混凝土坍落度损失原因

混凝土坍落度损失原因《高性能混凝土试验与检测》课程

学习情境2:高性能混凝土拌合物性能检测及配合比设计

主讲人：高妮预拌混凝土坍损机理众所周知由于预拌混凝土中加有减水剂，使得预拌混凝土单方用水量大幅度减少，而加减水剂与不加减水剂混凝土的水分蒸发量基本相近，所以掺高效减水剂中单位体积的水分蒸发率相对较大，使预拌混凝土的坍落度损失与现场搅拌混凝土相比要大的多。而预拌混凝土从开始搅拌到施工浇注之间有一个时间差，这个时间混凝土中的水泥水化、砂石润湿需要水、而且混凝土在运输中气泡不断外溢，水分不断蒸发，导致混凝土坍落度经时损失值加大。混凝土坍落度损失是指新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐减小的现象。坍损过大对混凝土造成的不利影响预拌混凝土坍损过大，会使混凝土水平方向的流动性变差、而且和易性和可泵性随之变差。会造成混凝土泵送、浇注、成型困难。而且混凝土施工时不易振捣密实容易出现蜂窝麻面、空洞等质量缺陷，影响结构外观质量。1原材料

1.1水泥

(1)水泥的矿物成分及碱含量的影响在硅酸盐水泥熟料中，C3A是水泥熟料中水化速度最快，水化热最大的一种矿物，C3A对新拌浆体影响主要有两方面：C3A有较好的保水性，另外C3A含量对水泥凝结时间有显著影响，由于C3A水化较快，当有足够石膏存在时，能在较快时间内生成一定数量水化产物，形成凝结构（钙钒石）。这一反应一方面结合了大量的水，使新拌浆体失去流动性，特别是当水泥中石膏含量较大时，水泥凝结加快。混凝土坍损原因分析另一方面，由于钙钒石为一种针状晶体在外加剂作用下较难运动，而且易于其他颗粒交叉搭接。因此对新拌混凝土坍损影响较大。一般情况下，水泥早期强度高，水泥中C3A含量就偏高，减水剂加入到水泥-水系统以后，首先吸附的是C3A，尽管有时做水泥与外加剂的净浆流动度试验合格，但坍损仍然很大。(2)在水泥熟料中碱含量越高，水泥水化越快，如果使用了碱含量高的水泥，就会造成混凝土坍落度损失加快。（3）水泥细度大造成需水量加大实验证明水泥越细需水量越大，同等用水量情况下，混凝土坍损越明显。水泥厂为提高水泥早期强度最简单的方法就是增大水泥比表面积，提高水泥粉磨细度。目前进场的水泥经试验细度由原来的3.2%提高到现在的0.4%，导致水化速度加快坍损加大。(4)水泥的温度及新鲜程度由于水泥供不应求，有的水泥厂水泥没有圈养时间，刚出磨就拉到搅拌站使用，由于存放时间短水泥大量的正电荷削弱了高效减水剂的作用，而且水泥温度高达80~90℃，造成了水泥需水量的增加。另一方面厂家为增加产量提高磨机效率，加入了助磨剂如三乙醇胺、石灰石等，造成了胶凝材料水化速度加快，混凝土坍损加大。(5)水泥与外加剂适应性不好水泥与外加剂适应性良好时，混凝土的外加剂掺量低、流动性好、工作性好、坍损小。而水泥与外加剂不适应时，混凝土会出现初始流动性不满足要求，15-20分钟内便会出现明显坍损。1.2矿物掺合料

目前常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿粉。矿物掺合料对新拌混凝土的坍损有三方面的影响：一是影响胶凝材料的水化速度、二是影响水泥浆体的保水性能、三是影响水泥浆体的粘度。掺合料对水有缓慢的吸附作用，缓慢吸附过程本身就是一个使液态水减少的过程。如烧失量高的粉煤灰含碳量高，未燃尽的碳（是有空隙的不规则的晶体，再融入混凝土中需要水分来填补空隙）具有较强的吸附性，但水分从颗粒表面到达碳表面需要一定的时间，因此可能表现出持续吸水现象，引起坍损。另外矿粉比表面积越大（大于450平方米每公斤)，需水量越大，同等用水量情况下会出现较大的坍损。

1.3砂石

(1)碎石中石粉含量过高碎石中石粉含量过高，会增加混凝土单方需水量，经试验石粉含量每增加2%，坍损增加10毫米。同等情况下，用水量若不增加，就会引起坍损。（2）针片状含量高针片状集料对混凝土的流动性及坍落度有着十分显著的影响。针片状含量越多，混凝土的流动性越差。在相同混凝土用水量时流动性也越小。针片状集料对混凝土流动性的影响可以归结为三个方面：1、含针片状颗粒的集料一般孔隙率较大，使集料的堆积密度降低，比表面积增大。2、针片状集料的比表面积大，必然增加与水泥浆体的接触面积及表面的需水量。3、针片状集料在新拌浆体的运动阻力较大。在新拌浆体中由于针片状集料相互支撑的作用，阻碍了其他集料颗粒的运动，同时，常常受到其他集料颗粒的阻碍。(3)砂石含泥量、泥块含量高砂石中含泥量、泥块含量过高会吸附外加剂（羧酸外加剂更为明显），造成坍损。

当砂子含泥量小于3%时对新拌混凝土的坍损影响不明显，但当含泥量超过4%时，对新拌混凝土的坍损明显增加。这是由于砂子含泥量高使集料比表面积增加，而且含泥中粘土类矿物还有较强的吸水性。因此当混凝土用水量不变时含泥量的增加将使混凝土的坍损增加。

（4）砂子细

砂子较细（细度模数小于2.0）比表面积增大，相应需水量提高，若用水量不变情况下，混凝土坍损相应增加。

(5)夏季砂石温度高夏季生产时，砂石的温度高，使混凝土拌合物出机温度高，水化速度加快，也容易造成混凝土出现坍损。1.4外加剂（1）外加剂影响混凝土的坍损主要体现在减水率低、保坍组份少的影响。因为外加剂减水率低，不能起到应有减水效果，而保坍组分少，混凝土初始状态又不能达到要求，经过一段时间后，混凝土坍落度损失就会明显加大。（2）外加剂组分发生变化储存池中外加剂较少时，特别是萘系外加剂平均温度低于10度时容易结晶，底部沉淀的硫酸钠等早强成分如不及时搅匀也将导致混凝土出现坍损。1.4配合比(1)水灰比的影响：混凝土水灰比大小对混凝土坍损能产生一定影响，一般来说，水灰比越小坍损越大。(2)砂率影响砂率对泵送混凝土的工作性有着双重影响，首先在一定范围内，增大砂率能够加强砂浆所引起的润滑作用，从而提高泵送混凝土拌合物的和易性，但是，若砂率超过一定范围，由于细集料总表面积增加，其表面所需的湿润水增多，在一定用水量的条件下，砂浆会变得过粘，从而使泵送混凝土拌合物的流动性变差，坍损变大。因此在满足泵送前提下，应尽可能降低砂率。(3)配合比中外加剂掺量偏低用量不够，外加剂的分散作用不能充分发挥，也会造成坍损。1.5环境温湿度影响

(1)施工温湿度夏季温度高、湿度低、水分蒸发快。而大气温度越高混凝土出机温度也高，水泥水化速度加快，水泥颗粒维持一定的动电电位时间越短，混凝土中游离水变为结合水的比例就越大，所以新拌混凝土的温度越高，坍损越快，经试验证明温度每上升10度，坍落度损失增大10%到40%。

(2)混凝土搅拌时间过长会造成骨