泵送混凝土離析的影響因素及應對措施

  導讀：從混凝土材料的質(zhì)量波動、成分波動、內(nèi)在因素等方面分析該材料對混凝土新拌合物性能的影響，分析其造成混凝土離析現(xiàn)象的原因并提出相應的解決辦法。

  泵送混凝土的澆筑施工同普通混凝土的澆筑施工相比具有很多妁優(yōu)點(比如可節(jié)約人力、物力、縮短工期等)，而單方造價提高不多，因此近年來高層建筑混凝土施工廣泛使用泵送混凝土澆筑，泵送混凝土的的大量使用促進了商品混凝土的發(fā)展，科技的進步為泵送混凝土的配制及施工提供了保障。但泵送混凝土普遍具有坍落度大的特點，這在一定程度上增加了混凝土的的質(zhì)量控制的難度，特別是混凝土的離析、沉底現(xiàn)象非常常見，嚴重影響了混凝土表觀性能和結(jié)構(gòu)功能。因此，如何很好的抑制、解決混凝土的離析問題是當前泵送混凝土發(fā)展所需研究的重要問題。針對以上問題，本文主要從混凝土使用的原材料著手分析造成混凝土離析的原因，并提出應對措施。

  1. 離析造成的危害

      離析是指混凝土拌合物組成材料之間的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉的一種現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為混凝土骨料分離、分層、沉底，和易性差等。混凝土離析將嚴重影響混凝土的各方面性能。

  1.1 影響混凝土的泵送施工性能，造成粘罐、堵管、影響工期等，降低經(jīng)濟效益。

  1.2 影響混凝土結(jié)構(gòu)表觀效果，混凝土表面出現(xiàn)砂紋、骨料外露、鋼筋外露等現(xiàn)象。

  1.3 使混凝土強度大幅度下降，嚴重影響混凝土結(jié)構(gòu)承載籠力，破壞結(jié)構(gòu)的安全性能，嚴重的將造成返工，造成巨大的經(jīng)濟損失。

  1.4 混凝土的勻質(zhì)性差，致使混凝土各部位的收縮不一致，易產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。特別是在施工混凝土樓板時，由于混凝土離析使表層的水泥漿層增厚，收縮急劇增大，出現(xiàn)嚴重龜裂現(xiàn)象。

  1.5 極大地降低了混凝土抗?jié)B、抗凍等混凝土的耐久性能。

  2. 混凝土離析的成原及應對措施

  眾所周知，普通混凝土主要由水泥、水、砂石粗細骨料、外加劑等材料混合而成；泵送混凝土是在普通混凝土的基礎(chǔ)上調(diào)整砂石粗細骨料級酏、砂率和摻入一定量的粉煤灰混合而成?；炷岭x析除于攪拌方法、攪拌時間長短有關(guān)外，一般的來講，于混凝土拌合物的膠凝材料的優(yōu)劣、用水量過大、碎石級配較差、減水劑摻量過大等關(guān)系更密切。

  2.1 水泥。水泥是混凝土中最主要的膠凝材料，水泥質(zhì)量的穩(wěn)定直接影響者混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定。水泥質(zhì)量的變化將會導致混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，而且水泥中有多種因素影響混凝土拌合物性能。

  2.1.1 水泥細度的變化。眾所周知，水泥的細度越高，其活性越高，水泥的需水量也越大，同時水泥細度越大，其水泥顆粒對混凝土減水劑的吸附能力也越強，極大的減弱了減水劑的減水效果。因此，在實際生產(chǎn)中，當水泥的細度大幅度降低時，混凝土外加劑的減水效果將得到增強，在外加劑摻量不變的情況下，混凝土的用水量將大幅度減少。水泥細度的下降，容易造成混凝土外加劑的過量，引起混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象。而且這種離析通常發(fā)生在減水劑摻量較高的高強度等級混凝土中。

  2.1.2 水泥中含堿量變化。堿含量對水泥與外加劑的適應性影響很大，水泥含堿量降低，減水劑的減水效果增強，所以當水泥的含堿量發(fā)生明顯的變化時，有可能導致混凝土在黏度、流動度方面產(chǎn)生較大的影響。

  2.1.3 水泥存放時間的影響。水泥是一種水硬性膠凝材料，如果存放不好，極易受潮，水泥受潮后需水量將降低；同時水泥存放時間越長，水泥本身溫度有所降低，水泥細粉顆粒之間經(jīng)吸附作用互相凝結(jié)為較大顆粒，降低了水泥顆粒的表面能，削弱了水泥顆粒對減水劑的吸附，在混凝土試驗時往往表現(xiàn)為減水劑的減水效果增強，混凝土新拌合物出現(xiàn)泌漿、沉底的現(xiàn)象。在實際生產(chǎn)中，如果使用長時間存放的水泥，配合比不予調(diào)整，極容易造成混凝土的離析現(xiàn)象。當然，水泥存放時間對不同品種的水泥其影響是不一致的，這需要通過試驗去了解。

  綜上所述可以看出，水泥中影響混凝土和易性的因素是很多的，也較為復雜，但不管是何種因素的影響，其表現(xiàn)出來的結(jié)果是相同的，即：(1)水泥需水量的變化;(2)水泥與外加劑的適應性變化。

  因此，如果是因為水泥的原因?qū)е禄炷恋碾x析，一般的都可以采取以下措施解決：

  (1)水泥進廠后，必須按要求試驗項目進行檢測，特別注意水泥的需水量情況，發(fā)現(xiàn)需水量異常時，及時做水泥與現(xiàn)使用的外加劑的適應性試驗。必要時重新做混凝土配合比試驗。

  (2)在保證混凝土水灰比不變的前提下(基本能保證混凝土的28 d強度)，適當?shù)恼{(diào)整減水劑的用量。

  (3)在保證強度的基礎(chǔ)上，改用粉煤灰等摻合料的用量較大的配合比進行生產(chǎn)(商品混凝土公司應具備相同強度等級的不同配比)，這必須以試驗為基礎(chǔ)。

  (4)用Ⅰ、Ⅱ粉煤灰等少量取代水泥，將能很好的控制混凝土的離析現(xiàn)象，改善混凝土和易性。

  2.2 外加劑。混凝土中使用的外加劑，大多是由減水劑同其他產(chǎn)品如引氣劑、緩凝劑、保塑劑等復合而成的多功能產(chǎn)品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外加劑的摻入極大地改善混凝土拌合物的性能，但外加劑使用不當將可能導致混凝土的離析。

  (1)如果混凝土減水劑的摻量過大，減水率過高，單方混凝土的用水量減少，有可能使減水劑在攪拌機內(nèi)沒有充分發(fā)揮作用，而在混凝土運輸過程中不斷的發(fā)生作用，致使混凝土到現(xiàn)場的坍落度大于出機時的坍落度。此種情況極易造成混凝土的嚴重離析。且常表現(xiàn)在高強度等級混凝土中，對混凝土的危害極大。

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  (2)外加劑中緩凝組分、保塑組分摻量過大，特別磷酸鹽或糖類過量，也容易造成混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

  當由于外加劑的原因造成混凝土的離析時，可從以下幾方面進行調(diào)整：

  (1)調(diào)整配合比，降低減水劑的用量；

  (2)在混凝土外加劑中復合一定量的增稠劑;

  (3)在外加劑中復合一定量的引氣劑，可增強混凝土的粘聚性，提高混凝土的抗離析性；

  (4)在混凝土試配時，應使混凝土在靜態(tài)的條件下有20～30 mm的坍落度損失(1h)，在實際生產(chǎn)中混凝土不易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

  2.3 粉煤灰。粉煤灰是混凝土重要的摻和料之一，雖然用量很少，但在混凝土中摻入適量粉煤灰能極大改善混凝土和易性、密實性及強度性能。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰如細度在20~8范圍內(nèi)，是配制混凝土的理想材料，能取代10％～30%的水泥用量，極大的降低了混凝土生產(chǎn)成本。若粉煤灰質(zhì)量波動較大，增加了混凝土質(zhì)量控制的難度，有時會造成混凝土出現(xiàn)離析的情況。

  (1)當粉煤灰的質(zhì)量突然變好時(如細度從19％變?yōu)?％)，粉煤灰的需水量降低很大，容易造成混凝土出現(xiàn)突然離析的現(xiàn)象；

  (2)同樣當粉煤灰的質(zhì)量突然變差時(如細度從19％變?yōu)?8％)，由于粉煤灰的很大一部分重量已失去膠結(jié)料的功能，因而外加劑相對膠結(jié)料摻量實際上已經(jīng)提高了，所以會出現(xiàn)混凝土的離析現(xiàn)象。

  對于粉煤灰應采取如下措施：(1)加強檢測，最好能對每車進廠的粉煤灰對進行檢測，對不合格的材料堅決不能進場，起到預防作用。(2)調(diào)整粉煤灰的用量，選用摻量較低的配合比進行生產(chǎn)。(3)當粉煤灰質(zhì)量較好情況，可適當?shù)臏p少用水量，加強攪拌?；蜻x用外加劑摻量較低的配合比進行生產(chǎn)。

  2.4 砂、石骨料。砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的質(zhì)量直接影響混凝土的質(zhì)量，砂石質(zhì)量的波動容易造成混凝土的離析，而且其造成離析的因素是多方面的。

  (1)碎石粒徑增大、級配變差、單一級配都容易造成混凝土的離析現(xiàn)象。

  (2)砂子中的含石量過大、特別是含片狀石屑量過大將嚴重影響混凝土的和易性，導致混凝土的嚴重離析。

  (3)砂石的含水率過高(特別是砂子含水率過高，大于10％)，將使混凝土的質(zhì)量難以控制，容易出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象。由于砂子中含水過大，砂子含水處在過飽和狀態(tài)，當混凝土拌合料在攪拌機中攪拌時，砂子表層毛細管中的含水不能夠及時的釋放出來，因此在攪拌時容易使拌合水用量過大；同時混凝土在運輸過程中，骨料毛細管中的水不斷的往外釋放，破壞了骨料與水泥漿的粘結(jié)，造成混凝土的離析泌水。

  (4)砂石的含泥量過大將使水泥漿同骨料的粘結(jié)力降低，水泥漿對骨料的包裹能力下降，導致骨料的分離，引起混凝土離析現(xiàn)象。

  對于由骨料的原因?qū)е碌幕炷岭x析的現(xiàn)象，可采取以下措施進行調(diào)整。

  (1)為避免因骨料的問題造成混凝土的離析問題，首先應以預防為主，嚴格骨料進場的檢查制度，保證骨料的質(zhì)量。

  (2)針對以上原因的第1條原因，可以適當?shù)奶岣呱奥蕘碚{(diào)整混凝土配合比，解決離析問題。

  (3)對于因骨料中含片狀石屑過大造成的離析問題，單靠調(diào)整砂率是不能解決問題的，應提高混凝土膠結(jié)材料(特別是摻合料的用量)，同時調(diào)整外加劑用量。

  (4)對于應骨料含水率問題造成的混凝土離析問題應采取延長攪拌時間的手段來解決。提高粉煤灰等摻合料的用量對控制這類離析現(xiàn)象也很有效果。

  2.5 其他。以上分析了許多有關(guān)混凝土離析的原因，但造成混凝土離析的原因遠不止這些，如水泥用量、水泥及摻合料品種、計量等問題都是引起混凝土離析的原因。在平時工作中，應注意積累，加強細節(jié)的管理，遇到問題及時解決。

  3. 小結(jié)

  3.1 防止混凝土離析最關(guān)鍵在于預防。

  3.2 當混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時，應認真分析檢查各種原材料的質(zhì)量，最好采用對比試驗的方式進行檢查，利用排除法找到原因，對癥下藥。

  3.3 離析是泵送混凝土較為常見的質(zhì)量問題，出現(xiàn)問題時，應及時試驗，問題是容易解決的。