运至施工现场的这段时间差内，会对预拌混凝土的坍落度造成不同程度的损失。在生产和施工实践的过程中，由于对坍落度损失考虑的不够周全或预测不准，造成现场浇筑时，泵送或振实成型比较困难，从而影响施工效率和混凝土的质量。

2、预拌混凝土坍落度损失机理

混凝土坍落度损失的原因主要在水泥微粒遇水的物理凝聚。如果水泥粒子在液体中的布郎运动﹑自身所受重力作用，使颗粒之间逐渐吸附﹑相互靠近的趋势超越图1所示的势垒，水泥粒子之间就会发生凝聚现象。

随着水泥粒子吸水相互凝结硬化，成为塑性的水泥浆，凝结的水泥浆体随着水化的进一步进行，开始产生明显的强度并逐渐发展，其屈服值和塑性黏度随之增大。随着时间流逝，随着水化作用，混凝土凝化越来越慢，但是不会停止，水泥粒子数减至原始值的一半的时间亦即混凝土坍落度减至一半的时间，称为半衰期。上面两图表征了预拌混凝土混合物坍落度随时间变化的一般规律。势垒数值的变化对坍落度影响最大，势垒越大坍落度损失越大。并且水泥颗粒越细﹑水灰比越小，混凝土坍落度的损失越大。

减水剂对水泥水化反应的影响是坍落度损失的主要原因，混凝土坍落度经时损失机理在于以下三个方面：

(1)伴随着水化反应的进程，在水化产物的表面会吸附一定量的自由水，同时，还有一部分的自由水会缓慢蒸发，因此在混凝土拌和物中自由水会相应减少，再加上分子间作用力和外力作用，促使了混凝土的凝结。

(2)当在拌制的混凝土中掺有减水剂时，一部分的减水剂会随着水化反应的进行而被消耗，另外的一部分减水剂则会被水泥水化后的水化产物所包裹。此时，时间越长，减水剂的减水作用越小。这就降低了水泥颗粒之间的电荷斥力，造成了混凝土的坍落度损失。

3、预拌混凝土坍落度损失控制技术

3.1 选用高品质的水泥

随着水化产物的生成，混凝土中的固相增多，固体颗粒之间的相互联系也增多。由此可见，水泥的水化过程和新拌混凝土的坍落度损失的安息非常密切。新拌混凝土的坍落度损失随着水泥的水化速度的加快而增大。水泥的强度增长速度可以充分表现出水泥水化速度的快慢，在条件相同的情况下，水化速度和强度的增长速度随着水泥颗粒的变小而增快，因此水泥颗粒的大小与混凝土坍落度损失的大小成反比。从另一个方面考虑，水泥颗粒的数量随其颗粒的变小而增多，故在水灰比相同的情况下，水泥颗粒之间的距离也会变小。所以，当水泥水化的时生成的水化物能够将这些细小的颗粒很容易的连接在一起。水泥的颗粒太小也是导致混凝土坍落度损失增加的一个原因。

因此根据所需配制混凝土的技术要求选择合适的水泥，选用含碱量低的水泥，坍落度损失相对较小，且不易发生异常凝结。在生产过程中我们会选用华润﹑海螺﹑南方三种水泥，可以使硬化前的性能容易得到保证；而硬化后的强度等指标是强制性指标必须满足，由于三种水泥在强度上有差异，因此使用时根据设计强度的差异，应用不同品种的水泥。选用质量稳定可靠的水泥对控制好混凝土的性能指标非常重要。

3.2 合理控制砂率

确定混凝土中合理的砂率，需要通过较大量的试验去确定，确定不同细度模数砂子的合理用量后，作为生产控制中砂子调整的依据；经验丰富的质检人员可以根据经验，结合试验数据对配合比进行优化调整。这样，由于砂率的使用不当造成的混凝土坍损可以控制到最小。

3.3 添加缓凝剂

减水剂的重要用途之一是在不影响混凝土强度的条件下提高新拌混凝土的工作度或坍落度(不加大水灰比)。一般说来，混凝土中掺减水剂比不掺减水剂有较快的坍落度损失，且温度越高坍落度损失越大。所以减水剂中多数加入缓凝剂﹑引气剂等复合使用，以满足施工时坍落度损失要求。

3.4 控制混凝土的温度

通过采用一定的有效保温措施，减缓和控制混凝土在运输过程中性能的变化速度。新拌的混凝土的各种性能对温度的敏感性较高，其性能随着温度的升高变化速度加快。在混凝土的运输过程中，外部环境对其作用的时间较长，所以外部环境对商品混凝土的温度产生一定的影响，尤其在夏天，由于太阳光的照射商品混凝土的温度提高迅速，导致混凝土的凝结时间缩短，坍落度的损失将会增大。通过采用一定的有效保温措施，控制和减缓混凝土温度的升高，才能新拌混凝土的各项性能指标平稳的变化，确保商品混凝土到达施工现场的时候满足施工要求。

生产过程中尽量减少混凝土失水造成的坍损，30℃以上高温季节生产尽量采用遮阳方式避免原材料温度过高，且最好低温拌和，必要时需加冰块降低搅拌水水温或给骨料浇冷水降温，罐车运输过程中罐体转速不能偏快，缩短卸料时间等降低混凝土温度。

3.5 运输过程中的动态控制

混凝土在动态运输过程中，其坍落度经时损失有利，对比试验室静态混凝土坍落度经时损失试验数据可以发现，在动态的情况下，混凝土的坍落度经时损失约小10%～15%。刚搅拌好的混凝土初始坍落度损失相对来说较小，而随着时间的推移，特别是半小时后坍落度损失加快，这样就需要协调工地采用最佳施工工艺，控制混凝土运输﹑等待时间，以降低坍落度损失。混凝土生产与运输过程中，严格司机的运送行为，确保混凝土运输车罐体的规范操作，避免不规范行为造成的混凝土坍落度损失增大。

总之，研究不同强度等级的预拌混凝土坍落度损失规律和影响因素，为减少和控制其坍落度损失制定有效措施非常重要，需要引起我们的重视。

[1]陈瑛.浅谈混凝土外加剂的使用现状及未来趋势[J].安徽建筑，2015，05：124+154.