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基于颗粒特性的水泥基材料流变性能研究
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拌合物流变性能直接决定了混凝土的施工难易程度和施工质量，因而流变性能是现代混凝土配合比设计中最重要的技术指标之一。目前，国内外绝大多数研究和现行混凝土配合比设计规程中对于流变性能的设计和调整主要是基于经验公式，没有考虑到实际原材料颗粒特性不同而产生的重要影响，从而导致不同研究者的研究结果不一致和实际工程混凝土的配合比设计经济性差。因此，本课题基于颗粒堆积与悬浮液理论，从水泥净浆、水泥砂浆、混凝土拌合物三个层次分别研究胶凝材料、细骨料、粗骨料颗粒组成特性不同对拌合物流变性能的影响规律，通过确定颗粒特性与流变性能之间的对应关系，为实际混凝土配合比优化设计奠定理论基础。　　在水泥净浆体系中，通过不同掺量、不同细度的粉煤灰、矿渣粉代替水泥以改变胶凝材料体系的颗粒组成与特性，结果发现:在一定范围内，增加粉煤灰的掺量会降低水泥净浆粘度，提高水泥净浆流动度。当掺入过细粉煤灰时，对水泥浆体的流动性不利。随着矿渣掺量的不断增加，水泥净浆的流动度变大，粘度变小。复合胶凝材料颗粒与 Fuller曲线之间相差的面积 S1和S2与水泥净浆流变性能有较好的相关关系。S1越大，水泥净浆流动度越小，粘度越大；S2越大，水泥净浆流动度越大，粘度越小。　　当在较小范围内变化砂的细度模数时，水泥砂浆的流动性不是随着砂的细度模数的变大而变大。这就表明即使砂子的细度模数相同，如果各个粒级细颗粒的含量不同，水泥砂浆的流动性也会存在显著差异。所以在研究细集料砂子对水泥砂浆流变性能的影响时，不能只以砂的细度模数作为参考，还应该考虑砂的颗粒级配。水泥砂浆的屈服剪切应力和塑性粘度均随浆体富余系数增加而降低，流动度则随浆体富余系数增加而增大；增大浆体富余系数到一定值，其变化较平缓。　　骨料堆积空隙率和骨料总比表面积随着针片状含量增加而增大，从而导致相同配合比时混凝土的流动性变差；设计混凝土配合比应该控制针片状粗骨料含量在10％以内，挑选颗粒形态好的粗骨料颗粒，能显著改善混凝土拌合物流变性能。相同条件下，混凝土的坍落度和扩展度均随砂浆富余系数增加而增大，但在达到2.5~3.5以后，继续增加砂浆量对坍落度和扩展度的增加效果不明显。
摘要： 拌合物流变性能直接决定了混凝土的施工难易程度和施工质量，因而流变性能是现代混凝土配合比设计中最重要的技术指标之一。目前，国内外绝大多数研究和现行混凝土配合比设计规程中对于流变性能的设计和调整主要是基于经验公式，没有考虑到实际原材料颗粒特性不同而产生的重要影响，从而导致不同研究者的研究结果不一致和实际工程混凝土的配合比设计经济性差。因此，本课题基于颗粒堆积与悬...&&
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对混凝土表面起粉、起砂和起皮的看法
在混凝土路面、地坪以及民房房顶施工过程中偶尔会遇到混凝土表面起粉、起砂和起皮的现象，虽然在很多情况下混凝土起砂、起粉并不会对混凝土强度产生影响，但对混凝土路面、地坪的耐磨性产生影响，影响民房房顶的美观。一旦出现起砂、起粉和掉皮现象就会引起客户的投诉、施工单位和商混企业相互扯皮，特别是个人地坪和房顶出现这种情况，用户会直接找商混企业“闹”，而不找施工人员。针对混凝土路面、地坪和房顶起粉、起砂和掉皮的现象，本人谈一下自己的一些拙见，供大家参考谈论，如有不当之处，可以在文章下方给我留言。有人认为混凝土表层起砂、起粉是由于掺合料用量过大，矿物掺合料的密度小于水泥的密度，混凝土过振矿物掺合料上浮到混凝土表层造成的。我认为这种解释有些勉强，粉煤灰的密度2.2g/cm3，虽然小于水泥的密度，但也不会因为简单的过振而造成胶凝材料分离，如果真的是这样混凝土的匀质性保持能力也太差了，在运输过程中也会造成胶凝材料分离的现象，这种说法显然很难让人信服。也有人说是是由于混凝土的矿物掺合料（如粉煤灰）掺量过大造成的，从事实践生产的混凝土技术人员都知道C10、C15的矿物掺合料掺量比例要大于C20和C25，如果真的是矿物掺合料过大，C10、C15的混凝土一定更易出现起砂、起粉现象，事实真是这样吗？在实践中，C20和C25的路面作者使用60~80kg/m3，通过合理的施工工艺也避免起砂、起粉现象，除非环境条件特别恶劣。也有部分人认为是由于商品混凝土坍落度过大造成的，建议使用30~50mm的低坍落度进行路面施工，试想这样的坍落度搅拌站可以生产吗，混凝土下料口可以小料吗？时代在发展，新的问题出现会有新的解决办法。再举一个极端的例子，如果坍落度大事造成混凝土表层起砂、起粉的主要原因，那么自密实混凝土是不是会起砂、起粉更严重？也有人认为混凝土表层起砂起粉是由于混凝土水胶比过大造成的。我觉得这种看法只说对了一半，应该是混凝土泌水造成混凝土表层水胶比过大，混凝土中表层富裕的水蒸发，在混凝土表层留下过多的毛细孔，降低了混凝土的密实性，降低了混凝土表层强度，使混凝土表层容易起粉、起砂。我个人认为混凝土表层起砂、起粉和起皮现象主要有两方面的原因造成的，一方面由于泌水引起的表面水胶比过大，混凝土浆体中的水泥水化产物不足以填充胶凝材料之间的空隙，造成胶凝材料不能有效形成粘结，建立不起足够的强度；另一方面养护不足造成混凝土表层蒸发速度大于混凝土泌水速度，混凝土表层过度失水使表层水泥得不到充分水化，进而出现起粉、起砂和掉皮现象。混凝土拌合物是有水泥、矿物掺合料、砂、石和水等原材料混合而成的混合体系，在混凝土凝结前，浇筑后的混凝土在重力的作用下会出现密度大的固体颗粒下沉，密度小的水分上浮，就是常说的“泌水现象”。在混凝土凝结过程中这种现象只能缓解不能消除，影响混凝土泌水的因素主要有混凝土的配比、组成材料、施工与保养等几方面。&（1）配合比保证混凝土强度的前提下合理设计配合比。首先要保证水泥用量、水胶比、粉煤灰掺量、砂率等技术指标满足规范和现场施工要求，不能随意增大或减少。外加剂掺量不能过量，否则容易造成泌水。（2）混凝土原材料①控制砂石骨料含泥量：含泥较多时，会严重影响水泥的早期水化，黏土颗粒会包裹水泥颗粒，延缓及阻碍水泥的水化及混凝土的凝结，从而加剧了混凝土的泌水。②使用级配合理的二区中砂：砂的细度模数越大、砂越粗，越容易造成混凝土泌水，尤其是0.35mm以下及2.5mm以上的颗粒含量对泌水影响较大。细颗粒越少、粗颗粒越多，混凝土越易泌水。规范要求不宜使用细砂，这不仅是因为细砂的强度低，需水量大、干缩性大，容易造成地面开裂；细砂与水泥的黏结性能差，降低砂浆的强度，地面起砂的几率增大大。尽量不用细砂，否则应增加水泥用量，以提高黏结性能；不能使用受潮的粉煤灰或水泥，因为受潮的水泥或粉煤灰往往因受潮结团活性降低，不易搅拌均匀，胶结性能差，造成其强度、硬度和耐磨性都显著降低。3、施工原因混凝土施工时保证工程质量的最后一公里，如何做好混凝土施工工作对混凝土表层起砂、起粉的控制十分重要。路面、地坪施工应注意一下几点：①适度振捣混凝土振捣的目的是使混凝土密实，便于收浆抹面。振捣要做到不过振，过振易造成混凝土分层破坏混凝土匀质性，造成水分分离加剧泌水；漏振达不到混凝土密实的目的，易形成蜂窝。混凝土适度振捣的标准是混凝土充满模板，混凝土不再显著下沉，没有气泡冒出，表面出现浆体。②非正常的淋水、洒水在浇筑地面混凝土之前，应避免地面基础有积水，会使浇筑的混凝土水胶比过大，经过振捣，过多的水会泌出表面；有的施工人员为便于收光、抹面，在混凝土面层随意洒很多水，致使混凝土面层水胶比增大，强度严重降低而出现起皮、起砂现象。③把握收光的时机混凝土收光应把握好时机，混凝土初凝应进行二次抹压工作，二次抹压有两层含义，一是“抹”，二是“压”。“抹”使路面、地坪平整，“压”使混凝土泌水通道抿合，混凝土早期形成的裂缝通过“压”进行消除。二次抹压的时机是，用手按压混凝土可以按出2~3mm的小坑，但混凝土不粘手。在混凝土终凝前应完成收光工作，修光过早，混凝土表面会析出水，影响表层砂浆强度；修光过早，有时会由于修光阻断泌水通道，在修光压实层下形成泌水层，造成修光层脱落（即起壳）。修光时间过迟，则会扰动或损伤水泥胶凝体的凝结结构，影响强度的增长，造成面层强度过低，也会出现起粉或起砂、起皮现象。4、养护不当①当混凝土表层的水泥尚未硬化就洒水养护或表面饰后的混凝土表面被雨淋，也会造成混凝土表面是水胶比增大。随意撒水泥粉处理等等，也是经常碰到的问题。结果完工后，用不了多久就会起皮或起砂。②在混凝土收光完成后应立即采取覆盖措施（比如：草袋、麻袋、塑料薄膜等）；要防止混凝土中的水分在表层蒸发流失。以上是我个人的一些看法，有很多错误，请专家老师批评指正。喜欢本文的读者，请赞赏一下。（请在文章下方进行留言）
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