浅析混凝土抓底原因及处理措施
发布时间：
2021-11-23 15:56
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近年来，我国在铁路、公路、水利、能源环保及社会民生等领域，围绕乡村振兴、精准脱贫以及“一带一路”等基础建设项目方面建设规模较大。这些以新技术、新材料为代表的现代结构对混凝土技术提出了新要求，而与混凝土质量息息相关的问题则主要存在于其自身材料组成方面，主要表现为原材料质量、胶凝材料与功能外加剂。现阶段，基于制作混凝土的原材料、混凝土拌和物用水量测定技术、混凝土配比设计以及耐久性要求等方面因素的影响，混凝土在配置中主要有以下方面的技术难题：①粘性过大;②由于粘附力过高，常会依附于管壁使泵送困难，产生抓底问题;③静置后流动性失去很快，假凝现象明显。这些问题的出现，严重影响了混凝土的质量和应用。故研究改善混凝土的粘性和抓底，提高混凝土的和易性与流动性，对于其品质控制具有很重要的现实意义。
1 混凝土抓底产生的原因
混凝土的工作性主要包含流动性、粘聚性及保水性。拥有良好的工作性是混凝土综合技术性质的体现，主要表现为在各工序(搅拌、运输、浇注、捣实等)中易于施工操作，并能获得成型密实、质量均匀等性能，这与混凝土的施工工艺密切相关。在混凝土混合料拌和生产时，有时会发生混凝土出机后工作性良好，但当堆放几分钟后，水泥砂浆从粗骨料中分离析出，使粗骨料失去砂浆的包裹性而出现泌水，底层有沙子泌出、流动性差的假凝现象出现导致翻拌困难，这类情况称为混凝土的板结、抓底。
研究表明，影响混凝土工作性的因素经常会同时出现，且相互制约。若混凝土拌合物泌水严重，则静置后就会出现假凝问题，且沉淀的砂浆又由于水灰比过低，随之导致粘附性增强，进而出现抓底。另外，当拌合物的保水性很好时，若其粘性过大，流动性会降低，也会导致抓底的产生。再者，当外加剂与水泥的相容性不好时，也会产生混凝土粘性增大，抓底现象的产生。假凝、抓底是混凝土拌合物失去体积稳定性的一种表征，没有拌合物的稳定性，就不可能有硬化混凝土的结构匀质性，会对结构耐久性带来严重影响。
2 混凝土产生抓底的影响因素分析
从混凝土配制的形成过程来看，导致混凝土抓底或者板结的原因主要包括：①原材料质量;②掺合料数量;③外加剂数量;④配合比;⑤混凝土配制工艺。
2.1 混凝土掺合料的影响混凝土混合料浆体中的碱含量关系到掺合料玻璃质无定形物质中富钙相和富硅相的分解，而现在常用的 P·O42.5水泥中碱含量普遍偏低，使得大掺量矿物掺合料混凝土拌合物在浆体初期中富钙相和富硅相等离子的浓度很低，导致浆液稀簿而失去对石子的包裏性，这就是因水泥的碱度低而导致的泌水、板结、抓底的本质所在。为了保证施工性能，通过适量掺加粉煤灰、矿渣等混合料来降低水泥用量是合理的。研究表明：当混凝土掺合料掺量超过35%时，混凝土拌合物保水性变差，容易抓底，易于泌水，不利于泵送施工。
2.2 水泥的影响水泥温度、水泥存放时间以及原材料稳定性也会间接影响混凝土拌合物的抓底。在混凝土拌和过程中，如果直接使用从生产厂运输出来的水泥，则水泥到商品混凝土公司时温度可能还有 70℃～80℃，导致减水剂超掺，进而形成混凝土的抓底。在生产中使用刚进的新鲜水泥与库存水泥相比，水泥对减水剂的吸附能力下降明显，影响拌合物质量;而且不同厂家由于生产工艺及自身原材料稳定性的差异，生产的水泥在质量、稳定性等方面就会不同。特别是原材料来源和工艺的不稳定，会因熟料矿物成分和掺合料的变化带来混凝土的抓底，生产中很难及时查明原因。
2.3 机制砂、石的影响近年来机制砂石已成为商品混凝土的粗细骨料主流，受到机制砂的细度模数与砂率的选择不匹配、砂石中的含泥量不稳定、石子级配差以及砂石含水与配合比设计含水率不一致等质量技术指标的影响，也是造成混凝土抓底的原因之一。当机制砂的细度模数偏大，要使得混凝土具有一定的保水性、粘聚性，则必须增大砂率，从而增加了细骨料的总表面积。当粗骨料一定时，砂率的增大会使混凝土拌合物的粘聚性、保水性变差，拌合物产生抓底是必然的结果。在混凝土生产中，当砂石含泥量较高时，会适当地提高减水剂的用量，造成混凝土抓底的产生。而石子级配差则会使拌合物空隙率增大，水泥砂浆不足以填充骨料的空隙，产生石子在浆液中呈悬浮状或者离析沉底抓底的现象。
2.4 外加剂的影响外加剂与水泥或掺合料的相容性不良也会引起混凝土的抓底。混凝土对用水量敏感性非常大，用水量少，混凝土坍落度达不到要求，当用水量较多时，则很容易出现拌合物离析、泌水的问题。研究表明：在使用减水剂减少用水量的同时，采用复配适量的保水调黏剂与和易性调节剂可以降低由于外加剂的使用造成对水的敏感性，提高混凝土的包裹性和流动性。
2.5 施工工艺的影响混凝土质量控制的好坏与试验室的工作密不可分，施工现场临时加水改变配合比、过度振捣等都是施工工艺中抓底等现象产生的主要原因。故在每次混凝土搅拌前，试验室必须要检验砂、石料的含水量，调整商品混凝土的用水量，以控制商品混凝土的水灰比，在施工中适度振捣，改变振捣愈久愈密实的错误观念。
3 混凝土产生抓底的处理措施
基于上述引起抓底的原因，要解决影响混凝土质量的问题，就需要从原材料选择到拌和的过程中尽早发现可能产生的原因并釆取有针对性措施，防患于未然。
3.1 材料组成控制解决混凝土抓底的问题是一个系统和连续性的工作。针对水泥原因导致的抓底问题，可采取的方法有：①进厂水泥进行相关试验项目的检测工作保证水泥的质量;②在满足混凝土强度的基础上，尽可能使用粉煤灰等材料作为活性掺合料;③根据硅粉可以改善混凝土抓底的特性，可以使用一定数量的硅粉或者是沸石粉取代少量的水泥。
对于砂、石骨料对质量的影响可以采取的措施有：①进场仔细检查骨料的级配，确保骨料质量;②控制骨料中的含水率符合设计配合比的需求，否则及时进行配合比的调整;③适当提高配制混凝土的砂率，避免出现抓底问题。
在外加剂特别是减水剂使用时，为了避免抓底问题的产生，一是要避免减水剂使用量过大，导致混凝土单位用水量的降低;二是要保证外加剂的掺入时间节点和搅拌的均匀性，这就需要提高外加剂使用的精确性。虽然诸如粉煤灰等掺合料对改善混凝土的和易性、密实性和抗离析性能作用积极，而且掺加适量的掺合料可以起到降低水泥用量，提高强度的作用。但合适的矿物掺合料对控制混凝土质量意义重大，这就需要在矿物掺合料进厂时要做好检测工作，并且要根据工程的需要对掺量进行相应的调整。在原材料使用中，除了要对混凝土组成材料检验和控制之外，在计量工序中需要确定混凝土各组成材料的计量偏差，偏差要满足表 1的要求。
在混凝土质量控制，特别是抓底现象的处理方面，不仅要从组成材料方面着手，而且在拌合物的搅拌、运输甚至于浇筑和运输方面均需要加强工序的控制。对生产过程中获取的相关质量数据，要定期进行统计分析，对生产过程的质量动态进行动态管理，并及时采取措施和相应的对策。
4 结论
在混凝土制备过程中如果出现了抓底问题，将影响混凝土的工作性能，进而对建(构)筑物的耐久性与安全造成较大影响。为了避免混凝土在配制过程中出现抓底问题，需要从原材料的选择和控制着手，掺合料和外加剂的选择严格按照规范和实验数据来选择，从配合比选配、混凝土的生产以及施工工艺方面着手，选择合理的相关方案，保证混凝土的工作性(无泌水、无泌浆、无沉淀抓底现象)，以提高混凝土的质量。
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