混凝土配合比参数——外加剂掺量和用水量.docx
外加剂掺量和用水量是混凝土配合比的重要参数，两者既存在对立又有相互统一的关系。两者相互影响，相互关联，只有两者相互协调，均衡作用，才能获得满意的混凝土。在两者的确立上一定要关注两者的协调，因为，混凝土拌合物要获得满意的工作性需要有一定的浆体，并不是用水量越低用好。在配合比设计上，如果外加剂不足，一方面造成用水量增加，另一方面混凝土动感不足(流动性差，灰呆滞)O反之，外加剂过多而用水不足，混凝土浆体容易发粘，甚至泌浆。此外，过多的外加剂用量也容易造成混凝土用水量敏感，混凝土拌合物难以控制。(1)外加剂用量在水泥、矿物掺合料和砂石用量一定的条件下，混凝土用水量和外加剂掺量存在一个比较合适的组合，能使混凝土的粘聚性、流动性和保水性达到相对最佳状态。在使用外加剂时，确定掺量时应有一个允许的富余值以保障混凝土的工作性安全。例如，外加剂的最大掺量为2.2%,外加剂掺量确定在1.8%左右，使外加剂有0.3%0.5%的允许上调空间。如果设计配合比时，可以先确定用水量，则外加剂掺量可以依据减水率进行评估，再混凝土试配验证确定。也可以在水泥、矿物掺合料和砂石用量确定的情况下，根据混凝土工作性要求，先确定一个基准混凝土用水量，再根据外加剂的减水率，估算混凝土用水量的大致范围。例如，碎石最大粒径31.5mm,砂细度模数2.6,混凝土坍落度设计值为18Omm,基本用水量为227.5kgn,外加剂掺量为2.O时，减水率为25%,则掺加外加剂的混凝土用水量约为170kgm3o外加剂掺量的大小不仅受水泥质量的影响，矿物掺合料和砂石质量也影响外加剂的作用效果。对于已经确定的材料组合，最佳用水量和最佳外加剂掺量都不相同，应根据试验确定。试配时以混凝土拌合物各组分均匀分布，浆体饱满，拌合物具有满意的流动度，不泌水、离析为判断准则。试配时如果拌合物坍落度过大，出现严重泌水、离析，调整时可以先将用水量降下来，也可以在降用水量的同时降低外加剂掺量；如果混凝土拌合物坍落度偏小不是太多，可以适当调整外加剂掺量0.1%左右；若混凝土拌合物坍落度偏小太多，则应根据经验调整用水量，混凝土用水量提高5kgr,混凝土拌合物坍落度可增加20mmo至于外加剂掺量变化增加0.1%,混凝土拌合物坍落度变化多少，应通过试验确定，因为不同品种外加剂甚至同品种不同厂家的外加剂差异很大。当外加剂掺量一定时，存在一个临界用水量，即用水量大于该值时，混凝土拌合物容易离析、泌水。如果混凝土的用水量在临界用水量附近时，生产混凝土时会给质量控制带来难度，用水量的细微变化将会引起混凝土拌合物状态的巨大变动，砂石含水率的变化，会让人误误以为外加剂质量有问题，其实是配合比的问题。(2)用水量水泥标准稠度用水量、粉煤灰需水量比以及矿物掺合料流动度比的大小都会影响到混凝土用水量，但混凝土坍落度对用水量的影响是最直接的。虽然随着外加剂的使用，混凝土拌合物坍落度的大小不再与用水量有直接的关系，即在用水量一定的情况下，调整外加剂掺量也可以改变混凝土坍落度。但是，如果混凝土坍落度要求较大，用水量较少，在水胶比一定的情况下，混凝土浆体偏低，仅仅靠增加外加剂掺量很多获得满意的混凝土工作性，甚至过大的外加剂掺量可能引起离析、泌水。对于水泥、矿物掺合料和砂石比例确定时，要拌制一定坍落度的混凝土，可能存在一个最少用水量，低于该值时，外加剂很难发挥出良好的作用。混凝土原材料变差，容易造成混凝土原材料与外加剂适应性变差，减水率降低。生产时应注意观察原材料的变化，利用外加剂控制混凝土用水量，不能一味地靠增加用水量来提高混凝土工作性。尤其是使用聚竣酸减水剂时，对砂石含泥量和石粉含量更敏感，所以在遇到具体的问题时，适当提高外加剂掺量。(3)用水量和外加剂用量的确定在用水量的问题上，应坚持最低水胶比法则，低用水量法则是指在满足工作性条件下尽量减少用水量。提高混凝土用水量的后果是：混凝土内部孔隙率增加、吸水率和渗透性增大、水密性降低，干缩裂缝出现的几率加大；骨料与水泥石界面粘结力和钢筋与灌浆料握裹力减小；混凝土干湿体积变化率加大和抗风化、化学侵蚀能力降低。坚持最小浆体用量法则，浆体太多不利于混凝土体积稳定性，混凝土内部发生收缩裂缝的概率增加；浆体太少，包裹骨料的厚度不够，混凝土流动性降低，也不利于耐久性。表1用水量和胶凝材料用量推荐表弓ClOC15C20C25C30C35用水量kgf195175190175185175180170175170胶凝材料用量kg11ii260280270290280310320340350380380400浆体量m30.270.280.290.300.31弓C40C45C50C55C60供参考用水量kgfl170165165160160155155150150胶凝材料用量kg/d400420420440450480490520520540浆体量m30.320.330.340.350.36注：对于路面、地坪等坍落度要求较低时，用水量可以降低IOkgm'°外加剂是当代混凝土的重要组成部分，外加剂掺量的方法可以按下面公式确定:+卜方XIoO%式中：外加剂掺量(%)o外加剂饱和掺量(%)Po外加剂饱和减水率(%)WO一坍落度79cm的基准混凝土用水量，与石子最大粒径有关：表2石子最大粒径与基准用水量的关系石子最大粒径(mm)16.019.025.031.5用水量(kg11)3)230215210205W一配制混凝土的用水量(kgm3)坍落度从79cm提到1624cm所需的减水率增量=0.005×T0-0.04T0一一配制混凝土的初始坍落度1624cm0
