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第第6章章 混凝土混凝土 6.6 普通普通混凝土混凝土拌合物拌合物的的性能性能和易性和易性 混凝土的性能包括两个部分：一是混凝土硬化之前的性能，即混凝土拌和物的性能，包括新拌混凝土的和易性以及混凝土新浇筑后的性能；二是混凝土硬化之后的性能，包括强度、变形性和耐久性等。混凝土拌合物的和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合性能，反映混凝土拌和物易于流动但组分间又不分离的一种性能，包括流动性、粘聚性和保水性三方面的涵义。流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。粘聚性是指混凝土拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象的性能。混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性，三者是相互关联又相互矛盾的，当流动性很大时，则往往粘聚性和保水性差，反之亦然。因此，所谓拌合物和易性良好，就是要使这三方面的性质在某种具体条件下统一起来，达到总体上的最优。新拌好的混凝土，各种原料分布较均匀，通过振捣可以使新拌混凝土密实。但是如果过分振捣，会导致粗骨料下沉，水泥浆和细骨料上浮，混凝土出现分层。离析是新拌混凝土的各组分发生分离致使其分布不再均匀的一种现象。可以表现为粗骨料颗粒或水泥浆从拌合物中分离出来。泌水是混凝土在浇灌捣实之后凝结之前，水从拌合物中分离出来的一种现象。他们会造成混凝土组成不均匀，严重影响混凝土性能。目前评定和易性的方法是定量测定混凝土的流动性，辅以直观检查粘聚性和保水性。混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃调度作为指标。坍落度测试采用坍落度筒，为一规定大小的中空截头圆锥，按规定方法用混凝土将坍落度筒填满，接着垂直提起，筒内混凝土坍落的高度即为坍落度。坍落度值越大，表明流动性越大。在用坍落度测试流动性的同时，还要目测检查混凝土的粘聚性与保水性。对于粘聚性，主要观测拌合物各组分相互粘聚情况，评定方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻打，如锥体在轻打后逐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍、部分崩溃或发生石子离析现象，即表示粘聚性不好。对于保水性，主要观察水分从拌合物中析出情况，提取坍落度后，如有较多水分、少量水分、或没有水分从底部析出，则保水性分别为差、中、好。混凝土按坍落度大小可以分为低塑性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土四级。在选择坍落度时，原则上应在不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得质量较高的混凝土。对于坍落度小于 10mm 的混凝土，用坍落度指标不能有效表示其流动性。此时应采用维勃稠度指标。维勃稠度反映的是混凝土拌合物在外力作用下的流动性。因此目前常用坍落度或维勃稠度法测定混凝土流动性。用直观经验目测法确定粘聚性和保水性。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，引气量以及掺合料的数量，用水量和外加剂的用量和特性等。水泥浆的水灰比越大，水泥浆越稀，在骨料用量不变的情况下，拌和物流动性增大；水灰比越小，则流动性减小。但若水灰比过大，会造成拌和物黏聚性和保水性不良；水灰比过小，会使拌和物流动性过低，施工困难。水泥浆越多则流动性越大，但水泥浆过多时，拌合料易产生分层、离析，即粘聚性明显变差。水泥浆太少则流动性和粘聚性均较差。稠度大则流动性差，但粘聚性和保水性则一般较好。稠度小则流动性大，但粘聚性和保水性较差。无论是水泥浆数量的影响还是水灰比的影响，本质上都是单位用水量的影响。实践证明，在配制混凝土时，当所用粗、细骨料的种类及比例一定时，如果单位用水量一定，每立方米混凝土中水泥用量增加或减少 50100kg，混凝土的流动性基本保持不变。这一规律运用于配合比设计，就是通过固定单位用水量可得到满足和易性要求的拌和物，再在一定范围内改变水灰比（增加水泥用量），则可配制出不同强度要求的混凝土。砂率是混凝土中砂的质量与砂和石总质量之比。砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率均增大，当水泥浆量一定的情况下，拌合物显得干稠，流动性变小，如要保持流动性不变，则需增加水泥浆，浪费水泥。反之，若砂率过小，则拌合物中形成的砂浆量不足以包裹石子表面，不能填满石子间空隙。使混凝土产生离析、沁浆、溃散等现象。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。合理砂率是指用水量、水泥用量一定的情况下，能使拌合料具有最大流动性，且能保证拌合料具有良好的粘聚性和保水性的的砂率。或是在坍落度一定时，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。随环境温度的升高，水泥水化加快、水分蒸发加快，使得混凝土拌和物的坍落度损失加快。因此，炎热气候施工时，要充分考虑温度对水分蒸发及拌和物坍落度的不利影响，采取必要措施。随着混凝土拌和后时间的延长，由于混凝土拌和物中水分被水泥水化、集料吸收和蒸发所消耗，混凝土拌和物变得干稠，流动性降低。外加剂尤其是减水剂或引气剂的加入，将明显增大拌和物的流动性，引气剂还可以有效改善混凝土拌和物的黏聚性和保水性。在其他条件不变的情况下，掺和料需水量的增加和减小使得拌和用水量随之变化，拌和物的流动性也相应增大或减小。由于骨料在混凝土中所占的体积最大（可达 65%75%），因此骨料对混凝土拌和流动性的影响不容忽视。通常，级配好的骨料，其拌和物流动性较大，黏聚性与保水性较好；表面光滑的骨料，如河砂、卵石，其拌和物流动性较大；骨料的粒径增大，总表面积减小，拌和物流动性就增大。保证混凝土的和易性一般可采取以下措施：尽可能降低砂率，采用合理砂率；改善砂、石级配，采用良好级配；尽可能采用粒径较大的砂、石；采用减水剂、引气剂等合适的外加剂。如果和易性不能满足要求，可以视具体情况做以下调整：坍落度小，粘聚性和保水性好时，调整方法为增加水泥浆数量；坍落度大，粘聚性和保水性好时，调整方法为保持砂率不变增加骨料用量；粘聚性和保水性不好时，调整方法为提高砂率。在进行和易性调整时，要注意不能轻易改变混凝土的水灰比，因为水灰比的变化会引起混凝土的强度、耐久性等性能发生变化。