论混凝土工作性的影响因素及改善措施

论混凝土工作性的影响因素及改善措施

朱金秋

中铁隧道洛阳监理有限公司 

摘要：在每一个工程中，质量都是生命线，它直接关系着项目的成败和人民的生命财产安全。同时，质量还是对工程项目的全面评价，它不仅仅是产品的合格率，还包括工程的设计、施工、管理等各个环节。一项优秀的工程必然是以可靠的质量为基础的。混凝土是各项建设工程中常用的建筑材料之一，它因其高强度、耐久性、耐火性和耐候性的特点，被广泛应用于建筑物结构、道路、桥梁、隧道、水坝、港口、码头、机场等各种工程中。混凝土的工作性是衡量混凝土质量一项重要的量化技术性质，所以对混凝土的工作性的研究,对指导混凝土质量控制过程有着重要意义。

关键词：混凝土、工作性、质量

引言

近年来，我国建设飞速发展，中国速度令世界叹服，中国质量成为中国建设的响亮名牌。混凝土作为现代技术条件下最广泛使用的主要建筑材料，加强对混凝土质量的控制是施工过程中最主要的部分。换句话说，工程质量的好坏，取决于混凝土的工作性能否发挥到最大作用。在工程施工过程中，施工人员施工过程中所秉承的最终目的就是不断提高混凝土的工作性，从而使混凝土的综合使用性能达到工程建设的质量要求。本文通过对影响混凝土工作性的几种因素的分析，解析了混凝土工作性的主要原理，提出改善措施和改进方式。

一、混凝土工作性能的重要意义

水泥混凝土在凝固变硬之前，称为水泥混凝土拌合物，混凝土在使用过程中所表现出来的性能，称之为工作性。工作性是新拌混凝土的一种特性，它决定了混凝土在搅拌、浇筑、捣固和完工时的和易性和均匀性。它是一种复杂的特性，受许多因素的影响，包括水灰比、骨料的类型和级配、外加剂的使用以及混凝土的温度。把握混凝土的工作性对于混凝土施工人员非常重要。首先，它影响混凝土浇筑是否容易实施，还有其施工过程中振捣的难易程度。这对于确保混凝土被适当密实非常重要，而密实对于充分发挥其强度潜力至关重要。其次，混凝土的工作性会决定混凝土是否完成。工作性较好的混凝土更容易饰面，从而使表面更光滑、更美观。第三，在施工过程中如果把握不好混凝土的工作性就会出现混凝土的离析。混凝土出现离析现象就会大大降低混凝土质量。总结下来就是混凝土的流动性、黏聚性和保水性三个方面。只要我们能够确保这三个方面符合规范和设计要求，就可以保证混凝土的工作性符合规范。

二、混凝土在施工过程中存在的问题

在混凝土的施工过程中最怕的就是建筑物出现裂缝，建筑物裂缝会严重影响到建筑的强度和稳固性。导致混凝土出现裂缝的原因通常包括以下5种情况：1. 原材料质量问题：混凝土原材料的质量对裂缝的产生有很大影响，如水泥的品种、质量不稳定，细骨料的质量不符合要求，或者粗骨料若含泥量过大或不均匀，则可能引起局部裂纹。骨料的强度不符合要求也将导致混凝土出现裂纹。细骨料中砂的粒径过细、用砂含泥量过大、砂的级配不合理都将影响混凝土的质量和强度，从而影响其抗裂性能等。2. 结构设计问题：楼板结构设计不合理，如荷载分布不均匀、支撑设置不当等，容易导致楼板开裂。3. 施工问题：施工过程中没有按照规范要求进行操作，如浇注混凝土时没有振捣密实，混凝土养护不当，施工中过早拆模、施加荷载，或过早上砖、上荷载，使支撑系统承受过大的压力，都会导致裂缝的产生。4. 环境因素：环境因素也是导致楼板混凝土裂缝产生的一个重要原因，如温度变化、湿度变化、建筑物基础不均匀沉降等。5、在混凝土浇筑施工完成后，后期护养不足也是混凝土出现裂缝的常见原因。目前，在混凝土养护施工过程中经常出现的问题主要包括：第一，施工人员对混凝土养护工作的重要性认识不足，没有能够做到按照相关的养护标准对混凝土进行有效养护，使混凝土强度和性能大大降低。第二，甚至有的施工单位根本不进行专业的养护工作，从而为混凝土质量问题埋下隐患，对建筑项目整体施工质量造成极大影响。最后，在施工过程中，很多细节问题也会对混凝土养护工作的产生影响，不严格执行养护标准很可能会导致混凝土预应力产生变化。如果这些问题没有得到及时正确的处理，则其产生的后续影响，可能会对建筑工程造成很大的经济损失。

三、混凝土工作性的主要影响因素

（一）水泥比的影响

水灰比是影响混凝土工作性的最重要因素。随着水泥比例的提高，混凝土的工作性随之增强，但是混凝土的牢固程度却会降低。在水灰比重不变的情况下，水泥的添加量越大，混凝土的流动性就越大，但是当水泥的添加量超过合理范围时，混凝土会出现流浆现象，流浆现象会使建筑物的牢固程度和使用寿命下降；因此，水泥的添加量会影响混凝土的工作性。

（二）水灰比的影响

在确定的用水量的条件下，石灰的比重减小，相应的水泥的比重就会增加，混凝土拌合物的流动性就会随着水泥比重的增加而减小。相反的，当石灰的比重增加时，水泥的比重就会减小，混凝土的流动性就会增加，当混凝土的流动性过大时，混凝土容易出现离析现象，混凝土的离析会大大降低混凝土建筑物的牢固程度。

（三）砂率

砂率是指混凝土中砂子在砂、石质量和中所占的百分比，砂率是混凝土配合比的关键参数之一。在混凝土中，砂浆作为填充物，在石子之间起到润滑作用。与石子相比，砂子表面积更大，砂率的大小会决定骨料总的表面积的大小，同时也会引起骨料空隙率和粗骨料相对含量的变化，也会对混凝土拌合物的工作性及其硬化后强度和耐久性有决定影响。当砂石的比重过小时，砂浆就会相应减少，骨料之间的填充量就会不足，也就是砂浆的润滑作用相应的会大打折扣，润滑作用不足必然会石粗骨料间的摩擦力增加，混凝土拌合物的流动性就会减少。而且，骨料的总表面积也会随着沙石的减少而减少，骨料的总表面积会决定其吸附水分的能力，显而易见，骨料吸附水分能力不足，则混凝土拌合物则更容易出现泌水、离析和流浆的现象。由此可见，同水泥，石灰一样，沙石有的添加量也需要在合理的范围内。

（四）外加剂和掺合料

在混凝土拌制的过程中，，工作人员通常会通过添加外加剂的办法来影响混凝土的工作性，例如提高混凝土的流动性，牢固性，延长使用年限，降低成本等。外加剂的质量、数量等也会对最终的效果产生影响。当外加剂的用量不当或选择不当的外加剂类型可能会对混凝土的性能产生不利影响。掺合剂是混凝土中添加的一种颗粒状物质，其添加可以有效地改善混凝土的性质。通过添加掺合剂，可以使混凝土的细度模数得到增强，从而提高混凝土的强度和耐久性。此外，掺合剂还可以降低混凝土的热收缩率和收缩值，从而减少混凝土开裂的风险。

（五）温度与搅拌时间

在施工过程中，混凝土拌合物的搅拌时间也会对混凝土工作性产生影响。如果搅拌时间不够的话，混凝土拌合物的质地就不够均匀，那么其工作性就会减弱。充分足够的搅拌时间也是保证混凝土工作性的方法之一。另外，研究表明，养护温度越高，混凝土浇筑后的强度就会增长越快，坍落度也随着周围温度的升高而减小的。相反的，低温条件下需要减少拌合物的搅拌时间和用水量，以避免用水过多产生泌水现象。

（六）施工工艺

因为施工人员的可控性相对困难，施工工艺一直是导致混凝土牢固性不足的主要原因，其主要表现着以下几个方面：1、混凝土在振捣过程中，操作顺序和方法不对。混凝土施工过程中的重要两个环节是浇筑与振捣，这两个步骤是提高混凝土工作性关键环节。要想保障混凝土拌合物的均匀性，确保其工作性，必须使用合理的浇筑方法和振捣技术。浇筑过程中，需要施工人员严格控制浇筑速度和高度，防止混凝土拌合物出现离析和泌水现象；先进的捣振设备和规范的捣振方式可以大大提高捣振的效能，能够使混凝土充分均匀和密实。2、缺乏对混凝土建筑的有效养护。养护是对混凝土建筑的必要流程也是最容易被施工人员轻视的环节。规范的养护方法可以保障混凝土的工作性得到最大功能的发挥，有效提高建筑物的牢固程度和使用寿命。3、施工环境和气候不利。施工现场的周边环境与天气条件对混凝土工作性也有重要的影响。高温、大风、雨雪等恶劣天气条件会对混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等环节产生不利影响，进而影响混凝土的工作性能。因此，在施工过程中需要密切关注天气变化，合理安排施工时间和进度，采取有效的防护措施来应对不利环境因素的影响。4、过早拆模。过早拆模容易使建筑物出现裂缝，埋下安全隐患；

（七）养护条件

规范细致的养护措施能够有效提高混凝土的坚固程度和使用时间，确保混凝土工程的质量。在进行混凝土养护时，需要根据具体情况合理安排养护时间、控制养护温度和湿度，并采取相应的保护措施，以确保混凝土的正常固化和发挥其应有作用。混凝土额养护要求不仅需要工程施工人员的细心和耐心，也需要相关管理人员的指导和监督。只有在合理的养护条件下，混凝土才能够发挥其最佳性能，保证工程的质量和使用寿命。

四、改善混凝土工作性能的主要措施

（一）调节混凝土的组成

调节混凝土的组成一般用以下几种办法：1、施工过程时，通常会通过降低水灰比来提高混凝土强度。2、在混凝土拌合物中添加砂率适中的高强度碎石。 3、添加具有相应功能的外加剂，使混凝土拌合物的工作性符合预期的使用要求。

（二）优化设计工艺流程，混合料拌和振捣机械化

混凝土工作性也受到搅拌技术和搅拌设备的影响。采用先进的搅拌技术和高效的搅拌设备，可以实现混凝土各组成部分的充分融合，提高混凝土的均匀性和工作性。

（三）在混凝土配合比不变的情况下，可通过提高水泥强度等级来增大混凝土强度。

例如，在施工时间有限的情况下，可以在混凝土拌制的过程中使用早强型水泥，这种水泥可以提高混凝土早期强度，可以缩短混凝土的凝结硬化时间，加快工程进度。

（四）及时养护混凝土

施工人员应该在浇筑完成后，及时对其开始养护。混凝土浇筑完成以后首先应该注意的是保湿养护，及时保湿可以避免混凝土表面失水过快导致干裂。在特殊的季节，例如高温天气时，要及时采取有效措施快速降低混凝土表面温度。相反的，在低温天气里，要特别注意采取措施不能让混凝土受冻。当混凝土进入到可以拆模的阶段后，拆除模板后依然需要继续其对养护直至混凝土全面硬化。

结语

综合来讲，混凝土工作性主要受两方面影响，1、人为因素；选材、各种材料的配比以及施工的规范。2、自然因素；包括温度、湿度等。关于温度和湿度这两大因素，我们可采取以下措施：我们可以使用避开温度过高或者过低的天气，避开大风，雨雪等恶劣天气等方式来规避自然因素的不利影响，还可以通过合理添加外加剂来增加混凝土的工作性。而人为因素，我们可以对操作人员、施工人员和监理人员进行技能培训，在施工的过程中加强监管，在后期对工程质量严格验收。只有严格做到以上方面，才能确保工程质量。

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