混凝土经时损失不同处理措施对混凝土性能的影响*

梁国立，丁路静，高鹏，孙阳阳，刘建建，钟坤

［1. 中建西部建设（天津）有限公司，天津 300450；2. 中建西部建设北方有限公司，陕西 西安 710100］

0 引言

在混凝土实际施工过程中，由于混凝土搅拌站与施工现场之间的距离较远、施工项目泵送浇筑等设备故障以及城市交通拥堵等原因，往往需要混凝土多等待一个或数个小时，导致混凝土并不能在标准推荐的时间内进行浇筑[1-3]。等待时间较长会造成因混凝土坍落度和扩展度损失过大，无法进行浇筑施工的情况发生。这时一般会对混凝土进行二次加水、二次加减水剂等处理，但调整后混凝土性能无法得到保障，会使工程项目存在很大的质量隐患[4-6]。

本文针对以上情况，以 C30 混凝土为例，开展了混凝土经时损失不同处理措施对混凝土性能影响的研究，为混凝土施工过程中的调整提供一些参考。

1 试验

1.1 原材料

（1）水泥采用山水 P·O42.5 水泥，3d 抗压强度27.4MPa，28d 抗压强度 51.7MPa，烧失量 3.3%，比表面积 377m2/kg。

（2）矿粉采用鑫征 S95 级矿粉，7d 活性指数78%，28d 活性指数 98%，比表面积 411m2/kg，流动度比 102%。

（3）粉煤灰采用宝振Ⅱ级粉煤灰，细度 45μm 方孔筛筛余 27.1%，需水量比 102%，烧失量 2.7%。

（4）粗骨料采用河北遵化 5～25mm 连续级配的尾矿石，针片状 3%，压碎指标 8%。

（5）细骨料采用粗砂机制砂和细砂尾矿砂按照比例搭配而成的混合砂，细度模数 2.1，含泥量 3.4%，表观密度 2750kg/m3。

（6）外加剂采用中建聚羧酸高性能减水剂，减水率 25%，含固量 9%。

（7）拌和用水采用洁净的自来水。

1.2 试验方案

本试验研究 C30 强度等级混凝土在不同等待时间后，经不同方式调整后，混凝土工作性能和 7d、28d 抗压强度的变化规律。混凝土初始坍落度和不同等待时候调整后的坍落度均控制在 180～220mm。C30 混凝土基准配合比见表 1。

表1 试验混凝土基准配合比 kg/m3

2 试验结果与分析

制备 5 份混凝土拌合物，依据制备时间的先后顺序做好标记，在试验室静置放置，从混凝土中加水计时开始，至规定等待时间开始测试混凝土工作性能，分别通过加水、加水和聚羧酸高性能减水剂、加聚羧酸高性能减水剂调整后再进行测试并留制混凝土抗压强度试件。

2.1 加水调整对混凝土性能影响

试验结果见表 2。从表 2 可以看出，混凝土随等待时间的延长，工作性能经时损失逐渐增大，混凝土坍落度 0h 为 220mm，1h 损失 10mm；2h 损失 20mm，3h 损失 70mm，4h 时损失 120mm。混凝土出机扩展度530mm，1h 损失 10mm，2h 损失 40mm，3h 和 4h 时均已无扩展度。由此可知，2h 内的等待时间混凝土坍落度虽然有损失，但是能够满足要求，而扩展度损失量较坍落度大，整体导致混凝土工作性能变差。当混凝土等待时间超过 2h 时，混凝土坍落度经时损失剧增，导致混凝土工作性能严重劣化，已无法满足施工要求。

表2 加水调整后性能

通过加水调整后，混凝土的坍落度能够符合设计要求，但扩展度无法达到出机混凝土状态，混凝土的工作性能较差，无法满足施工要求。

从加水调整对混凝土力学性能影响可以看出，等待2h 内混凝土 28d 抗压强度基本相同，对混凝土力学性能基本无影响；等待 3h 和 4h，通过加水调整后，混凝土 28d 抗压强度明显降低，这是因为在胶凝材料总量不变的前提下，自由水的引入使混凝土实际水胶比增加，混凝土抗压强度降低。

由表 2 可知，混凝土等待时间超过 2h 将严重影响混凝土的工作性能，施工现场若通过加水调整将使混凝土抗压强度劣化，给工程质量带来严重的安全隐患。

2.2 加水和聚羧酸高性能减水剂调整对混凝土性能影响

试验结果见表 3。

表3 加水和聚羧酸高性能减水剂调整后性能

从表 3 可以看出，在等待 3h 和 4h 时，通过加水和聚羧酸高性能减水剂调整后工作性能能够满足施工要求。从对混凝土力学性能影响可以看出，少量水的引入仍然会影响混凝土的 28d 抗压强度，等待 3h 的 28d 抗压强度较出机混凝土降低了 5.4MPa；等待 4h 的降低了7.2MPa。水和减水剂的共同使用能够使混凝土工作性能满足施工要求，但混凝土抗压强度的降低将影响混凝土在原始结构部位的使用。

2.3 加聚羧酸高性能减水剂调整对混凝土性能影响

试验结果见表 4。从表 4 可以看出，通过加聚羧酸高性能减水剂调整等待 3h 和 4h 的混凝土，混凝土工作性能和力学性能均能达到出机状态，且 28d 抗压强度有所增长。

表4 加聚羧酸高性能减水剂调整后性能

3 结论

（1）混凝土等待时间较长导致工作性能严重劣化，影响混凝土使用。通过加水调整后，混凝土的工作性能虽然得到一定改善，但不能达到初始状态，未满足施工要求，调整后混凝土的力学性能劣化严重，施工现场若通过加水调整混凝土，必将给工程带来严重的安全隐患。

（2）通过少量的水和聚羧酸高性能减水剂复合使用调整后，混凝土工作性能能够满足施工要求，但抗压强度有所降低，不能满足混凝土强度设计等级。

（3）通过使用聚羧酸高性能减水剂调整后，混凝土的工作性能能够达到初始状态，抗压强度出现增长现象。但在实际施工中，还需要进一步验证耐久性能是否能够满足工程项目的设计要求。