预拌混凝土性能试验研究

院亚虹

（河北邯郸市墙体材料革新建筑节能办公室，河北 邯郸 056002)

引言

预拌混凝土又是指集中制作后再以商品形式供应用户的混凝土，故又称为商品混凝土。混凝土集中搅拌是建筑工程生产方式的重大改革。商品混凝土的应用数量和比例标志着一个国家的混凝土工业生产的水平，国内外的实践表明：采用商品混凝土一般可提高劳动生产率一倍以上，节约水泥10～15%，降低工程成本5%左右，同时可保证工程质量，节约施工用地，减少粉尘污染，实现文明施工[1]。

商品混凝土是以新拌混凝土的形式向用户提供产品的，因此用户对混凝土的要求初强度、抗渗、抗冻等硬化性能外，还会对新拌混凝土性能提出要求。搅拌站对混凝土原材料也会提出不同的要求，特别是水泥和外加剂。水泥和外加剂两性是影响混凝者的性能及其适应土硬化前、硬化过程中及硬化后的性能的主要因素，也可以说是影响商品混凝土质量优劣的重要因素。

1 实验原材料及实验方法

1.1 实验原材料

水泥采用太行山32.5 矿渣硅酸盐早强水泥；砂为邢台、沙河的细砂，细度模数我2.1；石子为5～20mm的碎石；外加剂采用FDN 高效减水剂，减水率为10%；粉煤灰采用邯郸市码头电厂Ⅱ级粉煤灰。

1.2 预拌混凝土的和易性以及检测方法

新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇注、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，它至少包括流动性、粘聚性和保水性三项独立的性能。新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有各自的内涵，因此，影响它们的因素也不尽相同。正是因为新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有其各自独立的内涵，目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。通常是测定混凝土拌合物的流动性，辅以其他方法或直接观察（结合经验）评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，然后综合评定混凝土拌合物的和易性[2]。

2 混凝土的配合比设计

本次试验利用正交试验方法制定试验方案，确定了九组试验。从水泥强度等级的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂分析影响的主要因素,确定最佳配合比[3]；对试验所用原材料进行分析，选取合适材料并测定其相关的技术指标；初步探讨影响水下混凝土性能影响的机理。本次试验所选用的正交表为L9（34）型正交表，这张表有九个横列，四个竖列说明应该做9 组试验，最多可有4个因素，每个因素可选3个水平[4-8]。

3 实验结果与分析

我们可以得到下列混凝土的坍落度随水胶比、砂率、粉煤灰掺量以及外加剂掺量变化情况的分析，我们可以得到以下结论。

3.1 水胶比对拌合物坍落度的影响：水胶比决定水泥浆的稠度。水胶比较小，则水泥浆较稠，混凝土拌合物的流动性亦较小，当水胶比小于某一极限值时，在一定施工方法下就不能保证密实成型；反之，水胶比较大，水泥浆较稀，混凝土拌合物的流动性虽然较大，但粘聚性和保水性却随之变差。

3.2 砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。当砂率过大时集料的空隙率和总表面积增大，因此，在不同的砂率中应有一个合理砂率值。混凝土拌合物的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌合物获得最大流动性，且能保持粘聚性。

3.3 粉煤灰对拌合物坍落度的影响：从试验结果看,掺粉煤灰可明显减小坍落度损失率,说明粉煤灰对拌合物具有一定的塑化作用。

3.4 减水剂对坍落度的影响：减水剂对水泥水化反应的影响是坍落度损失的主要原因。由于减水剂使得水泥颗粒分散程度增加,加速了水泥颗粒的水化,使部分自由水变为结合水。由图表6 可看出在外加剂允许的掺量范围内外加剂掺量增加，坍落度增大。

4 结论与展望

本文利用不同水胶比、砂率和粉煤灰、高效减水剂的不同掺量进行正交配比试验，对各配合组混凝土进行和易性以及抗压强度性能与基准混凝土进行了对比试验分析，得出以下主要结论：

4.1 高效减水剂与粉煤灰双掺时，对预拌混凝土的和易性、力学性能以及抗裂性能的影响，并不是随单一成分的改变，而是两者的叠和效应来影响预拌混凝土和易性以及强度。

4.2 在不掺或小掺量粉煤灰的相同条件下，改变其减水剂掺量，其混凝土的抗裂性能随坍落度的增加而降低；在粉煤灰掺量增加或在大掺量粉煤灰的相同条件下，改变其减水剂的掺量，其抗裂性能随坍落度的增加而提高。当减水剂的掺量达到一定的程度，中的粉煤灰的掺量可以有效的提高坍落度，改善和易性，其抗裂性能随坍落度的增加而提高。

4.3 合理的选用砂率和选用级配良好的砂子，配制出的混凝土和易性更良好，且工作性能、力学性能才更好。

[1] 默认白.中国预拌混凝土行业现状及探索[D].杭州：杭州建筑协会，2006-4-21

[2] 蔡飞，潘红霞.建筑材料[M].上海市：东华大学出版社，2005-08 出版.

[3] 李立权.混凝土配合比设计手册[M].中国建材工业出版社，2007-9-16，67-68.

[4] 冷发光，冯乃廉.粉煤灰和矿渣高性能混凝土强度与和易性试验研究[D].北京：清华大学土木系，2000.

[5] 杨伟军，陈维超，王艳等.坍落度对预拌混凝土抗裂性能影响的试验研究[D].长沙：长沙理工大学，2003.

[6] 张帆.对影响混凝土和易性因素的探讨[D].武汉：武汉建筑协会，2007-1-12.

[7] 张相军，李俊峰.浅谈影响混凝土生产质量隐患的分析与预防[J].科学信息，2007，(22),35-37.

[8] 吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土[M].中国铁道出版社，1999，52-54.