混凝土拌和物的工作性

穆俊杰

（太原建工集团有限公司 山西太原 030002）

0 引言

随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑工程施工技术水平日趋成熟完善，混凝土已作为我国建筑业的最主要结构材料，在各种工程建设中作为重要的建筑材料广泛使用，其质量的优劣已直接影响到我国建筑业的发展进程。而混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料、水及外加剂或外掺料经拌和凝结而成的。为了提高工程施工质量，为了保证建筑物的正常使用寿命和其安全性，混凝土拌和物的工作性就显得尤为重要了。

在混凝土建筑物中，由于各个部位所处的环境不同，工作条件也不相同，对混凝土性能的要求也不一样，故根据具体情况，采用不同性能的混凝土，达到在满足性能要求的前提下，经济效益显著的目的。新拌制的混凝土拌和物应具有施工所要求的工作性，硬化后的混凝土要能满足设计强度和耐久性的要求。

1 混凝土拌和物的工作性

混凝土拌和物的工作性是混凝土的一项综合技术性质。是指混凝土拌和物易于搅拌、运输、浇筑、振捣密实等施工操作，使其不发生分层离析现象，并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。它包括流动性、粘聚性和保水性三个方面内容。

流动性是指混凝土拌和物在自重或机械振动作用下能产生流动，并均匀、密实地填满模板的性能。流动性的大小反应拌和物的稠稀，它影响施工难易及混凝土质量。

粘聚性是指混凝土拌和物中各种组成材料之间有较好的粘聚能力，在运输和浇筑过程中，不致产生分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。粘聚性差的拌和物中水泥浆或砂浆与石子易分离，混凝土硬化后会出现蜂窝、麻面、空洞等不密实现象。严重影响混凝土的质量。

保水性是指混凝土拌和物保持水分，不易产生泌水的性能。保水性差的拌和物在浇筑过程中，由于部分水分从混凝土内析出，形成渗水通道；浮在表面的水分，使上、下两混凝土浇筑层之间形成薄弱的夹层；部分水分还会停留在石子及钢筋的下面形成水囊或水膜，降低水泥浆与石子及钢筋的胶结力。这些都将影响混凝土的密实性，从而降低混凝土的强度和耐久性。

由此可见，混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性有其各自的内容，但它们之间是互相联系的，因此，所谓工作性就是这三个方面性质在某种具体条件下的统一。

2 工作性的测定

工作性的测定通常采用测定混凝土拌和物的流动性的同时，以直观经验评定粘聚性和保水性，来评价混凝土拌和物的工作性。混凝土拌和物流动性不同，其工作性的评定方法也不同。流动性大的可采用坍落度法；流动性小的可采用维勃度法。

2.1 坍落度法

混凝土拌和物坍落度用坍落筒来测定，将混凝土拌和料分三次装入坍落度筒中，每次装料约1/3筒高，有捣棒捣插25下，刮平后，将筒垂直提起，测定拌和物由于自重产生坍落的毫米数，称为坍落度。坍落度越大，表示混凝土拌和物的流动性越大。而粘聚性和保水性的测定是在提起坍落度筒后，轻拍混凝土侧面，不是均匀下宙，而是突然倒塌或部分崩溃、石子掉落，则为混凝土拌和物的粘聚性不良。如果有水析出，说明保水性较差。

坍落度筒测定流动性的方法，只适用于粗骨料粒径小于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌和物。

根据混凝土拌和物坍落度的大小可将混凝土分为以下几种，见表1。

表1

2.2 维勃稠度（VB）法

将混凝土拌和物按规定方法装入维勃稠度仪截头圆锥筒中，然后提起锥筒，并将一定质量的透明圆盘放在混凝土顶面上，开动振动台，拌和物在维勃稠度仪的窗口内被振动摊平，使圆盘与混凝土完全接触所需的时间（以秒计），称为维勃稠度。维勃稠度值越大，表示混凝土拌和物越干稠。此法适用于粗骨料最大粒径小于40mm，维勃稠度值在5～30s之间的混凝土拌和物。

3 影响混凝土拌和物工作性的主要因素

影响混凝土拌和物工作性的因素很多，其中主要水泥浆用量、水灰比、砂率、水泥品种与性质、骨料的种类与特征、外加剂、施工时的温度和时间等。

3.1 水泥浆用量

在混凝土拌和物中，骨料本身是干涩而无流动性的。拌合物的流动性和可塑性来源于水泥浆，水泥浆填充骨料颗粒之间的空隙，并包裹骨料，在骨料颗粒表面形成浆层。这种浆层的厚度越大，骨料颗粒相对移动的阻力就越小，因此混凝土拌和物中水泥浆含量越多，其流动性越大。但若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能；如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，就会产生崩塌现象，使粘聚性变差，流动性降低，还会使混凝土的强度和耐久性降低。在混凝土拌和物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。

3.2 水泥浆的稠度

水泥浆的稀稠取决于用水量与水泥用量的重量比（水灰比）。在水泥浆稀稠程度不变，即水灰比一定时，增加水泥浆含量，混凝土拌和物的流动性增大。若水灰比小，水泥浆较稠，混凝土拌和物的流动性就小，粘聚性和保水性均较好。若水灰比过小，水泥浆太稠，拌和物流动性过低，用一般的施工方法，则很难成型密实。若水灰比过大，水泥浆太稀，则混凝土拌和物粘聚及保水性变差。为了使混凝土具有良好的性能，所采用的水灰比不能过大或过小。在实际工程中，要注意必须保持水灰比不变，在增加用水量的同时，相应增加水泥用量，否则将降低混凝土的质量。故应在保证混凝土强度和耐久性的前提下，合理选用水灰比。

3.3 砂率的影响

砂率是指砂的用量占砂石总用量的百分率。在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的条件下，若砂大，则骨料的总表面及空隙率增大，混凝土拌和物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，增大水泥用量。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性和保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散现象。因此，砂率既不能过大，也不能过小，应通过计算，查表或试验找出最佳砂率。

3.4 骨料的种类与特征

在混凝土配合比相同的情况下，使用表面粗糙且多棱角的砂、石时，拌和物的和易性较差。因此，采用多棱角的碎石时，应增大砂率和相应的水泥浆用量（用水量）。采用级配不好的砂石，其空隙率大，在同样配合比的情况下，混凝土拌和物易产生离析，粘聚性及保水性能均较差。因此尽量采用表面光滑、颗粒近似圆形，级配良好的骨料（卵石）拌制混凝土。

3.5 其他影响因素

除上述影响因素外，水泥品种、施工时的温度和时间、外加剂等，都对混凝土拌合物的工作性有一定影响。硅酸盐水泥及普通水泥拌制的混凝土，其流动性较大，粘聚性及保水性较好；矿渣水泥拌的混凝土拌和物，其粘聚性的保水性较差。在混凝土中加入适量的引气剂或减水剂同，可以减少拌和物的离析和泌水，从而提高粘聚性和保水性，并显著提高流动性，大大地改善混凝土拌和物的工作性。

混凝土拌和物的工作性还与施工时的温度和时间有关。拌和物拌制后，随时间延长，流动性减小；温度越高，水分丢失越快，坍落度损失越大。尤其是掺减水剂的混凝土，要注意混合物的坍落度损失。

4 改善混凝土拌和物工作性的措施

（1）尽可能降低砂率，通过试验，采用合理砂率。

（2）改善砂、石的级配，有利于提高混凝土的质量和节约水泥。

（3）尽量采用较粗的砂石。

综上所述，混凝土拌和物工作性是否良好，是混凝土成品保证达到设计的强度、抗冻、抗渗等质量指标的前提，也是便于施工，获得良好的浇灌质量的重要手段和保障。