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1、预拌混凝土坍损原因分预拌混凝土坍损原因分析及解决措施析及解决措施 邢台市政商品混凝土公司邢台市政商品混凝土公司 一一、 概述概述 二、预拌混凝土坍损机理二、预拌混凝土坍损机理 三、坍损对混凝土的不利影响三、坍损对混凝土的不利影响 四、预拌混凝土坍损原因分析四、预拌混凝土坍损原因分析 4 .1 原材料原材料 4.1.1水泥水泥 4.1.2掺合料掺合料 4.1.3砂石砂石 4.1.4 外加剂外加剂 4. 2 配合比配合比 4. 3 环境温湿度环境温湿度 五五 、预拌混凝土坍损解决措施、预拌混凝土坍损解决措施 六、六、 结言结言一、概述预拌混凝土有加快工程进度、提高工程质量和节预拌混凝土有加快工程进
2、度、提高工程质量和节约材料成本的优点，现已普遍应用于各类建筑中。约材料成本的优点，现已普遍应用于各类建筑中。由于预拌混凝土需要一个外部运输过程，而城市由于预拌混凝土需要一个外部运输过程，而城市交通时常出现堵塞，因此预拌混凝土坍落度损失交通时常出现堵塞，因此预拌混凝土坍落度损失必须在较长时间内保持变化不大，通常要求混凝必须在较长时间内保持变化不大，通常要求混凝土的坍落度要保持在土的坍落度要保持在2小时以上才能保证混凝土正小时以上才能保证混凝土正常泵送。而现实生产中由于各种原因导致预拌混常泵送。而现实生产中由于各种原因导致预拌混凝土坍落度损失过大而影响施工，特别是泵送混凝土坍落度损失过大而影响施工
3、，特别是泵送混凝土在高温炎热天气条件下此问题显得更加突出。凝土在高温炎热天气条件下此问题显得更加突出。因此如何抑制、解决预拌混凝土的坍损问题已成因此如何抑制、解决预拌混凝土的坍损问题已成了技术人员研究的重要课题。近几年通过试验实了技术人员研究的重要课题。近几年通过试验实践总结了一些影响预拌混凝土的坍损原因及解决践总结了一些影响预拌混凝土的坍损原因及解决措施，供同行参考：措施，供同行参考：二、预拌混凝土坍损机理二、预拌混凝土坍损机理 众所周知由于预拌混凝土中加有减水剂，使得众所周知由于预拌混凝土中加有减水剂，使得预拌混凝土单方用水量大幅度减少，而加减水剂与预拌混凝土单方用水量大幅度减少，而加减水
4、剂与不加减水剂混凝土的水分蒸发量基本相近，所以掺不加减水剂混凝土的水分蒸发量基本相近，所以掺高效减水剂中单位体积的水分蒸发率相对较大，使高效减水剂中单位体积的水分蒸发率相对较大，使预拌混凝土的坍落度损失与现场搅拌混凝土相比要预拌混凝土的坍落度损失与现场搅拌混凝土相比要大的多。而预拌混凝土从开始搅拌到施工浇注之间大的多。而预拌混凝土从开始搅拌到施工浇注之间有一个时间差，这个时间混凝土中的水泥水化、砂有一个时间差，这个时间混凝土中的水泥水化、砂石润湿需要水、而且混凝土在运输中气泡不断外溢，石润湿需要水、而且混凝土在运输中气泡不断外溢，水分不断蒸发，导致混凝土坍落度经时损失值加大。水分不断蒸发，导致
5、混凝土坍落度经时损失值加大。混凝土坍落度损失是指新拌混凝土的流动性随时间混凝土坍落度损失是指新拌混凝土的流动性随时间的增长而逐渐减小的现象。的增长而逐渐减小的现象。三、坍损过大对混凝土造成的不三、坍损过大对混凝土造成的不利影响利影响 预拌混凝土坍损过大，会使混凝土水平预拌混凝土坍损过大，会使混凝土水平方向的流动性变差、而且和易性和可泵性方向的流动性变差、而且和易性和可泵性随之变差。会造成混凝土泵送、浇注、成随之变差。会造成混凝土泵送、浇注、成型困难。而且混凝土施工时不易振捣密实型困难。而且混凝土施工时不易振捣密实容易出现蜂窝麻面、空洞等质量缺陷，影容易出现蜂窝麻面、空洞等质量缺陷，影响结构外观
6、质量响结构外观质量。四、四、 混凝土坍损原因分析混凝土坍损原因分析4.1原材料原材料 4.1.1水泥水泥 (1)水泥的矿物成分及碱含量的影响水泥的矿物成分及碱含量的影响 在硅酸盐水泥熟料中，在硅酸盐水泥熟料中，C3A是水泥熟料中水化速度最快，是水泥熟料中水化速度最快，水化热最大的一种矿物，水化热最大的一种矿物，C3A对新拌浆体影响主要有两方面：对新拌浆体影响主要有两方面：C3A有较好的保水性，另外有较好的保水性，另外C3A含量对水泥凝结时间有显著含量对水泥凝结时间有显著影响，由于影响，由于C3A水化较快，当有足够石膏存在时，能在较快水化较快，当有足够石膏存在时，能在较快时间内生成一定数量水化产
7、物，形成凝结构（钙钒石）。这时间内生成一定数量水化产物，形成凝结构（钙钒石）。这一反应一方面结合了大量的水，使新拌浆体失去流动性，特一反应一方面结合了大量的水，使新拌浆体失去流动性，特别是当水泥中石膏含量较大时，水泥凝结加快。别是当水泥中石膏含量较大时，水泥凝结加快。另一方面，由于钙钒石为一种针状晶体在外加另一方面，由于钙钒石为一种针状晶体在外加剂作用下较难运动，而且易于其他颗粒交叉搭剂作用下较难运动，而且易于其他颗粒交叉搭接。因此对新拌混凝土坍损影响较大。一般情接。因此对新拌混凝土坍损影响较大。一般情况下，水泥早期强度高，水泥中况下，水泥早期强度高，水泥中C3A含量就偏含量就偏高，减水剂加入
8、到水泥高，减水剂加入到水泥-水系统以后，首先吸附水系统以后，首先吸附的是的是C3A，尽管有时做水泥与外加剂的净浆流，尽管有时做水泥与外加剂的净浆流动度试验合格，但坍损仍然很大。动度试验合格，但坍损仍然很大。(2)在水泥熟料中碱含量越高，水泥水化越快，在水泥熟料中碱含量越高，水泥水化越快，如果使用了碱含量高的水泥，就会造成混凝土如果使用了碱含量高的水泥，就会造成混凝土坍落度损失加快。坍落度损失加快。（3）水泥细度大造成需水量加大）水泥细度大造成需水量加大 实验证明水泥越细需水量越大，同等用水实验证明水泥越细需水量越大，同等用水量情况下，混凝土坍损越明显。水泥厂量情况下，混凝土坍损越明显。水泥厂
9、为提高为提高水泥早期强度最简单的方法就是增大水泥比表水泥早期强度最简单的方法就是增大水泥比表面积，提高水泥粉磨细度。目前进场的水泥经面积，提高水泥粉磨细度。目前进场的水泥经试验细度由原来的试验细度由原来的3.2%提高到现在的提高到现在的0.4%，导，导致水化速度加快坍损加大。致水化速度加快坍损加大。(4)水泥的温度及新鲜程度水泥的温度及新鲜程度 由于水泥供不应求，有的水泥厂水泥没有圈养时由于水泥供不应求，有的水泥厂水泥没有圈养时间，刚出磨就拉到搅拌站使用，由于存放时间短水间，刚出磨就拉到搅拌站使用，由于存放时间短水泥大量的正电荷削弱了高效减水剂的作用，而且水泥大量的正电荷削弱了高效减水剂的作用
10、，而且水泥温度高达泥温度高达8090，造成了水泥需水量的增加。，造成了水泥需水量的增加。另一方面厂家为增加产量提高磨机效率，加入了助另一方面厂家为增加产量提高磨机效率，加入了助磨剂如三乙醇胺、石灰石等，造成了胶凝材料水化磨剂如三乙醇胺、石灰石等，造成了胶凝材料水化速度加快，混凝土坍损加大。速度加快，混凝土坍损加大。(5)水泥与外加剂适应性不好水泥与外加剂适应性不好 水泥与外加剂适应性良好时，混凝土的外加水泥与外加剂适应性良好时，混凝土的外加剂掺量低、流动性好、工作性好、坍损小。而剂掺量低、流动性好、工作性好、坍损小。而水泥与外加剂不适应时，混凝土会出现初始流水泥与外加剂不适应时，混凝土会出现初
11、始流动性不满足要求，动性不满足要求，15-20分钟内便会出现明显分钟内便会出现明显坍损。坍损。4.1.2矿物掺合料矿物掺合料 目前常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿粉。矿物掺合料对新目前常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿粉。矿物掺合料对新拌混凝土的坍损有三方面的影响：一是影响胶凝材料的水化拌混凝土的坍损有三方面的影响：一是影响胶凝材料的水化速度、二是影响水泥浆体的保水性能、三是影响水泥浆体的速度、二是影响水泥浆体的保水性能、三是影响水泥浆体的粘度。掺合料对水有缓慢的吸附作用，缓慢吸附过程本身就粘度。掺合料对水有缓慢的吸附作用，缓慢吸附过程本身就是一个使液态水减少的过程。如烧失量高的粉煤灰含碳量高，是一个使
12、液态水减少的过程。如烧失量高的粉煤灰含碳量高，未燃尽的碳（是有空隙的不规则的晶体，再融入混凝土中需未燃尽的碳（是有空隙的不规则的晶体，再融入混凝土中需要水分来填补空隙）具有较强的吸附性，但水分要水分来填补空隙）具有较强的吸附性，但水分 从颗粒表面从颗粒表面到达碳表面需要一定的时间，因此可能表现出持续吸水现象，到达碳表面需要一定的时间，因此可能表现出持续吸水现象，引起坍损。另外矿粉比表面积越大（大于引起坍损。另外矿粉比表面积越大（大于450平方米每公斤平方米每公斤)，需水量越大，同等用水量情况下会出现较大的坍损。，需水量越大，同等用水量情况下会出现较大的坍损。 4.1.3砂石砂石 (1)碎石中石
13、粉含量过高碎石中石粉含量过高 碎石中石粉含量过高，会增加混凝土单方需水碎石中石粉含量过高，会增加混凝土单方需水量，经试验石粉含量每增加量，经试验石粉含量每增加2%，坍损增加，坍损增加10毫米。毫米。同等情况下，用水量若不增加，就会引起坍损。同等情况下，用水量若不增加，就会引起坍损。 （2）针片状含量高）针片状含量高 针片状集料对混凝土的流动性及坍落度有着十分显著针片状集料对混凝土的流动性及坍落度有着十分显著的影响。针片状含量越多，混凝土的流动性越差。在的影响。针片状含量越多，混凝土的流动性越差。在相同混凝土用水量时流动性也越小。针片状集料对混相同混凝土用水量时流动性也越小。针片状集料对混凝土流
14、动性的影响可以归结为三个方面：凝土流动性的影响可以归结为三个方面：1、含针片、含针片状颗粒的集料一般孔隙率较大，使集料的堆积密度降状颗粒的集料一般孔隙率较大，使集料的堆积密度降低，比表面积增大。低，比表面积增大。2、针片状集料的比表面积大，、针片状集料的比表面积大，必然增加与水泥浆体的接触面积及表面的需水量。必然增加与水泥浆体的接触面积及表面的需水量。3、针片状集料在新拌浆体的运动阻力较大。在新拌浆体针片状集料在新拌浆体的运动阻力较大。在新拌浆体中由于针片状集料相互支撑的作用，阻碍了其他集料中由于针片状集料相互支撑的作用，阻碍了其他集料颗粒的运动，同时，常常受到其他集料颗粒的阻碍。颗粒的运动，
15、同时，常常受到其他集料颗粒的阻碍。(3)砂石含泥量、泥块含量高砂石含泥量、泥块含量高 砂石中含泥量、泥块含量过高会吸附外加剂（羧酸砂石中含泥量、泥块含量过高会吸附外加剂（羧酸外加剂更为明显），造成坍损。外加剂更为明显），造成坍损。 当砂子含泥量小于当砂子含泥量小于3%时对新拌混凝土的坍损影时对新拌混凝土的坍损影响不明显，但当含泥量超过响不明显，但当含泥量超过4%时，对新拌混凝土的时，对新拌混凝土的坍损明显增加。这是由于砂子含泥量高使集料比表坍损明显增加。这是由于砂子含泥量高使集料比表面积增加，而且含泥中粘土类矿物还有较强的吸水面积增加，而且含泥中粘土类矿物还有较强的吸水性。因此当混凝土用水量不
16、变时含泥量的增加将使性。因此当混凝土用水量不变时含泥量的增加将使混凝土的坍损增加。混凝土的坍损增加。 （4）砂子细）砂子细 砂子较细（细度模数小于砂子较细（细度模数小于2.0）比表面积增大，相）比表面积增大，相应需水量提高，若用水量不变情况下，混凝土坍损应需水量提高，若用水量不变情况下，混凝土坍损相应增加。相应增加。 (5) 夏季砂石温度高夏季砂石温度高 夏季生产时，砂石的温度高，使混凝土拌合物出夏季生产时，砂石的温度高，使混凝土拌合物出机温度高，水化速度加快，也容易造成混凝土出现机温度高，水化速度加快，也容易造成混凝土出现坍损。坍损。4.1.4 外加剂外加剂 （1）外加剂影响混凝土的坍损主要
17、体现在减水率）外加剂影响混凝土的坍损主要体现在减水率低、保坍组份少的影响。因为外加剂减水率低，不低、保坍组份少的影响。因为外加剂减水率低，不能起到应有减水效果，而保坍组分少，混凝土初始能起到应有减水效果，而保坍组分少，混凝土初始状态又不能达到要求，经过一段时间后，混凝土坍状态又不能达到要求，经过一段时间后，混凝土坍落度损失就会明显加大。落度损失就会明显加大。 （2）外加剂组分发生变化）外加剂组分发生变化 储存储存 池中外加剂较少时，特别是萘系外加剂平均池中外加剂较少时，特别是萘系外加剂平均温度低于温度低于10度时容易结晶，底部沉淀的硫酸钠等早度时容易结晶，底部沉淀的硫酸钠等早强成分如不及时搅匀
18、也将导致混凝土出现坍损强成分如不及时搅匀也将导致混凝土出现坍损。4.2配合比配合比4.2.1水灰比的影响：混凝土水灰比大小水灰比的影响：混凝土水灰比大小对混凝土坍损能产生一定影响，一般来对混凝土坍损能产生一定影响，一般来说，水灰比越小坍损越大。说，水灰比越小坍损越大。4.2.2砂率影响砂率影响 砂率对泵送混凝土的工作性有着双重影响，首砂率对泵送混凝土的工作性有着双重影响，首先在一定范围内，增大砂率能够加强砂浆所引起先在一定范围内，增大砂率能够加强砂浆所引起的润滑作用，从而提高泵送混凝土拌合物的和易的润滑作用，从而提高泵送混凝土拌合物的和易性，但是，若砂率超过一定范围，由于细集料总性，但是，若砂
19、率超过一定范围，由于细集料总表面积增加，其表面所需的湿润水增多，在一定表面积增加，其表面所需的湿润水增多，在一定用水量的条件下，砂浆会变得过粘，从而使泵送用水量的条件下，砂浆会变得过粘，从而使泵送混凝土拌合物的流动性变差，坍损变大。因此在混凝土拌合物的流动性变差，坍损变大。因此在满足泵送前提下，应尽可能降低砂率。满足泵送前提下，应尽可能降低砂率。4.2.3配合比中外加剂掺量偏低用量不够，配合比中外加剂掺量偏低用量不够，外加剂的分散作用不能充分发挥，也会造外加剂的分散作用不能充分发挥，也会造成坍损。成坍损。4.3环境温湿度影响环境温湿度影响4.3.1施工温湿度施工温湿度 夏季温度高、湿度低、水分
20、蒸发快。而大夏季温度高、湿度低、水分蒸发快。而大气温度越高混凝土出机温度也高，水泥水化气温度越高混凝土出机温度也高，水泥水化速度加快，水泥颗粒维持一定的动电电位时速度加快，水泥颗粒维持一定的动电电位时间越短，混凝土中游离水变为结合水的比例间越短，混凝土中游离水变为结合水的比例就越大，所以新拌混凝土的温度越高，坍损就越大，所以新拌混凝土的温度越高，坍损越快，经试验证明温度每上升越快，经试验证明温度每上升10度，坍落度度，坍落度损失增大损失增大10%到到40%。 4.3.2混凝土搅拌时间过长会造成骨料吸水量混凝土搅拌时间过长会造成骨料吸水量加大，使混凝土熟料中的自由水分减少，造加大，使混凝土熟料中
21、的自由水分减少，造成坍损。成坍损。4.3.3混凝土运输或在现场等待时间过长，混混凝土运输或在现场等待时间过长，混凝土熟料由于发生化学反应，水分蒸发，骨凝土熟料由于发生化学反应，水分蒸发，骨料吸水等原因自由水分减少，也会造成坍损。料吸水等原因自由水分减少，也会造成坍损。4.3.4混凝土浇筑时间不同也是造成坍损的原混凝土浇筑时间不同也是造成坍损的原因，早晚气温低，水分蒸发慢。中午下午气因，早晚气温低，水分蒸发慢。中午下午气温高，水分蒸发快，混凝土坍损也快。温高，水分蒸发快，混凝土坍损也快。五、混凝土坍损解决措施五、混凝土坍损解决措施5.1 原材料原材料 5.1.1 水泥选用铝酸三钙含量低（不大于水
22、泥选用铝酸三钙含量低（不大于8%）、）、碱含量小（不大于碱含量小（不大于0.6%）、细度不要太大的水泥，）、细度不要太大的水泥，或要求水泥厂对施工预拌混凝土企业实行专门生或要求水泥厂对施工预拌混凝土企业实行专门生产专库供应。搅拌站试验室应经常做水泥与外加产专库供应。搅拌站试验室应经常做水泥与外加剂净浆试验，确保外加剂与水泥适应性良好。剂净浆试验，确保外加剂与水泥适应性良好。5.1.2 严格砂石外观检验，控制砂石含泥量、泥块严格砂石外观检验，控制砂石含泥量、泥块含量、石子针片状及石粉含量。含量、石子针片状及石粉含量。5.1.3 掺合料选用掺合料选用S95级矿粉（比表面积在级矿粉（比表面积在400
23、平平方米每公斤左右），粉煤灰选用烧失量低的一、方米每公斤左右），粉煤灰选用烧失量低的一、二级粉煤灰。二级粉煤灰。5.1.4 外加剂选用与水泥适应性好的品种，并经常外加剂选用与水泥适应性好的品种，并经常做混凝土凝结时间及坍损试验，根据环境温度、做混凝土凝结时间及坍损试验，根据环境温度、混凝土的坍损情况及时要求厂家调整外加剂缓凝混凝土的坍损情况及时要求厂家调整外加剂缓凝组分以降低水泥水化速度和水化热峰值，从而减组分以降低水泥水化速度和水化热峰值，从而减小坍损。小坍损。5.2 配合比及出厂控制配合比及出厂控制5.2.1夏季生产时，在满足强度的前提下，尽量降低夏季生产时，在满足强度的前提下，尽量降低水
24、泥用量，适量加大矿物掺合料用量，由于粉煤灰水泥用量，适量加大矿物掺合料用量，由于粉煤灰中球形颗粒的滚珠表面光滑所起的润滑作用，在新中球形颗粒的滚珠表面光滑所起的润滑作用，在新拌混凝土中能保持较长时间，可以减少损失。拌混凝土中能保持较长时间，可以减少损失。 5.2.2在混凝土满足泵送的前提下，尽可能在混凝土满足泵送的前提下，尽可能选用坍落度低的配合比，因为坍损大小一选用坍落度低的配合比，因为坍损大小一般与出始坍落度成正比，初始越大，坍损般与出始坍落度成正比，初始越大，坍损越。越。 5.2.3根据砂子粗细，选用合适的砂率（满根据砂子粗细，选用合适的砂率（满足泵送情况下，选用较低的砂率），并到足泵送
25、情况下，选用较低的砂率），并到料场指定用砂区域，使砂子的粗细、含水料场指定用砂区域，使砂子的粗细、含水率保持相对稳定。率保持相对稳定。5.2.4考虑到夏季水分蒸发快的影响，调灰考虑到夏季水分蒸发快的影响，调灰时生产配合比在上午时生产配合比在上午10点点-下午下午4点这个时点这个时间段可以每方多用间段可以每方多用3-5公斤水。公斤水。5.2.5夏季混凝土搅拌前，对各种原材料温夏季混凝土搅拌前，对各种原材料温度进行测量，根据测温结果对混凝土的出度进行测量，根据测温结果对混凝土的出机温度进行推算，当推算温度大于机温度进行推算，当推算温度大于30度时，度时，对材料采取降温。对材料采取降温。5.2.6控
26、制混凝土出机温度控制混凝土出机温度 夏季生产时控制水泥进入搅拌机的温度不夏季生产时控制水泥进入搅拌机的温度不高于高于40度，控制水温不超过度，控制水温不超过20度（采用深井度（采用深井冷水）有条件可直接从井中抽水。避免拌合冷水）有条件可直接从井中抽水。避免拌合水在水箱中长期存放。集料进行预吸水降温水在水箱中长期存放。集料进行预吸水降温处理，前一天对集料洒水湿润，将集料的吸处理，前一天对集料洒水湿润，将集料的吸水过程由混凝土拌制后移到拌制前，有效地水过程由混凝土拌制后移到拌制前，有效地消除由于集料的吸水造成的坍损（洒水不宜消除由于集料的吸水造成的坍损（洒水不宜太多，多喷几次，使用前将集料翻匀以防
27、料太多，多喷几次，使用前将集料翻匀以防料堆上下的含水量不均匀）。堆上下的含水量不均匀）。5.2.7夏季在满足混凝土和易性的前提下，夏季在满足混凝土和易性的前提下，尽可能缩短混凝土搅拌时间。对混凝土运尽可能缩短混凝土搅拌时间。对混凝土运输车罐体进行洒水降温。输车罐体进行洒水降温。尽量缩短运输时尽量缩短运输时间，运输过程宜慢速搅拌混凝土。间，运输过程宜慢速搅拌混凝土。 5.2.8对泵送管道采取遮光覆盖、敷设湿麻袋、对泵送管道采取遮光覆盖、敷设湿麻袋、洒冷水降温等措施，泵车停泵时间超过半小时洒冷水降温等措施，泵车停泵时间超过半小时收料斗应用湿麻袋覆盖防止混凝土坍损大导致收料斗应用湿麻袋覆盖防止混凝土
28、坍损大导致堵管。堵管。5.2.9对于运距较远的工程，外加剂可采取二次对于运距较远的工程，外加剂可采取二次添加法既生产时每方混凝土外加剂先掺设计量添加法既生产时每方混凝土外加剂先掺设计量的三分之二，到工地后在将剩余的三分之一加的三分之二，到工地后在将剩余的三分之一加入。入。六、结言六、结言 混凝土坍落度损失是一个比较常见的现混凝土坍落度损失是一个比较常见的现象，给工程浇筑带来很多麻烦，但此问题象，给工程浇筑带来很多麻烦，但此问题并不是不能解决，只要制定合理的施工方并不是不能解决，只要制定合理的施工方案，选定优质稳定的原材料，确定合理的案，选定优质稳定的原材料，确定合理的施工配比，严把混凝土出厂质量关，完善施工配比，严把混凝土出厂质量关，完善应急保证体系，混凝土坍损问题就会得到应急保证体系，混凝土坍损问题就会得到解决，预拌混凝土质量就能保证。解决，预拌混凝土质量就能保证。 谢谢谢谢
