1 引言

在施工中，常發生往預拌混凝土中隨意加水調整坍落度的現象，這使混凝土拌合物水膠比增大、黏聚性和保水性變差，而導致硬化混凝土強度和耐久性嚴重下降。為保證預拌混凝土滿足不同施工要求及混凝土結構工程質量，本文從混凝土拌合物的流動性、保水性、黏聚性三個和易性指標著手，結合有關資料和工程應用中積累的一些經驗，將影響混凝土和易性的主要因素及調控措施總結如下，以便與從事預拌混凝土質量管理人員共同學習、探討，不斷提高預拌混凝土生產質量。

2 混凝土拌合物和易性

和易性是指混凝土拌合物易於施工操作（攪拌、運輸、澆築、搗實）並獲得成型密實、質量均勻、不離析、不泌水的效能。和易性一般主要包括流動性、黏聚性和保水性三方面的內容。

流動性是指混凝土拌合物在自重力或機械振動力作用下能產生流動，並均勻密實地填滿模板的效能。流動性的大小會直接影響輸送、澆築、振搗施工的難易和混凝土的質量；黏聚性是指混凝土拌合物中的各組分之間有一定的凝聚力，在運輸和澆築過程中不致發生分層和離析現象，使混凝土內部結構保持均勻的效能。保水性是混凝土拌合物具有一定的保水能力，在施工中不致產生嚴重泌水現象的效能，它是反應混凝土拌合物穩定性的重要指標。

3 影響混凝土和易性的主要因素

3。1 單位體積用水量

單位體積用水量決定膠凝材料漿體（以下簡稱漿體）的數量和稠度，它是影響混凝土和易性的最主要因素。在一定單位體積用水量範圍內，以不同粗骨料配製的混凝土，其拌合物流動性與單位用水量成正比關係，即隨單位用水量增大，其流動性也增大。但過大時，會導致拌合物黏聚性變差，甚至產生嚴重的離析、分層、泌水，並使混凝土強度和耐久性嚴重降低。

3。2 砂率

砂率的變動，會使骨料的總表面積和空隙率發生很大的變化，因此對混凝土拌合物的和易性有較大影響。在一定的砂率範圍內，隨著砂率的增加可有效地改善混凝土流動性；當砂率增加到一定程度時，混凝土流動性隨著砂率的增加而變差，並影響混凝土強度。此外，過低的砂率會使混凝土拌合物黏聚性與保水性變差，易發生離析、泌水現象。影響砂率的主要因素有石子形狀、粒徑大小、顆粒級配、施工方式等。因此，在設計混凝土配合比時，應透過試驗選取合理砂率。

3。3 水膠比與膠凝材料數量

在保持混凝土中膠凝材料用量不變的情況下，水膠比增大，拌合物流動性增加，反之則減小。水膠比過小，漿體黏稠，拌合物流動性偏低。水膠比過大，會造成拌合物黏聚性和保水性變差，而且會嚴重影響混凝土強度和耐久性。故水膠比應根據混凝土強度和耐久性設計要求合理選用。

在保持水膠比不變的情況下，單位體積內的膠材用量多，包裹在骨料顆粒表面的漿層就越厚，潤滑作用越好，則混凝土拌合物的流動性大、黏聚性和保水性也較好，有利於泵送。如果膠材用量過多，不但不經濟還會增大硬化後混凝土的幹縮變形；如果膠材用量過少，則不能保證必要的流動性，且粘聚性變差，不利於泵送。由此可知，混凝土中的膠材用量不能太多，也不能過少，應根據施工需要而切合實際的確定膠材用量。

3。4 組成材料性質的影響

3。4。1 水泥

（1）水泥品種。水泥對混凝土拌合物和易性影響主要是水泥標準稠度用水量，不同水泥品種、礦物組成、混合材料等對水泥標準稠度用水量均有較大的影響。

（2）水泥中的C3A含量。水泥熟料礦物組成中以C3A凝結硬化速度最快，水化熱最大，如果水泥熟料中的C3A含量超過8%，不僅導致水泥水化過快，而且與外加劑的適應性也差。

（3）水泥溫度。試驗表明，水泥溫度在90℃時的需水量比在溫度50℃的需水量增加5%左右，水泥溫度以50℃為基準，每上升10℃坍落度經時損失會增加15%。

3。4。2 骨料

骨料顆粒級配、顆粒形狀、含泥量、吸水率等都對混凝土拌合物和易性有很大的影響。採用質量合格的骨料所配製的混凝土，其拌合物不僅流動性大，黏聚性和保水性好，且坍落度損失也較小；採用顆粒級配差、表面粗糙、多針片狀顆粒、含泥量、泥塊含量高的骨料配製的混凝土，其拌合物不僅流動性小、黏聚性和保水性差，且坍落度損失快，而且會影響混凝土的強度和耐久性。

3。4。3 活性礦物摻合料

不同礦物摻和料及不同品質礦物摻合料的作用效果不同。優質粉煤灰能有效降低膠凝材料的水化速度，具有較好的保水效能，也能提高漿體黏度，而且表面堅硬，對水沒有持續的吸附性。因此，對減少混凝土坍落度損失和改善混凝土可泵性有較好的效果；磨細礦渣粉對減少混凝土坍落度損失的作用效果比粉煤灰差，特別在高溫乾燥環境，磨細礦渣粉的作用效果有更明顯的降低。

3。4。4 混凝土外加劑

外加劑對混凝土拌合物的和易性和經濟效益影響很大。如在混凝土中加入普通減水劑、高效減水劑、泵送劑等具有減水作用的外加劑可大幅度提高拌合物的流動性，改善黏聚性，降低泌水性。在保持流動性的情況下，減少用水量而不減少膠凝材料時，可提高混凝土的強度和耐久性。

3。5 攪拌質量和運輸質量

混凝土生產所用稱量裝置精度、攪拌裝置的效能及攪拌時間都會直接影響混凝土的勻質性。當混凝土各材料組成相同時，其混凝土拌合物的和易性及混凝土強度、耐久性取決於勻質性的好壞。由於現代混凝土結構工程施工主要採用泵送施工為主，為了提高混凝土的可泵性，一般採用摻用適量粉煤灰以及混凝土外加劑的方法配製混凝土，這樣不僅導致了混凝土各組分之間的相容性不良問題，也加重了勻質性不良的趨勢；在混凝土運輸時，如果使用運輸車具不當或不採取防顛簸措施，會使混凝土拌合物運至澆築地點後發生嚴重離析、分層而影響混凝土澆築施工質量。

3。6 時間和溫度

混凝土拌合物運輸時間的長短及施工中的環境溫度都會對混凝土拌合物和易性產生影響。混凝土拌合物隨著時間的延長和環境溫度的升高會變得越來越幹稠，和易性變差。其原因是一部分水分逐漸被骨料吸收，一部分被蒸發以及凝聚結構的逐漸形成，致使混凝土拌合物的和易性變差。因此，施工中為保證良好的和易性，必須注意施工環境溫度的變化，採取相應的措施。

4 改善混凝土拌合物和易性的主要措施

4。1 原材料的選擇

4。1。1 水泥

（1）水泥品種應根據工程特點、所處環境及設計、施工的要求，依據各種水泥的特性，合理進行選擇。為了保證混凝土良好的和易性及耐久性，水泥強度等級應與混凝土設計強度等級相一致。水泥強度過低或過高，會因水泥用量過多或過少而影響混凝土的和易性、耐久性以及經濟效益。

（2）配製泵送混凝土時，宜選用水泥熟料中的C3A含量不超過8%的矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥，工程應用表明這三種水泥配製的混凝土拌合物和易性比較穩定，易於泵送。用礦渣矽酸鹽水泥配製混凝土，其流動性較好，但黏聚性較差，易泌水，不利於泵送。

（3）為了避免使用高溫度的水泥，在生產時要提前儲備水泥，保證水泥入機溫度在60℃以下。

4。1。2 骨料

改善砂、石（特別是石子）級配，儘量控制其空隙率最小，在可能的情況下儘量採用粒徑較大的石子；透過試驗採用合理砂率，並儘量選用較小的砂率，以節省膠凝材料用量。在配製泵送混凝土時，石子的最大粒徑應根據石子品種、泵送高度、輸送管最小內徑等進行選擇，砂率宜控制在40％～45％，且砂中小於30um的顆粒含量不少於15%，以確保混凝土拌合物的穩定性。

4。1。3 活性礦物摻合料

在混凝土中摻加適量的I級或II級優質粉煤灰，提高混凝土拌合物黏聚性和保水效能，降低膠凝材料水化速度，減少混凝土拌合物坍落度損失。

4。1。4 混凝土外加劑

外加劑與膠凝材料的適應性、摻量、摻加方法等直接影響到外加劑的使用效果，有時某些外加劑不能配製低水膠比高流動性的混凝土。因此，在使用外加劑時應根據其產品推薦摻量、摻加方法、注意事項及對水泥、摻合料的適應性情況，透過試驗選定外加劑品種和確定適宜的摻量及摻加方法。幾種外加劑複合使用時，應注意不同品種外加劑之間的相容性及對混凝土效能的影響。

4。2 混凝土拌合物和易性調整方法

在進行混凝土配合比設計時，應根據混凝土強度、耐久性設計等級、工程特點、施工技術性能指標、環境條件及選用原材料的效能指標，對混凝土配合比進行理論計算，然後計算出各試配材料用量進行試拌，並進行混凝土拌合物坍落度、離析率、泌水率或壓力泌水率試驗，確定滿足和易性要求的試拌配合比（泵送混凝土和防水混凝土應考慮坍落度經時損失，泵送混凝土坍落度經時損失不宜大於30mm/h；防水混凝土坍落度經時損失不宜大於20mm/h，坍落度總損失值不大於40mm）。當混凝土拌合物和易性不滿足設計、施工要求時，可根據具體情況做如下調整。

當坍落度值比設計要求值小或大時，可在保持水膠比不變的條件下增加或減少漿體量，一般每增減10mm坍落度，約需增減5%左右的漿體量；亦可透過增加或減少具有減水作用外加劑摻量達到坍落度要求；當黏聚性和保水性差時，可在其他材料不變的情況下適當提高砂率。當透過改變砂率不能改善時，要分析原因，如果是因砂、石顆粒級配不好造成的，就需要調整砂、石的級配。如果是因砂中小於30um的顆粒太少造成的，就要適當補充這部分顆粒。如果是因為膠凝材料用量少且坍落度又較大造成的，可適當降低水膠比，增加膠凝材料的用量提高其黏聚性、保水性；當外加劑與膠凝材料、砂中含泥量等不適應造成坍落度損失太大時，應重新選擇材料或外加劑，使其能夠相互匹配。每次調整後都需再試拌，直至拌合物和易性滿足設計、施工要求為止。

4。3 混凝土配合比在生產中調整原因及調控措施

4。3。1 砂、石含水率、顆粒級配、粒徑、含泥量等發生變化砂、石含水率會因砂、石所處的不同區域及進場時間發生變化，導致混凝土坍落度發生顯著變化。因此，生產混凝土時應隨時注意砂、石含水率的變化，並按規定調整配合比中的砂、石用量和用水量；石子粒級降低或增大一個等級，砂率相應增減2%～3%；石子針片狀總含量增減3%，砂率應調整2%～3%；砂子細度模數變化0。2，砂率相應增減1%～2%；石子級配不合格時，砂率應適當提高2%～3%；砂子公稱直徑10mm顆粒含量增加應及時調整砂率；砂含泥量在2。0% 以內時，含泥量變化1%，外加劑摻量相應增減0。2%～0。3%，當砂含泥量超過4%時會導致嚴重吸附外加劑，在坍落度相同時混凝土用水量會大大增加，黏聚性和保水性變差，坍落度損失大，且強度和耐久性均會嚴重下降，這時，不能調整，只有透過水洗降低含泥量或更換質量好的砂。

4。3。2 水膠比、膠凝材料質量發生變化時

控制混凝土質量核心內容是控制每立方混凝土用水量，使混凝土中的實際水膠比在0。02範圍內浮動。試驗結果表明，水膠比變化0。02，坍落度將變化20mm左右；水膠比每增減0。01%，混凝土28d強度增減5%左右。水泥標準稠度用水量或粉煤灰需水量每波動1%，每立方混凝土用水量將波動5kg/m3左右，會使水膠比變化0。01～0。02。如在生產過程中發現混凝土中的實際水膠比超過0。02時，應分析原因及時調整每立方混凝土中的用水量、膠凝材料用量或外加劑摻量。

4。3。3 混凝土外加劑與原材料的適應性發生變化

外加劑與膠凝材料、砂、石含泥量等適應性變化對混凝土拌合物和易性影響非常顯著。適應性好時，外加劑的摻量不但有所降低，而且拌合物和易性好，反之，則外加劑摻量不但會明顯提高，而且拌合物和易性變差，特別是坍落度損失會很大。當發現外加劑與所用原材料適應性造成混凝土拌合物和易性差時，就需要更換材料或和外加劑生產廠家合作調整外加劑組分解決。

4。4 攪拌與運輸質量控制

混凝土生產應採用計量精確的稱量裝置及雙臥軸強制攪拌裝置進行稱量、攪拌，並控制各材料投料順序和適度的攪拌時間以實現混凝土拌和均勻。攪拌時間應根據混凝土的種類和強度等級進行試驗確定（當採用雙臥軸強制攪拌機攪拌時，攪拌最短時間一般在為30s～90s）。攪拌時間過短，則混凝土拌合物不均勻，和易性差，強度和耐久性均降低；攪拌時間過長，會破壞減水劑在膠凝材料顆粒表面形成的雙電層膜，導致混凝土拌合物的流動性大大降低。

混凝土拌合物運輸應採用攪拌運輸車運送，其罐體表面應覆蓋保溫和隔熱物。在運輸中應以最少的運轉次數、最短的時間從攪拌地點運至澆築地點，並保證在運輸過程中混凝土拌合物不發生離析、分層現象，在卸料前應採用快擋旋轉攪拌罐不少於20s，以保持混凝土拌合物的勻質性。

4。5 時間和溫度

為了降低因時間和溫度對混凝土拌合物坍落度的影響，混凝土拌合物從攪拌機卸出至施工現場澆築完畢的時間儘量控制在90min內；當日平均氣溫達到30℃及以上，應按高溫施工要求控制各原材料的入機溫度，並對運輸車罐體採取灑水降溫，必要時可採取調整混凝土外加劑組分、摻量或二次摻加外加劑的方法進行控制；在夏季氣溫高於20℃時，溫度每增加10℃或運輸時間每增加60min，外加劑摻量應提高0。2%～0。5%以避免因環境溫度影響而導致混凝土拌水化過快。

5 結語

根據上述分析影響混凝土拌合物和易性的各種因素可見，其實際情況是複雜的，可能是由一種原因引起的，也可能是多種原因綜合作用的結果，對於某種原因引起混凝土拌合物和易性不良，可採取相應的一種或某幾種技術措施來解決，而某一種技術措施往往只對某種原因引起的混凝土拌合物和易性不良有效。因此，控制預拌混凝土和易性首先應認真分析引起混凝土拌合物和易性不良的主要原因，並採取相應的技術措施才能取得好的效果。