普通减水剂对新拌混凝土工作性的影响

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翻新时间：2015-08-06

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普通减水剂对新拌混凝土工作性的影响

【摘要】掺入普通减水剂可显著改善新拌混凝土的流变学特性及其他特性；提高新拌混凝土的内聚性，减少泌水和离析；降低水化热等。本文主要讨论普通减水剂对新拌混凝土工作性的影响。

【关键词】普通减水剂；新拌混凝土；工作性；影响

掺入普通减水剂可显著改善新拌混凝土的流变学特性（如工作性，泵送性）及其他特性（如整平、凝结、塑性收缩等）；提高新拌混凝土的内聚性，减少泌水和离析；降低水化热等。这些特性变化主要源于普通减水剂分子在水化水泥颗粒表面的各种物理化学效应。

1.工作性的概念

新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物易于搅拌、运输、浇筑等施工操作，并能保持均匀、密实、不分层离析的性能。它是包括流动性、黏聚性、保水性等多种性能的综合技术指标。其中，流动性是指混凝土拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度；黏聚性是指混凝土拌合物在施工过程中，各组成材料问具有一定的黏聚力，不致于产生分层离析现象；保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致于产生严重的泌水现象。

通常情况下，混凝土拌合物的流动性越大，则保水性和黏聚性越差，反之亦然。因此，不能简单地将流动性等同子和易性。和易性良好的混凝土应既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的黏聚性和保水性。

2.工作性的测定与评价

混凝土拌合物的工作性是一项极其复杂的综合指标，到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土拌合物工作性的测定方法，通常是直接测定其流动性，再辅以其他直观观察或经验来综合评定。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种，对于普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和维勃稠度法。对于塑性和低流动性混凝土拌合物的工作性，常以坍落度来表示其流动性和可塑性，并辅以直观经验评定其黏聚性和保水性，前者的坍落度大于30mm，后者的坍落度为10～30mm；而对于（半）干硬性混凝土拌合物，则用维勃稠度来评价其工作性。

2.1坍落度试验方法

将新拌混凝土按规定方法装入标准坍落度筒，装满刮平后，垂直向上将筒提起，混凝土因自重而发生坍落现象，然后量出坍落的最大尺寸即为坍落度，如图1（a）所示。通常，坍落度越大，表明混凝土拌合物的流动性越好。

在测定坍落度的同时，观察混凝土拌合物的黏聚性和保水性及含沙情况，可以更全面地评定工作性。具体地，黏聚性是通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状来判定。当坍落度筒一提起即出现图中（b）状，则黏聚性好；敲击后出现（c）状，则黏聚性欠佳；敲击后出现（d）状，则黏聚性不良。保水性则是以水或稀浆从底部析出的量来评定。析出量越大，保水性越差，严重时粗骨料会因表面稀浆流失而裸露。

2.2维勃仪测定稠度试验方法

坍落度测试原理是混凝土在自重作用下坍落，而维勃稠度法则是在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，以混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（单位：s）来表示混凝土流动性。具体方法如下：在坍落度筒中按规定方法装满拌合物，提起坍落度筒，在拌合物试体顶面放置一透明圆盘，开启振动台，同时用秒表计时，待透明圆盘的底面完全为水泥浆布满时，可以认为混凝土拌合物已振动密实。此时关闭秒表，停止振动，秒表读数即为维勃稠度。通常，时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。

3.影响工作性的因素

掺入普通减水剂以改善混凝土工作性为目的时，影响混凝土工作性改善效果的因素主要有水泥用量、水灰比、普通减水剂的种类、掺量及掺人方式、骨料粒子尺寸、形状和表面特征、级配等。

3.1设计工作性

混凝土的坍落度越大、水含量越高，普通减水剂改善工作性的效果越显著。如掺人一定剂量的普通减水剂，可使坍落度为20mm的基准混凝土坍落度增加30mm，那么掺人相同剂量的普通减水剂，可使坍落度为70mm的基准混凝土坍落度增加80mm。

3.2水灰比

若工作性一定，掺入普通减水剂可减少混凝土拌合用水量，从而降低水灰比，或者说水灰比一定时，掺人普通减水剂可使混凝土在常规用水量下获得更大的坍落度。这在一定程度上不利于工作性的准确控制，但在对混凝土质量（如强度）影响最小的前提下，通过增加用水量使混凝土拌合物重获所需工作性，特别是在坍落度因高温损失，拌合时间需适当延长的情况下更适用，而且在这种情况下，掺普通减水剂混凝土拌合物重获所需工作性而增加用水量比不掺者可减少20%。

3.3普通减水剂类型及掺量

若水灰比一定，相同掺量的羟基羧酸类普通减水剂增大坍落度的效果比木质素磺酸盐好，如表1所示。

若混凝土配合比及用水量一定，坍落度随普通减水剂掺量的增加而增大，但当掺量达到一定值（也称饱和点）后，坍落度随掺量增加而增大的幅度明显下降，如图2所示。