4.5 混凝土拌合物的离析[4-2]

混凝土是由液体和粒状固体组成的混合物,固体颗粒的大小从几微米到十几厘米,水、水泥、骨料的密度各不相同,在施工过程中和浇筑后由于各种力的作用,造成拌合物各组成材料不均匀和失去连续性,这种现象称为材料离析。

混凝土离析容易导致蜂窝、麻面、薄弱夹层、乳皮、裂缝等缺陷。因此,在混凝土施工中应当尽量减少材料的离析。

材料的离析分为施工过程中产生的离析和浇筑后产生的离析,前者主要是粗骨料颗粒的离析,这种情况也称狭义的材料离析。后者是随着固体颗粒的沉降产生的一种水的游离现象,称为泌水。

完全处于均匀分布状态的颗粒群,如果其中有某一颗粒同其周围的另一颗粒间产生错动时,那么颗粒分布必然形成不均匀状态。混凝土拌合物离析易在以下情况发生:

(1)混凝土在运输、浇筑过程中由于组成混凝土的大小不同的颗粒之间发生相对运动而产生位移。大的颗粒由于质量大而保持的动能也大,同时由于表面摩擦力相对较小,故大的颗粒容易离析。对于骨料最大粒径很大的混凝土,为了减少离析,砂率不宜过小,水灰比不宜过大,必要时应当掺用引气剂、粉煤灰等以改善混凝土拌合物的抗离析性。

(2)混凝土沿溜槽下滑时对于非干硬性混凝土,靠近表面的混凝土比靠近溜槽壁的混凝土流得快。但对于干硬性混凝土则是沿槽面滑动,形成整体移动。整体移动的混凝土,因为所有颗粒之间的相对位置不变,所以不发生离析。这种移动方式是当混凝土屈服值比溜槽面上的抗剪力大时才会发生,因为坍落度越小,混凝土的屈服值越大,所以能保持在塑性状态的范围内,坍落度小的混凝土,对离析的抵抗性也好。

(3)混凝土从高处落下时因为骨料颗粒的质量不同,下落速度也不同,在颗粒之间产生垂直方向的相对位移;停止的时候,因为不同质量的颗粒速度不同,停止的位置也不同,故引起离析。

(4)运动中的混凝土迅速停止时骨料颗粒对于混凝土拌合物的相对速度为0时,颗粒位移与颗粒半径的平方成正比,与密度及初速度成正比,与黏性系数成反比。因此,黏度小的混凝土容易发生离折,重混凝土比普通混凝土容易离析。而且,在混凝土操作时,如果混凝土高速移动,也容易发生离析。