公路工程论文

影响新拌混凝土工作性的因素和改善措施

摘要:公路桥涵构筑物工程质量的好坏,混凝土起决定性作用。

因此,加强对混凝土质量的控制是施工过程中最主要的部分。新拌混

凝土的工作性是混凝土质量控制的一项重要的技术性质,它对混凝土

的质量起决定性作用,分析了影响混凝土工作性的主要因素,提出改

善措施。

关键词:新拌混凝土、影响因素、改善措施

水泥混凝土在尚未凝结硬化以前,称为水泥混凝土拌合物,新拌

混凝土的工艺性质,称之为工作性(或和易性)。新拌混凝土的工作

性,也称和易性,是混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑、

振捣)且成型后质量均匀密实的性能。实际上,混凝土拌合物的和易

性是一项综合技术性质,包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。流

动性是混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并填满

模板的性能。黏聚性是混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有

一定的黏聚力,不致产生分层和离析的现象。保水性是保证混凝土在

施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生严重的泌水现象。

可见新拌混凝土质量的好坏,取决于混凝土的流动性、黏聚性、

保水性,因此,我们要保证这三个方面符合规范和设计要求。

一、工程施工中存在的问题

在桥梁施工当中我们可以看到或参与一些混凝土浇筑作业,如隐

蔽工程(钻孔灌注桩)、桩间系梁(承台)、墩柱、盖梁以及梁体混凝

土作业,其通常选用现浇法施工,在施工当中,无论是采用哪一种浇

筑工艺,都必须保证新拌混凝土的工作性。然而我们经常发现一些问

题,如新拌混凝土浇筑时,混凝土出现流动性较大或较小的问题。当

流动性较大时,施工人员采取在返场或在监督人员不注意的情况下直

接进行浇筑;然而流动性较小时,施工人员采取在混凝土运输车搅拌

罐里面加水的措施,然后以搅拌罐转动的方式完成搅拌作业,他们增

大混凝土流动性的目的在于便于振捣或浇筑。对于这种情况我们应及

时制止,因为他们的做法严重影响了混凝土的工作性,往往会造成混

凝土分层、泌水,甚至发生离析现象。从而造成工程经济损失或出现

工程质量问题。尤其要注意一些隐蔽工程的混凝土浇筑工作,更应严

格控制其新拌混凝土工作性。

二、新拌混凝土工作性的主要影响因素

1.水泥浆的数量。混凝土拌合物中的水泥浆,除了填充集料间

的空隙外,包裹在集料表面并略有富余,使拌合物有一定的流动性。

在水灰比一定的条件下,水泥浆越多,流动性越大,但如水泥浆过多,

集料则相对减少,将出现流浆现象,拌合物的稳定性较差,不仅浪费

水泥,而且会使拌合物的强度和耐久性降低;若水泥浆用量过少,则

无法很好的包裹集料表面及填充其空隙,拌合物宜产生崩塌现象,失

去稳定性,因此,拌合物中的水泥浆数量应满足流动性为宜。

2.水灰比的影响。在固定的用水量的条件下,水灰比小(水泥用

量多)时,会使水泥浆变稠,拌合物流动性较小;若加大水灰比(减

小水泥用量),可使水泥浆变稀,流动性增大,但会使拌合物流浆、

离析,影响混凝土的强度。因此,应合理的选择水灰比。

3.单位用水量。实践证明,对塌落度影响最大的因素还是单位

用水量。增加用水量,流动性增大,但硬化后混凝土会产生较大的孔

隙,从而降低了混凝土的强度和耐久性。另外用水量过多,会使新拌

混凝土产生分层、泌水现象,反而降低工作性。因此,在保证混凝土

强度和耐久性的条件下,应根据混凝土流动性来确定单位用水量。

4.砂率。砂率反应了粗细集料的相对比例,它允许混凝土骨料的

空隙和总面积。当水泥浆用量一定时,砂率过大,则集料的总表面积

增大,包裹砂子的水泥浆层变薄,砂粒间的摩擦阻力加大,拌合物的

流动性减小;砂率过小,虽然表面积减小,但由于砂浆量不足,水泥

浆除填充石子空隙外,包裹在石子表面的水泥砂浆层变薄,拌合物的

流动性变小,同时由于砂量不足,也宜导致离析、泌水等现象,影响

工作性。因此,砂率有一个合理值。在水泥浆用量一定时,能使新拌

混凝土获得最大的流动性,又不离析、不泌水时的砂率,即合理砂率。

5.水泥的品种和集料的性质。水泥品种不同,达到标准时的用水

量不同,在其他条件相同的情况下,标准稠度用水量最小的水泥,其

混凝土拌合物的流动性较大。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水

泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但黏聚

性差,宜泌水、离析。火山灰水泥流动性小,但黏聚性最好。在相同

用水量的条件下,集料表面光滑、形状较圆、少棱角的卵石,所拌制

的混合料流动性大,但强度较表面粗糙、有棱角的碎石低。

6.外加剂。在混凝土拌合物中加入某些外加剂,可在不增加用水

量和水泥用量的情况下,有效的改善混凝土拌合物的工作行。

7.温度与搅拌时间。温度越高,混凝土拌合物的水分蒸发越快,

流动性越小,温度升高10℃,塌落度大约减小20mm~40mm,夏季施

工时必须注意这一点。另外搅拌时间长短,也会影响混凝土拌合物的

工作性,若搅拌时间不足,拌合物的工作行就越差,质量也不均匀。

所以规范规定的最小搅拌时间为1~3min。

三、改善新拌混凝土工作性的主要措施

1.调节混凝土的组成。在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前

提下,适当调整混凝土配合比以提高工作性。

2.添加各种外加剂,使混凝土拌合物的工作性符合不同的使用要

求。

3.提高振捣机械的效能。由于振捣效能的提高,可降低施工条

件对混凝土拌合物的要求。

四、结语

对新拌混凝土工作性的影响因素综合为两大块,第一:人为因素,

包括材料的选用、配比的准确性以及施工的规范。第二:自然因素,

包括温度、降雨等。针对于以上两大因素,我们可采取以下措施,针

对于自然因素我们尽量避开降雨,还有可以通过外加剂来改善混凝土

的工作性。而人为因素,我们只有加强对拌合站操作人员、施工人员

的技能培训,使他们增强理论知识和技能水平,从而在施工过程中能

有效的处理新拌混凝土工作性的问题。我们需要有一批精干的施工和

技术人员,才能使工程质量得到保证。

影响新拌混凝土工作性的因素和改善措施

摘要:公路桥涵构筑物工程质量的好坏,混凝土起决定性作用。

因此,加强对混凝土质量的控制是施工过程中最主要的部分。新拌混

凝土的工作性是混凝土质量控制的一项重要的技术性质,它对混凝土

的质量起决定性作用,分析了影响混凝土工作性的主要因素,提出改

善措施。

关键词:新拌混凝土、影响因素、改善措施

水泥混凝土在尚未凝结硬化以前,称为水泥混凝土拌合物,新拌

混凝土的工艺性质,称之为工作性(或和易性)。新拌混凝土的工作

性,也称和易性,是混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑、

振捣)且成型后质量均匀密实的性能。实际上,混凝土拌合物的和易

性是一项综合技术性质,包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。流

动性是混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并填满

模板的性能。黏聚性是混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有

一定的黏聚力,不致产生分层和离析的现象。保水性是保证混凝土在

施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生严重的泌水现象。

可见新拌混凝土质量的好坏,取决于混凝土的流动性、黏聚性、

保水性,因此,我们要保证这三个方面符合规范和设计要求。

一、工程施工中存在的问题

在桥梁施工当中我们可以看到或参与一些混凝土浇筑作业,如隐

蔽工程(钻孔灌注桩)、桩间系梁(承台)、墩柱、盖梁以及梁体混凝

土作业,其通常选用现浇法施工,在施工当中,无论是采用哪一种浇

筑工艺,都必须保证新拌混凝土的工作性。然而我们经常发现一些问

题,如新拌混凝土浇筑时,混凝土出现流动性较大或较小的问题。当

流动性较大时,施工人员采取在返场或在监督人员不注意的情况下直

接进行浇筑;然而流动性较小时,施工人员采取在混凝土运输车搅拌

罐里面加水的措施,然后以搅拌罐转动的方式完成搅拌作业,他们增

大混凝土流动性的目的在于便于振捣或浇筑。对于这种情况我们应及

时制止,因为他们的做法严重影响了混凝土的工作性,往往会造成混

凝土分层、泌水,甚至发生离析现象。从而造成工程经济损失或出现

工程质量问题。尤其要注意一些隐蔽工程的混凝土浇筑工作,更应严

格控制其新拌混凝土工作性。

二、新拌混凝土工作性的主要影响因素

1.水泥浆的数量。混凝土拌合物中的水泥浆,除了填充集料间

的空隙外,包裹在集料表面并略有富余,使拌合物有一定的流动性。

在水灰比一定的条件下,水泥浆越多,流动性越大,但如水泥浆过多,

集料则相对减少,将出现流浆现象,拌合物的稳定性较差,不仅浪费

水泥,而且会使拌合物的强度和耐久性降低;若水泥浆用量过少,则

无法很好的包裹集料表面及填充其空隙,拌合物宜产生崩塌现象,失

去稳定性,因此,拌合物中的水泥浆数量应满足流动性为宜。

2.水灰比的影响。在固定的用水量的条件下,水灰比小(水泥用

量多)时,会使水泥浆变稠,拌合物流动性较小;若加大水灰比(减

小水泥用量),可使水泥浆变稀,流动性增大,但会使拌合物流浆、

离析,影响混凝土的强度。因此,应合理的选择水灰比。

3.单位用水量。实践证明,对塌落度影响最大的因素还是单位

用水量。增加用水量,流动性增大,但硬化后混凝土会产生较大的孔

隙,从而降低了混凝土的强度和耐久性。另外用水量过多,会使新拌

混凝土产生分层、泌水现象,反而降低工作性。因此,在保证混凝土

强度和耐久性的条件下,应根据混凝土流动性来确定单位用水量。

4.砂率。砂率反应了粗细集料的相对比例,它允许混凝土骨料的

空隙和总面积。当水泥浆用量一定时,砂率过大,则集料的总表面积

增大,包裹砂子的水泥浆层变薄,砂粒间的摩擦阻力加大,拌合物的

流动性减小;砂率过小,虽然表面积减小,但由于砂浆量不足,水泥

浆除填充石子空隙外,包裹在石子表面的水泥砂浆层变薄,拌合物的

流动性变小,同时由于砂量不足,也宜导致离析、泌水等现象,影响

工作性。因此,砂率有一个合理值。在水泥浆用量一定时,能使新拌

混凝土获得最大的流动性,又不离析、不泌水时的砂率,即合理砂率。

5.水泥的品种和集料的性质。水泥品种不同,达到标准时的用水

量不同,在其他条件相同的情况下,标准稠度用水量最小的水泥,其

混凝土拌合物的流动性较大。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水

泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但黏聚

性差,宜泌水、离析。火山灰水泥流动性小,但黏聚性最好。在相同

用水量的条件下,集料表面光滑、形状较圆、少棱角的卵石,所拌制

的混合料流动性大,但强度较表面粗糙、有棱角的碎石低。

6.外加剂。在混凝土拌合物中加入某些外加剂,可在不增加用水

量和水泥用量的情况下,有效的改善混凝土拌合物的工作行。

7.温度与搅拌时间。温度越高,混凝土拌合物的水分蒸发越快,

流动性越小,温度升高10℃,塌落度大约减小20mm~40mm,夏季施

工时必须注意这一点。另外搅拌时间长短,也会影响混凝土拌合物的

工作性,若搅拌时间不足,拌合物的工作行就越差,质量也不均匀。

所以规范规定的最小搅拌时间为1~3min。

三、改善新拌混凝土工作性的主要措施

1.调节混凝土的组成。在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前

提下,适当调整混凝土配合比以提高工作性。

2.添加各种外加剂,使混凝土拌合物的工作性符合不同的使用要

求。

3.提高振捣机械的效能。由于振捣效能的提高,可降低施工条

件对混凝土拌合物的要求。

四、结语

对新拌混凝土工作性的影响因素综合为两大块,第一:人为因素,

包括材料的选用、配比的准确性以及施工的规范。第二:自然因素,

包括温度、降雨等。针对于以上两大因素,我们可采取以下措施,针

对于自然因素我们尽量避开降雨,还有可以通过外加剂来改善混凝土

的工作性。而人为因素,我们只有加强对拌合站操作人员、施工人员

的技能培训,使他们增强理论知识和技能水平,从而在施工过程中能

有效的处理新拌混凝土工作性的问题。我们需要有一批精干的施工和

技术人员,才能使工程质量得到保证。


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