混凝土的和易性受到各组成材料的影响,包括水泥特性与用量,细骨料和粗骨料的级配形状、砂率、引气量以及火山灰材料的数量,用水量和外加剂的用量和特性等。这些因素的影响主要有以下几个方面:
1)水泥浆的数量
水泥浆越多则流动性越大,但水泥浆过多时,拌和料易产生分层、离析,即黏聚性明显变差;水泥浆太少则流动性和黏聚性均较差。
2)水泥浆的稠度(水灰比)
稠度大则流动性差,但黏聚性和保水性则一般较好;稠度小则流动性大,但黏聚性和保水性较差。
影响混凝土和易性的最主要因素是水的含量。增加水量可以增加混凝土的流动性和密实性。同时,增加水量可能会导致离析和泌水,当然还会影响强度。混凝土拌和物需要一定的水量来达到可塑性。必须有足够的水吸附在颗粒表面,水泥浆要填满颗粒之间的空隙,多余的水分包围在颗粒周围形成一层水膜润滑颗粒。颗粒越细,比表面积越大,需要的水量越多,但没有一定的细小颗粒,混凝土也不可能表现出可塑性。拌和物的用水量与骨料的级配密切相关。越细的骨料需要越多的水。
《普通混凝土配合比设计标准》(JGJ 55—2000)给出了塑性和干硬性混凝土的单位用水量(表4-6),当水灰比在0.4~0.8时,根据粗骨料品种、粒径和施工坍落度或维勃稠度要求进行选择。对于水灰比在0.4~0.8范围外的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土,通过试验确定用水量。
表4-6 塑性和干硬性混凝土的单位用水量
3)砂率
砂率是混凝土中砂的质量与砂和石总质量之比。砂率的变动,会引起骨料的总表面积和空隙率发生很大的变化,对混凝土拌和物的和易性有显著的影响。
当砂率过大时,骨料的总表面积和空隙率均增大,在混凝土中水泥浆量一定的情况下,拌和物就显得干稠,流动性就变小,如要保持流动性不变,则需增加水泥浆,就要多耗用水泥。反之,若砂率过小,则拌和物中显得石子过多而砂子过少,形成砂浆量不足以包裹石子表面,并不能填满石子间空隙,使混凝土产生粗骨料离析、水泥浆流失,甚至出现溃散等现象。(www.xing528.com)
砂率过大或过小,混凝土的流动性均降低,因此砂率有一个最佳值。合理砂率是指在用水量、水泥用量一定的情况下,能使拌和料具有最大流动性,且能保证拌和料具有良好的黏聚性和保水性的砂率。或是在坍落度一定时,使拌和料具有最小水泥用量的砂率(如图4-8)。
图4-8 合理砂率的试验确定
影响合理砂率的主要因素有砂、石的细度,砂、石的品种与级配,水灰比以及外加剂等(见表4-7)。石子越大、砂子越细、级配越好、水灰比越小,则合理砂率越小。采用卵石和减水剂、引气剂时,合理砂率较小。
表4-7 混凝土的砂率(%)
《普通混凝土配合比设计标准》(JGJ 55—2000)规定,对于坍落度在10~60mm范围的混凝土,砂率可根据粗骨料品种、粒径及水灰比选取。对于坍落度大于100mm的,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度调整。对于坍落度大于60mm或小于10mm的混凝土及掺用外加剂的混凝土,应通过试验确定砂率。
4)其他影响因素
水泥品种、骨料种类、粒形和级配以及外加剂等,都对混凝土拌和物的和易性有一定影响。
骨料的外形和特征影响和易性。一般认为,骨料越接近球形,和易性越好,因为球形颗粒容易在拌和物内滚动,其表面所需的水泥浆数量也少一些。有棱角的颗粒滚动性差,粗骨料中扁平或细长的颗粒也会使和易性变差。光滑的颗粒比粗糙的颗粒和易性好。骨料的孔隙率也会影响和易性。开孔孔隙率大,则骨料吸水性大,可能会使拌和物和易性变差。掺入减水剂、引气剂等外加剂可以显著改善混凝土的和易性。
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