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混凝土坍落度经时损失及其影响因素

1引言

商品混凝土具有提高混凝土质量、减小环境污染、节约施工

现场用地、降低劳动强度、提高工效等诸多方面的优点，因此在

现代化建筑施工中得到了广泛应用。同时，随着建筑施工技术的

不断进步，客观上对混凝土工作性的要求越来越高，这就要求混

凝土在经过了较长时间的运输和停放以后仍能维持较高的坍落度。

在施工过程中，由于高温、原材料等方面的影响，造成商品混凝

土坍落度损失过大，易造成堵泵和施工困难以及拆模后混凝土蜂

窝麻面现象，甚至产生工程质量问题。这些因素都严重地影响商

品混凝土的泵送距离和泵送高度，以及混凝土搅拌站的供应半径。

本文分析了商品混凝土坍落度损失机理及影响因素和控制措施。

2混凝土坍落度经时损失机理

一般认为坍落度经时损失的机理在以下几个方面：

(1)体系中游离水的减少，水泥水化反应发生时，水泥水化产物会

吸附一部分游离水，另外由于温度原因造成游离水的蒸发造成了

混凝土中游离水的减少；此外，分子作用力和外力等作用促进了

水化产物的凝聚。

(2)外加剂作用的减弱，随着时间的延长，高效减水剂吸附在水化

产物表面，部分减水剂被水化产物包裹，还有部分减水剂随着水

化反应的发生而被消耗掉，因此造成水泥颗粒之间的斥力减小，

水泥颗粒絮凝，从而使混凝土坍落度变小。

(3)水泥的水化反应，水泥在水化过程中会产生大量的Ca(oH)以

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及C-S—H等水化产物，这会增加体系的黏度，从而使混凝土的

坍落度经时损失增大。服部健一通过对水泥粒子作用机理进行深

入研究，认为水泥颗粒的物理凝聚本质上是水泥粒子在布朗运动、

重力等作用下，微粒之间的相互吸附、靠近，并且服部健一根据

水泥粒子碰撞理论，给出了水泥粒子半衰期(即水泥粒子由于碰撞

而减少一半的时间)的计算公式，如式(1)所示：

T=2兀a/(3K)(1+ρW/C)e(1)

1/22a[Vmax/(KT)]

式中：K—试验常数；a—水泥粒子半径；W/C—水胶比；ρ—水

a

泥密度；T—绝对温度；V—势垒。

max

由式(1)可以看出：水泥粒子半衰期是一个与水灰比正相关、温度

负相关的函数。

3混凝土坍落度损失影响因素

3.1水泥因素

(1)水泥组分中CA与CAF水化速率要快于CS和CS，并且CA

34323

和CAF对外加剂的吸附能力也比较强，因此如果水泥中CA和

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CAF的含量较高，则大量外加剂被其吸附，且水化速率较快，造

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成CS和CS吸附量不足，导致坍落度快速减小，坍落度经时损

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失加大。

(2)水泥本身的细度对坍落度损失也有很大影响，水泥越细，水泥

的比表面积越大，在相同条件下水泥的需水量越大，水泥的水化

反应越快，造成坍落度的加剧损失。

3.2骨料因素

骨料砂石的含泥量对混凝土的坍落度经时损失影响也比较大，尤

其是现在使用较为广泛的第三代减水剂——聚羧酸系减水剂对骨

料的含泥量比较敏感。因骨料中的泥对外加剂具有很强的吸附作

用，减弱了相应量的外加剂的效能，造成了坍落度损失的加大。

3.3外加剂因素

在商品混凝土配制中常用的外加剂为减水剂，减水剂对提高商品

混凝土的和易性与力学性能具有重大作用。现在一般采用复合型

高效减水剂，在高效减水剂中复合其它外加剂是控制商品混凝土

坍落度损失的一种简便、有效的措施之一。实践和研究证明，高

效减水剂和缓凝剂复合使用，可使商品混凝土在施