一、細(xì)砂混凝土和易性較差
細(xì)砂拌制混凝土?xí)r,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)混凝土拌合物粘聚性較大,流動(dòng)性較差,粘稠或者混凝土拌合物粘聚性差、發(fā)散,砂漿無(wú)法填滿骨料之間的孔隙,并出現(xiàn)分層離析,難以振搗密實(shí)。造成這種現(xiàn)象的原因有:
1、膠凝材料用量不合理,膠凝材料用量過(guò)多,混凝土拌合物粘聚力較大,不易澆筑;膠凝材料用量過(guò)少,漿體用量不足,混凝土拌合物較松散,不易粘結(jié)。
2、骨料級(jí)配較差,空隙率較大,砂率使用不合理。砂率較小時(shí),砂漿填充粗骨料空隙后,剩余量不足,拌合物流動(dòng)性差;砂率過(guò)大時(shí),砂比表面積較大,漿體包裹骨料表面厚度變薄,粘聚性差、發(fā)散。混凝土配合比的石子中應(yīng)加入占細(xì)砂用量的15%~25%、粒徑2.5mm~10mm的細(xì)石取代等量的細(xì)砂,改善骨料級(jí)配。
3、用水量或外加劑用量大,造成混凝土坍落度過(guò)大,在運(yùn)輸過(guò)程中砂漿與石子容易產(chǎn)生離析,導(dǎo)致在澆筑時(shí)不易控制拌合物的均勻性。
4、計(jì)量工具不精確,存在誤差,致使配合比執(zhí)行不準(zhǔn)確,導(dǎo)致較差的和易性。
5、混凝土拌合物攪拌時(shí)間不充足,拌合不均勻。
6、配合比設(shè)計(jì)不符合施工工藝對(duì)和易性的要求。
二、外加劑使用不當(dāng)
在細(xì)砂混凝土生產(chǎn)中,通常會(huì)采用提高外加劑摻量來(lái)控制用水量,生產(chǎn)中使用的泵送劑通常復(fù)配有緩凝、引氣等組分,外加劑用量的提高,也相應(yīng)造成緩凝、引氣組分用量的增加。遇到氣溫驟降時(shí),常常會(huì)因?yàn)榫從煞诌^(guò)高造成混凝土凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。含氣量的增加,也會(huì)造成混凝土強(qiáng)度的降低。
1、應(yīng)詳細(xì)了解外加劑的種類和特性,正確選用外加劑,并通過(guò)試驗(yàn)確定其摻量,嚴(yán)禁不經(jīng)過(guò)使用盲目提高外加劑用量滿足混凝土工作性的做法;
2、根據(jù)天氣變化,及時(shí)調(diào)整外加劑用量,注意混凝土凝結(jié)時(shí)間、含氣量的變化;
3、不同種類外加劑混用前應(yīng)充分試驗(yàn),不可盲目混用;
4、注意外加劑與混凝土原材料的相容性;
5、加入外加劑的混凝土應(yīng)攪拌均勻,并確保足夠的攪拌時(shí)。
三、細(xì)砂混凝土強(qiáng)度不滿足要求
細(xì)砂混凝土的強(qiáng)度達(dá)不到施工和設(shè)計(jì)的要求,或同批混凝土中個(gè)別試塊強(qiáng)度值過(guò)高或過(guò)低。
1、細(xì)砂含水率控制不足,混凝土用水量偏大。
2、受水泥性能影響,外加劑使用不合適,摻量不準(zhǔn)確。
3、細(xì)砂含泥量增加,造成水泥漿與骨料粘結(jié)力下降。
4、混凝土試塊振搗不充分,且養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。
四、特細(xì)砂混凝土配制技巧
(一)特細(xì)砂混凝土的配制
使用特細(xì)砂配制混凝土?xí)r,應(yīng)選用泥含量低,雜質(zhì)含量低干凈的砂,同時(shí)可以參考或者遵循以下基本原則。
1、適當(dāng)降低砂率
砂率的大小對(duì)混凝土拌合物的和易性具有重要的影響,砂率隨細(xì)度模數(shù)的減小而降低。細(xì)度模數(shù)減小,砂的顆粒變小,較小粒徑的顆粒更容易填充粗骨料顆粒間的空隙,較少的砂就可以進(jìn)行有效填充,因此,細(xì)度模數(shù)變小,砂率應(yīng)適當(dāng)降低。
此外,砂細(xì)度模數(shù)變小,比表面積增加,如果砂率不變,將導(dǎo)致拌合物粘度增加,流動(dòng)性變緩,流動(dòng)速率降低,混凝土的收縮性變大,大大增加了開(kāi)裂的概率。砂的細(xì)度模數(shù)為1.4時(shí),要比砂率為2.6的中砂砂率要低7%~13%。
2、適當(dāng)增大膠凝材料用量
特細(xì)砂的缺點(diǎn)是比表面積較大,含泥量較高,與用中砂配制的混凝土相比較來(lái)說(shuō),水泥用量與膠凝材料的用量要高。一般來(lái)說(shuō),水泥用量要提高20kg/m?左右。
3、盡量降低混凝土坍落度
特細(xì)砂細(xì)顆粒多、比表面積大,在漿體不變時(shí),混凝土粘聚性差,混凝土澆筑、振搗后容易出現(xiàn)泌水和反砂的現(xiàn)象,影響混凝土施工質(zhì)量。特細(xì)砂中粗顆粒較少,與粗骨料組成混合骨料時(shí),中間級(jí)配缺失,混凝土流變性較差,坍落度大時(shí)容易造成漿石分離。此外,混凝土坍落度增加,將造成膠凝材料用量增加,混凝土收縮增大,開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)增加。因此,使用特細(xì)砂時(shí)應(yīng)遵循低砂率的原則。
4、適當(dāng)提高外加劑用量控制用水量
特細(xì)砂細(xì)顆粒多,比表面積大,拌制混凝土?xí)r,相同坍落度用水量較中粗砂高,易給人造成細(xì)砂混凝土的強(qiáng)度低于中粗砂混凝土強(qiáng)度。在使用特細(xì)砂時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加外加劑用量保持混凝土用水量不變。
(二)特細(xì)砂對(duì)混凝土性能的的影響
1、特細(xì)砂對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
特細(xì)砂混凝土的強(qiáng)度影響的因素和中粗砂混凝土強(qiáng)度影響因素一致,主次順序?yàn)椋核z比>
礦物摻合料摻量>減水劑摻量>砂率>粗骨料級(jí)配。水膠比依然是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素,控制特細(xì)砂混凝土強(qiáng)度的有效途徑是使用外加劑控制用水量。特細(xì)砂混凝土的強(qiáng)度隨砂率變化,先增加后降低,存在最佳砂率。
2、特細(xì)砂對(duì)混凝土塑性收縮的影響
特細(xì)砂細(xì)度模數(shù)越小,比表面積越大,配制的混凝土收縮越大,越容易產(chǎn)生裂縫。特細(xì)砂混凝土的砂率由小增大的過(guò)程中,混凝土裂縫面積先降后升,砂率不能過(guò)大或過(guò)小,存在最優(yōu)砂率。影響混凝土塑性收縮的環(huán)境因素依次是:表面溫度>表面風(fēng)速>環(huán)境溫度>空氣相對(duì)濕度>混凝土澆筑溫度,使用特細(xì)砂混凝土要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作。
3、特細(xì)砂對(duì)混凝土干燥收縮的影響
混凝土早期的干燥收縮隨水膠比的增大而增大,后期收縮則隨著水膠比的減小而增大。降低特細(xì)砂混凝土砂率,增加粗骨料用量有利于提高混凝土的體積穩(wěn)定性,提高混凝土的抗裂性能。在特細(xì)砂混凝土中摻加盡可能多的大粒徑石子,降低混凝土后期干燥收縮。
(三)通常可以通過(guò)以下途徑提高特細(xì)砂混凝土性能,控制混凝土裂縫
1、摻加石屑或中砂,改善特細(xì)砂的顆粒級(jí)配,降低空隙率和比表面積。
2、采用高效減水劑或復(fù)合減水劑,大幅度減少混凝土用水量。
3、摻入混合材,如火山灰、大摻量粉煤灰,以節(jié)約水泥、加速水泥水化、改善混凝土性能、提高混凝土強(qiáng)度。特別是利用優(yōu)質(zhì)粉煤灰。品質(zhì)優(yōu)良的粉煤灰,顆粒細(xì),玻璃微珠含量高,具有較高活性。摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰不增加混凝土用水量或還可以減少用水量,可顯著改善和易性和硬化混凝土性能。
4、采用低熱微膨脹水泥或加入膨脹劑以補(bǔ)償特細(xì)砂混凝土的收縮。
5、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),特別是混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。
6、采用摻加纖維的方法,增強(qiáng)混凝土抗裂性能。
五、特細(xì)砂混凝土分層原因分析
1、固體粒子的粒徑對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響
固體粒子的運(yùn)動(dòng)速度與其粒徑的平方成正比,因此,固體粒子的粒徑無(wú)疑是影響特細(xì)砂混凝土分層的主要因素。粒徑越大,特細(xì)砂混凝土的分層越嚴(yán)重。
2、集料顆粒形狀和表面狀態(tài)對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響
對(duì)于混凝土而言,主要不在于知道顆粒的個(gè)別外形,而是要知道由不同形狀的顆粒所組成的整體集料的某些特征。特細(xì)砂的形狀為球形或蛋形,表面圓滑。由此形成的水泥砂漿的流動(dòng)性好,潤(rùn)滑作用顯著,易造成石子的下沉。集料顆粒形狀和表面狀態(tài)對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響較大。
3、粗集料級(jí)配對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響
粗骨料的級(jí)配有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種。連續(xù)級(jí)配是按顆粒尺寸由小到大連續(xù)分級(jí),每級(jí)骨料都占有一定比例,顆粒上、下限粒徑之比接近2。間斷級(jí)配是人為剔除某些中間粒級(jí)顆粒,顆粒上、下限粒徑之比接近6。間斷級(jí)配的混凝土比連續(xù)級(jí)配的混凝土更容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
4、水泥對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響
水泥作為特細(xì)砂混凝土中重要的膠凝材料,與特細(xì)砂混凝土的泌水分層性能密切相關(guān)。水泥的凝結(jié)時(shí)間、細(xì)度、顆粒分布及礦物成分、品種等都會(huì)影響混凝土的泌水分層性能。水泥的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng),所配制的混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間就越長(zhǎng),混凝土中的固體顆粒沉降的時(shí)間就越長(zhǎng),混凝土越易分層。
5、配合比對(duì)特細(xì)砂混凝土分層的影響
特細(xì)砂混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中的三個(gè)重要參數(shù),即單位用水量、水灰比和砂率,對(duì)它的分層都有很大影響。
(1) 混凝土單位用水量的影響
水泥漿賦予混凝土拌和物一定的流動(dòng)性。在水灰比不變的情況下,單位體積內(nèi)水泥漿愈多,混凝土拌和物的流動(dòng)性愈大。若水泥漿過(guò)多,將會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象,使混凝土拌合物的粘聚性變差。無(wú)論是水泥漿的多少,還是水泥漿的稠度,對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定性作用的是用水量。因?yàn)樘岣咚冶然蛟黾铀酀{的用量,最終都表現(xiàn)為混凝土用水量的增加。
(2) 混凝土水灰比的影響
水灰比決定水泥漿的稠度。在水泥用量不變的情況下,增大水灰比會(huì)使拌合物的流動(dòng)性加大。如果水灰比過(guò)大,會(huì)造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良而產(chǎn)生流漿、泌水、離析分層現(xiàn)象,嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。
(3) 砂率的影響
砂率是指混凝土中砂的用量占
砂石總量的百分率。混合料中,砂是用來(lái)填充石子的空隙。在水泥漿一D的條件下,若砂率過(guò)大,則骨料的總表面積及空隙率增大,混凝土混合物就顯得干稠,流動(dòng)性小。若砂率過(guò)小,砂漿量不足,不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起潤(rùn)滑和填充作用,也會(huì)降低混合物的流動(dòng)性,使混凝土拌合物顯得粗澀,粗骨料離析,水泥漿流失。
6、外加劑和摻合料對(duì)混凝土分層的影響
特細(xì)砂比表面積大,水泥用量大,水化熱高。因此,常在特細(xì)砂混凝土中加入外加劑和摻合料。對(duì)一些有大流動(dòng)要求的混凝土,如泵送混凝土,通常采用摻減水劑和泵送劑的辦法,可以改善混凝土的工作性,但是必須是適量的。如果減水劑摻得過(guò)多,會(huì)使混凝土在施工時(shí),產(chǎn)生嚴(yán)重的分層現(xiàn)象。摻加混合材料,如Ⅱ級(jí)以上的。
7、施工方法對(duì)混凝土分層的影響
(1) 澆筑方法的影響。泵送混凝土的分層與泵送工藝有直接關(guān)系。泵送混凝土在壓力下,骨料容易沉降而分層。
(2) 過(guò)振也是產(chǎn)生分層的一項(xiàng)不可忽視的因素。在一處振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是不利的,它將引起材料的離析分層,特別是單位用水量大的混凝土,更為明顯。對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振搗,可排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。
(3) 混凝土的運(yùn)輸距離遠(yuǎn),攪拌時(shí)間長(zhǎng),易產(chǎn)生分層。混凝土在輸送和澆筑過(guò)程中,從過(guò)高的地方沿溜槽滑下,會(huì)加劇離析分層的發(fā)生。同一配比的混凝土,澆筑高度越高,分層幾率越高。