作為《預拌混凝土系列》叢書的重要組成部分,《混凝土混合料》在簡要介紹混合料組成與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,重點討論混合料的性能、評價方法與主要影響因素,分析探討混合料坍落度損失的機理、影響因素及其控制措施,收集整理了混合料相關(guān)的常見工程問題與案例。書中內(nèi)容緊密結(jié)合混凝土材料生產(chǎn)實踐,內(nèi)容豐富,實用性強,適當兼顧基本理論。
《混凝土混合料》適合作為混凝土從業(yè)者的入門指導,也可用作無機非金屬材料專業(yè)本?茖W生的教學參考書。
《混凝土混合料》:
2.1.2黏聚性
黏聚性是指混凝土混合料各組成材料之間具有一定的凝聚力,在運輸和澆注過程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象,使混凝土保持整體均勻的性能。對于混凝土而言,不同大小的固體顆粒與水所形成的分散體系在各施工操作以及凝結(jié)硬化過程中始終保持均勻分散狀態(tài),對于硬化后混凝土的密實性和強度、耐久性等性能指標均具有十分重要的意義。
混凝土混合料是由砂、石、水泥和水等密度、尺寸、形態(tài)各不相同的物質(zhì)混合在一起構(gòu)成的,在運輸、澆注、振搗過程中,由于混合料自身原因或者施工條件、環(huán)境狀況等因素的作用,難以維持其均一性,各種材料發(fā)生分離,嚴重影響混合料的工作性,結(jié)果可導致混凝土的結(jié)構(gòu)均勻性變差,硬化后混凝土的強度、密實度和耐久性也被明顯削弱。
混凝土混合料可看作是由顆粒體和連續(xù)液相所組成的混合物,但顆粒相與液體相的劃分是相對的,由此產(chǎn)生的組分分離現(xiàn)象的具體表現(xiàn)也有所不同:
。1)將全部固體顆?醋魇且粋整體,水作為液體相,則顆粒體和液相分離的現(xiàn)象表現(xiàn)為泌水(后面將單獨加以討論),細小固體顆粒對水分的吸附作用可減少甚至防止泌水的發(fā)生,因此提高砂率、增大磨細摻料用量都有助于改善混合料的泌水。
。2)將粗細集料看作是一個整體顆粒相,水泥、礦物摻合材和水共同組成液體相,則兩相分離表現(xiàn)為集料下沉、水泥漿上浮,即發(fā)生浮漿,其速度取決于膠凝材料漿體的黏度以及集料的空隙率。
。3)只將粗集料看作是顆粒相,砂漿作為液體相,則粗集料粒徑越大、密度越高(或越低),相應(yīng)顆粒體下沉或上浮的速度越快,即出現(xiàn)離析,提高砂漿的黏聚性有利于緩解混合料離析現(xiàn)象的發(fā)生。
從這一角度上說,泌水、浮漿、離析實質(zhì)上是三個不同層次上的分離現(xiàn)象,只是考慮問題的角度略有不同。
離析是混凝土黏聚性不良的重要表現(xiàn)之一,下面將對離析的發(fā)生機理與危害進行簡單討論。
1.離析與離析機理混凝土混合料各組分分離,造成不均勻和失去連續(xù)性的現(xiàn)象,稱為離析。混凝土混合料的離析通常有兩種方式:一種是混合料中最粗最重的集料積聚于混合料底部,而水泥砂漿、稀漿上浮至頂部,稱為內(nèi)部離析;另一種是當混凝土混合料被不適當?shù)囟逊懦慑F形,粗集料在重力作用下滾落、積聚在料堆底部邊界,結(jié)果導致料堆內(nèi)部的細集料含量高于外側(cè),因此稱為外部離析。外部離析的另外一種表現(xiàn)是稀水泥漿從混合料中淌出,主要發(fā)生在流動性大的混凝土混合料中。
內(nèi)部離析的產(chǎn)生原因主要是混凝土混合料各組分的密度不同,在靜止狀態(tài)下,粗集料的密度高于水泥漿體,因此傾向于發(fā)生沉降運動(對于輕集料來說,也可以發(fā)生上浮),降低混凝土混合料的均勻性和連續(xù)性;密度差越大,離析越嚴重。從本性上說,混合料的內(nèi)部離析是不可避免的,但適當?shù)呐浜媳扰c合理的施工操作可起到減少離析的作用。
外部離析的產(chǎn)生原因則與水泥漿體的內(nèi)聚性差、水泥用量過少或水灰比偏大等有關(guān),導致在粗集料堆放或運動時從砂漿中脫出,或者發(fā)生水泥稀漿從混合料中淌出的現(xiàn)象。此外,施工管理不當,混合料自由下落或沿斜面運動距離過長,粗集料和砂漿在流動特性上的差異也會加劇外部離析現(xiàn)象:在運輸和裝卸過程中,非干硬性混凝土混合料沿斜槽向下運動時,質(zhì)量較大的顆粒移動速度快,混合料表面物料比底部物料的流動速度快,由此導致離析現(xiàn)象的發(fā)生;同樣情況下,干硬性混凝土的運動狀態(tài)卻是沿槽面的整體滑移,固體顆粒間的相對位置保持大致不變,因此不會發(fā)生離析;炷粱旌狭蠌母咛幭侣、堆積時,不同大小顆粒間的運動速度和相對位移不同,停止的位置也有所差異,引起混合料的離析。對于泵送混凝土而言,沿輸送管道內(nèi)壁存在的摩擦阻力導致沿輸送方向存在一個壓力梯度,沿管徑方向存在一個速度梯度,結(jié)果導致流動性良好的砂漿優(yōu)先行進,而粗集料則明顯滯后,由此導致的離析現(xiàn)象在嚴重情況下可導致泵送管道的堵塞;炷粱旌狭显谶^度振搗如振搗時間過長時,由于顆粒沉降速度不同而導致離析現(xiàn)象的發(fā)生。
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