6.2.1混凝土拌合物的和易性

6.2.1　混凝土拌合物的和易性

6.2.1.1　和易性的概念

和易性又称工作性，是指混凝土拌合物易于各种施工工序（拌和、运输、浇筑、振捣等）操作并能获得质量均匀、成型密实混凝土的性能。和易性在搅拌时体现为各组成材料易于均匀混合、均匀卸出；在运输过程中体现为拌合物不离析；在浇筑过程中体现为易于浇筑、振实、流满模板；在硬化过程中体现为能保证水泥水化以及水泥石和骨料的良好黏结。因而，混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，一般认为应包括流动性、黏聚性和保水性三方面的技术要求。

（1）流动性　流动性是指混凝土拌合物在自重及外力作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性反映出拌合物的稀稠程度及充满模板的能力。塑性混凝土的流动性用坍落度表示，坍落度越大表明混凝土流动性越好。

（2）黏聚性　黏聚性是指混凝土拌合物各颗粒间在施工过程中具有一定的黏聚力，使混凝土保持整体均匀的性能，在运输、浇筑、振捣、养护过程中不发生离析、分层现象。黏聚性反映混凝土拌合物的均匀性。

（3）保水性　保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。保水性反映混凝土拌合物的稳定性。保水性差的混凝土，内部容易形成透水通道，会造成水的泌出，影响水泥的水化，使混凝土表层疏松；同时，泌水通道会形成混凝土的连通孔隙，影响混凝土的密实性，并降低混凝土的强度和耐久性。

混凝土拌合物的和易性是流动性、黏聚性、保水性三个方面性能的综合体现，它们之间既相互联系，又相互矛盾。黏聚性好时往往保水性也好；但流动性增大时，黏聚性和保水性往往变差。不同的工程对混凝土拌合物和易性的要求也不同，实际操作中应根据工程特点、材料情况、环境条件及施工要求，既要有所侧重，又要全面考虑。

正确选择混凝土拌合物的坍落度，对于保证混凝土的施工质量及节约水泥，具有重要意义。在选择坍落度时，原则上应在不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得较高质量的混凝土。施工中选择混凝土拌合物的坍落度，一般依据构件截面的大小、钢筋分布的疏密、混凝土成型方式等来确定。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002，2011年修改版），可参考表6.13选择混凝土的坍落度值。

表6.13　混凝土浇筑时的坍落度（GB50204—2002）

注：轻骨料混凝土拌合物，坍落度宜较表中数值减少10～20mm。

6.2.1.2　影响混凝土拌合物和易性的主要因素

（1）浆体的数量　在混凝土拌合物中，浆体起着润滑骨料、提高拌合物流动性的作用。在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内，浆体数量愈多，拌合物流动性愈大。但若浆体数量过多，不仅水泥用量大，而且会出现流浆现象，使拌合物的黏聚性变差，同时会降低混凝土的强度和耐久性；若浆体数量过少，则浆体不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，使黏聚性变差。因此，混凝土拌合物中浆体的数量应以满足流动性要求为度，不宜过多或过少。

（2）浆体的稠度（水灰比）　浆体的稀稠是由水灰比决定的，水灰比是指混凝土拌合物中用水量与水泥用量的比值。当水泥用量一定时，水灰比越小，浆体越稠，拌合物的流动性就越小。当水灰比过小时，浆体过于干稠，拌合物流动性过低，影响施工，且不能保证混凝土的密实性；水灰比增大会使流动性加大，但水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的黏聚性和保水性较差，产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度和耐久性。浆体的稠度应根据混凝土强度和耐久性合理选用，混凝土常用水灰比在0.40～0.75。

无论是水泥浆数量的影响，还是水泥浆稠度的影响，实际上都是用水量的影响。大量试验证明，在常用水灰比范围内，当所用材料不变时，混凝土拌合物的流动性只与单位用水量（每立方米混凝土拌合物的拌合水量）有关。混凝土的单位用水量可参考表6.14选用。

表6.14　塑性混凝土用水量（单位：kg/m³）

注：1.本表不宜用于水灰比小于0.4或大于0.8的混凝土；

2.本表用水量系采用中砂时的平均值，若用细（粗）砂，每立方米混凝土用水量可增加（减少）5～10kg；

3.掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。

需要注意的是，不能用单独增减用水量（即改变水灰比）的办法来改善混凝土拌合物的流动性，而应该在保持水灰比不变的条件下用增减水泥浆量的办法来改善拌合物的流动性。

（3）砂率　砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。砂率的变动会使骨料的空隙率和总表面积有显著改变，因而会对混凝土拌合物的和易性产生显著的影响。砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率都会增大，在水泥浆用量不变的情况下，相对的水泥浆就显得少了，则拌合物的流动性降低。若砂率过小，又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层，也会降低拌合物的流动性，且黏聚性和保水性变差。

在进行混凝土配合比设计时，为保证和易性，应选择最佳砂率或合理砂率。合理砂率是指在水泥用量、用水量一定的条件下，能使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的黏聚性和保水性时的砂率，如图6.5所示；或者是使混凝土拌合物获得所要求的和易性和强度的前提下，水泥用量最少时的砂率，如图6.6所示。

图6.5　砂率与坍落度的关系曲线

图6.6　砂率与水泥浆用量的关系曲线

确定合理砂率的方法很多，可根据本地区、本单位的经验统计数值选用；若无经验数据，可按骨料的品种、规格及混凝土的水灰比参考表6.15选用。

表6.15　混凝土砂率选用表

注：1.本表适用于坍落度为10～60mm的混凝土。坍落度若大于60mm，可在上表的基础上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1％的幅度予以调整；

2.本表数值系采用中砂时的选用砂率。若用细（粗）砂，可相应减少（增加）砂率；

3.只用一个单粒级骨料配制的混凝土，砂率应适当增加；

4.掺有外加材料时，合理砂率经试验或参考有关规定选用；

5.采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大。

（4）环境的温度和湿度　环境温度上升，水泥水化速度加快，混凝土拌合物的坍落度减小；同时，随时间的推移坍落度也会减小，特别是在夏季施工或较长距离运输的混凝土，上述现象更加明显。空气湿度小，拌合物水分蒸发较快，坍落度也会偏小。

（5）其他因素的影响　施工工艺、水泥的品种、骨料种类及形状、外加剂等，都对混凝土的和易性有一定影响。采用机械拌和的混凝土比同等条件下人工拌和的混凝土坍落度大；搅拌机类型不同，拌和时间不同，获得的坍落度也不同。骨料的颗粒较大，外形圆滑及级配良好时，则拌合物的流动性较大。此外，在混凝土拌合物中掺入外加剂（如减水剂），能显著改善和易性。