混凝土離析問題原因與解決措施

1、混凝土離析問題原因與解決措施1前言泵送混凝土的施工同普通混凝土的施工相比具有很多的優(yōu)點(diǎn)(比如可節(jié)約人力、物力、縮短工期等)，近年來我國的泵送混凝土發(fā)展非常迅猛，泵送混凝土的配制及 施工技術(shù)已相當(dāng)普及。但泵送混凝土普遍具有坍落度大的特點(diǎn)，這在一定程度上增 加了混凝土的質(zhì)量控制的難度，特別是混凝土的離析、抓底現(xiàn)象非常常見，嚴(yán)重影 響了混凝土表現(xiàn)性能和結(jié)構(gòu)功能。因此，如何很好的抑制混凝土的離析問題及解決 混凝土的離析問題是當(dāng)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(yīng)對措施。混凝土的離析是混凝土拌合物組成材料之間的粘聚力不足以抵

2、抗粗集料下沉， 混凝土拌合物成分相互分離，造成內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)不均勻的現(xiàn)象。通常表現(xiàn)為粗集 料與砂漿相互分離，例如密度大的顆粒沉積大拌工合物的底部，或者粗集料從拌合 物中整體分離出來。造成離析的原因可能是澆筑，振搗不當(dāng)，集料最大粒徑過大，粗集料比例過高， 膠凝材料和細(xì)骨料的含量偏低，與細(xì)集料比粗集料的密度過大，或者拌合物過干或 者過濕等。使用礦物摻合料或引氣劑可降低離析傾向。2離析及其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)為混凝土骨料分離和分層、抓底，和易性差等?；炷岭x析將嚴(yán)重影 響混凝土的各方面性能，混凝土離析所造成的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面

3、：(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(jì)效益。(2) 致使混凝土結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)砂紋、骨料外露、鋼筋外露等現(xiàn)象，破壞混凝土鋼 筋保護(hù)層，影響混凝土的表現(xiàn)效果。(3) 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(shí)，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(yán)重龜裂現(xiàn)象。(4) 使混凝土強(qiáng)度大幅度下降，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)承載能力，破壞結(jié)構(gòu)的安全 性能，嚴(yán)重的將造成返工，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。也極大地降低了混凝土抗?jié)B、抗 凍等混凝土的耐久性能。3 混凝土離析的影響因素及應(yīng)對措施 一般的混凝土拌合物用水量過大、

4、碎石級配較差、減水劑摻量過大等都容易造 成混凝土離析。但造成混凝土離析的原因遠(yuǎn)不止這些，其原因是多方面的，事實(shí)上 如果不加強(qiáng)控制，所有混凝土的原材料變化都可能導(dǎo)致混凝士出現(xiàn)離析現(xiàn)象。下面 將逐項(xiàng)分析原材料對混凝土離析現(xiàn)象的影響。31 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)定直接影響混凝土質(zhì)量的穩(wěn) 定。水泥質(zhì)量的變化將會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，而且水泥中有多種因素影響混 凝土拌合物性能。水泥細(xì)度的變化 眾所周知，水泥的細(xì)度越高，其活性越高，水泥的需水量也越大，同時(shí)水泥細(xì) 度越大，其水泥顆粒對混凝土減水劑的吸附能力也越強(qiáng)，極大的減弱了減水劑的減 水效果。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)水泥的 細(xì)

5、度大幅度降低時(shí)，混凝土外加劑的用水量將大幅度減少。水泥細(xì)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(qiáng)度等級混凝土中。31 2 水泥礦物組分的變化水泥中最主要的礦物成分 C3S C2S C3A C4AF等，其中C3A C3S對減水劑的 吸附活性較強(qiáng)，因此 C3A C3S含量高的水泥對外加劑適應(yīng)性較 C3A C3S含量低的 水泥差，當(dāng)水泥中C3A C3S的含量較高時(shí)，表現(xiàn)為混凝土對外加劑的需求量大；反 之，則可適當(dāng)降低減水劑的摻量，否則混凝土容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。31.3 水泥中含堿量變化 堿含量對水泥與外加劑的適應(yīng)性影響很大，水泥含堿量

6、降低，減水劑的減水效 果增強(qiáng)，所以當(dāng)水泥的含堿量發(fā)生明顯的變化時(shí)，有可能導(dǎo)致混凝土在黏度 流動 度方面產(chǎn)生較大的影響。314 水泥存放時(shí)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(shí)水泥存放時(shí)間越長，水泥本身溫度有所降低，水泥細(xì)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(yàn)時(shí)往往表現(xiàn)為減水劑的減水增強(qiáng)，混凝土新拌合物出現(xiàn)泌漿抓 底的現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中，如果使用長時(shí)間存放的水泥，即使混凝土配合比同以前 相同（ 以前用該配比生產(chǎn)時(shí)混凝土和易性良好 ），也可能造成混凝土的離析現(xiàn)象當(dāng)然， 水泥存放

7、時(shí)間對不同品種的水泥其影響是不一致的，這需要通過試驗(yàn)去了解。表1是我們對A、B兩種不同廠家PO32 5水泥的流動度試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表1可看出水泥的 存放時(shí)問將會導(dǎo)致水泥與外加劑的適應(yīng)性發(fā)生明顯的變化。特別是在做混凝土配合 比試配工作時(shí)，應(yīng)特別注意試配時(shí)水泥樣品與批量供應(yīng)時(shí)水泥的一致性，這樣可有 效的保證試配工作的可行性。在生產(chǎn)過程中，水泥存放時(shí)間如果過長最好應(yīng)將水泥 與外加劑做適應(yīng)性試驗(yàn)，重新確定外加劑的合理摻量，保證混凝土和易性的良好。 表1水泥流動度試驗(yàn)數(shù)據(jù)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(fù)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：水泥需水量的變

8、化； 水泥下外加劑的適應(yīng)性變化。因此，如果是因?yàn)樗嗟脑驅(qū)е禄炷恋碾x析，般的都可以采取以下措施解決(1) 水泥進(jìn)廠后，必須按要求試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)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(shí)，及時(shí)做水泥與現(xiàn)使用的外加劑的適應(yīng)性試驗(yàn)。必要時(shí)重新做混 凝土配合比試驗(yàn)。 (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 28D 強(qiáng)度) ，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整減水劑的用量。 (3) 在保證強(qiáng)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(jìn)行生產(chǎn) ( 商品混凝土公司應(yīng)具備相同強(qiáng)度等級的不同配比 )， 這必須以試驗(yàn)為基礎(chǔ)。 (4) 用硅粉、沸石粉等少量取代水泥，將能很好的控制混凝土 的離析現(xiàn)象

9、，改善混凝土和易性。32 外加劑 混凝土中使用的外加劑，大多是由減水劑同其他如引氣劑、緩凝劑、保塑劑等 復(fù)合而成的多功能產(chǎn)品，是泵送混凝土不可或缺重要材料，外加劑的摻入極大地改 善混凝土拌合物的性能 (新拌性能和長久性能 ) ，但外加劑使用不當(dāng)將可能導(dǎo)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(jī)內(nèi)沒有充分發(fā)揮作用，而在混凝土運(yùn)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(jī)時(shí)的坍落度。此種情況極易造成混凝土的 嚴(yán)重離析。且常表現(xiàn)在高強(qiáng)度等級混凝土中，對混凝土的危害極大。(2) 外加劑的緩凝組分、保塑組分摻量過大 ，

10、特別是磷酸鹽或糖類過量，也容易 造成混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象。33 粉煤灰 粉煤灰是混凝土重要的摻和料之一，粉煤灰在混凝土中的微珠效應(yīng)、填充效應(yīng) 和火山灰效應(yīng)極大改善了混凝土和易性、密實(shí)性及強(qiáng)度性能。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰是配制 混凝土的理想材料，能取代 1030的水泥，極大的降低了混凝土生產(chǎn)成本。但現(xiàn) 在市場上的粉煤灰供應(yīng)緊張，大部分廠家都不能很好保證粉煤灰品質(zhì)，粉煤灰質(zhì)量波動很大，增加了混凝土質(zhì)量控制的難度，有時(shí)會造成混凝土出現(xiàn)離析的情況(1) 當(dāng)粉煤灰的質(zhì)量突然變好時(shí) (如細(xì)度從 19變?yōu)?4) ，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(dāng)粉煤灰的質(zhì)量突然變差時(shí) ( 如

11、 細(xì)度從 19變?yōu)?38) ，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(shí)際上已經(jīng)提高了，所以會出現(xiàn)混凝土的離析現(xiàn)象(表 2是對某廠不同細(xì)度粉煤灰的試驗(yàn)情況，強(qiáng)度等級為C40)，表2中細(xì)度最差的粉煤灰配制的混凝土坍落度反而最大。表 2 某廠不同細(xì)度粉煤灰的試驗(yàn)情況對于粉煤灰應(yīng)采取如下措施(1) 加強(qiáng)檢測，最好能對每車進(jìn)廠的粉煤灰對進(jìn)行檢測，對不合格的材料堅(jiān)決不 能進(jìn)場，起到預(yù)防作用。(2) 調(diào)整粉煤灰的用量，選用摻量較低的配合比進(jìn)行生產(chǎn)。(3) 當(dāng)粉煤灰質(zhì)量較好情況，可適當(dāng)?shù)臏p少用水量，加強(qiáng)攪拌?；蜻x用外加劑摻 量較低的配合比進(jìn)行生產(chǎn)。34 砂、石骨料 砂石料是混

12、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、特別是含片狀石屑過大將嚴(yán)重影響混凝土的和易性， 導(dǎo)致混凝土的嚴(yán)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，處在過飽和狀態(tài)，當(dāng) 混凝土拌合料在攪拌機(jī)中攪拌時(shí)，砂子表層毛細(xì)管中的含水不能及時(shí)的釋放出來， 因此在攪拌時(shí)容易使拌合水用量過大；同時(shí)混凝土在運(yùn)輸過程中，骨料毛細(xì)管中的

13、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(dǎo)致骨料的分離，引起混凝土離析現(xiàn)象。對于由骨料原因?qū)е碌幕炷恋碾x析的現(xiàn)象，可采取以下措施進(jìn)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(yīng)以預(yù)防為主，嚴(yán)格骨料 進(jìn)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(dāng)?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(yīng)提高混凝土膠結(jié)材料 ( 特別是摻合料的用量 )，同時(shí)調(diào)整外加劑用量

14、。(4) 對于應(yīng)骨料含水率問題造成的混凝土離析問題應(yīng)采取延長攪拌時(shí)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。35 礦物摻合料的品種、細(xì)度在混凝土中摻入一定量的礦物摻合料，一則改善混凝土的各種性能，二則能受 到良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，礦物摻合料的使用在各混凝土攪拌站非常普遍，如：礦 渣粉、鋼渣粉、硅粉、沸石粉等。各種礦物摻合料對混凝土離析的影響程度是不一 樣。硅粉、沸石粉對抵抗混凝土的離析現(xiàn)象的能力很強(qiáng)，能極大改善混凝土和易性。 鋼渣粉由于其比重較大，摻入后能提高砂漿的密度，對改善混凝土和易性有幫助。 礦渣粉的摻入，在一定程度上提高混凝土粘度，混凝土容易離析，其影響程度與礦 渣粉的細(xì)度關(guān)系很大，一般，細(xì)度越高