影响新拌混凝土流动性的原因主要涉及原材料特性、配合比参数、环境条件及外加剂使用等因素,具体如下:
1. 单方用水量
- 混凝土流动性随用水量增加而增大,但过度增加会导致离析、泌水。当集料配比固定时,即使水泥用量变化,坍落度基本保持稳定(固定加水量定则)。
- 用水量波动±5~8 kg/m³时,坍落度变化约±20 mm
。
2. 骨料特性
- 级配与粒径:级配良好、空隙率低(≤40%)的骨料可减少浆体需求,提升流动性;表面光滑的卵石优于碎石,河砂优于山砂。
- 最大粒径:增大骨料最大粒径可降低颗粒摩擦,改善流动性。
- 含泥量与吸水率:含泥量高会吸附水分,增加需水量;高吸水率骨料(如轻骨料)减少自由水,降低流动性。
- 砂细度模数:中砂(细度模数2.6~3.0)流动性最佳,细砂需水量高,粗砂颗粒间摩擦大。机制砂石粉含量为2%时流动性最优,过高或过低均不利
。
3. 胶凝材料
- 水泥品种与细度:C₃A含量高的水泥需水量大,流动性差;水泥比表面积>350 m²/kg时需水量增加,流动性下降。
- 矿物掺合料:优质粉煤灰可减少用水量并改善流动性,磨细矿渣粉影响较小。
4. 配合比参数
- 水胶比(W/B):水胶比增大可提高流动性,但过高会引发泌水离析,降低强度。
- 砂率:最佳砂率使骨料空隙率最小,浆体包裹层厚度适宜。砂率过低易离析,过高则增加摩擦阻力。最佳砂率受粗骨料空隙率、砂细度及水泥用量影响。
- 浆体量:浆体不足导致包裹不充分,过多则引发泌水。
5. 化学外加剂
- 减水剂可显著提高流动性并减少用水量,但超掺会导致离析;不同减水剂有特定最佳掺量。
- 引气剂通过引入微小气泡改善和易性,但过量会降低强。
6. 环境与时间
- 温度:温度升高加速水分蒸发,流动性下降;夏季需增加用水量维持和易性。
- 时间:运输或静置时间延长(如30分钟以上)导致水泥水化,坍落度损失可达20 mm。
7. 离析风险
流动性过大、用水量过高或外加剂超掺易引发离析,表现为骨料下沉、浆体上浮,导致强度下降与堵管风险。
关键策略对比表