混凝土原材料选用、工艺流程改进及配合比设计

[1].原材料的选用

原材料的选用，除了依据相关规范外还应遵循两个原则，一是有利于改善混凝土拌合物的和易性，减少离析和泌水；二是有利于提高混凝土硬化后的视觉效果。

(1).水泥

　　选用水泥时，应考虑水泥的颜色、保水性、与外加剂的适应性、碱含量等，尽量选用低热或中热水泥，减少水泥用量。水泥的颜色对混凝土的颜色起决定作用， 即使同一水泥厂，也会因生产工艺或掺合料不同导致水泥的颜色差异，所以要求水泥的颜色必须均匀稳定。若水泥的保水性好，将有利于提高混凝土拌合物的保水 性，减少离析和泌水。水泥与外加剂的适应性好，有利于混凝土拌合物坍落度的控制，减少浇筑时混凝土坍落度的离差。硬化后的混凝土经干湿循环会在混凝土表面泛碱，影响混凝土的外观颜色，而且清水混凝土缺乏装饰层的保护，受自然环境影响大，选用低碱水泥可减小碱骨料的危害，所以优先考虑碱含量低的水泥。

大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期升温和后期降温，产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水 泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。改善骨料级配，掺加粉煤灰 或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热，减少混凝土工程裂缝的产生。

(2).集料

　　砂石的级配和粒形对混凝土拌合物的和易性影响很大，级配和粒形好的砂石有利于改善混凝土拌合物的和易性。所以应优先选用II区天然中砂，在天然砂自然资源日益匮乏的今天，推荐选用粒型良好的机制砂代替天然砂，石子应优先选用连续级配的卵石，石子的粒径宜小不宜大。另外，严格要求砂石中的含泥量和泥块含量，含泥量大将会影响混凝土的颜色。

(3).外加剂

　　 选用外加剂时，着重考虑外加剂与水泥的适应性、保水性及碱含量。外加剂与水泥适应性好，可以有效的控制混凝土拌合物的坍落度损失，减少混凝土浇筑时坍 落度的离差。外加剂的保水性好，有利于提高混凝土拌合物的保水性，减少混凝土拌合物的离析和泌水。外加剂中的碱对硬化混凝土外观的影响和水泥一样，外加剂 中的碱含量越低越有利于硬化混凝土外观颜色的控制和混凝土耐久性的提高。
如果外加剂中掺有引气成分时，应选用优质的引气成分，不宜选用木钙、十二烷类的引气成分，因为这类引气成分引入的气泡直径大且稳定性差。此外，可以选择消 泡剂来减少混凝土中气泡的产生。另外，外加剂的缓凝结时间不宜长，加外加剂后混凝土的凝结时间宜控制在12h以内。

(4).矿物掺合料

　　 大量试验研究和工程实践表明，混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应，起到润滑作用，可改 善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，从而改善了可泵性。现常用的矿物掺合料有矿渣粉和粉煤灰，选用磨细矿渣粉，目的是减少水泥掺量，从而减小水泥收 缩，增加混凝土体积稳定，减少混凝土的干缩裂缝。混凝土表面密实性的提高，有利于提高混凝土的耐久性，掺加优质粉煤灰可改善混凝土和易性，便于浇注成型。 选用矿物掺合料，除了考虑其活性外，还应着重考虑其细度和颜色。矿物掺合料的颜色应均匀稳定，矿渣粉宜选用比表面积在4000cm2 /g以上S95级矿渣粉，粉煤灰宜优先选用I级粉煤灰，粉煤灰的掺量控制在掺量为13%的范围内，因为掺量大将会影响混凝土的颜色。
特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化热，减少绝热条件下的温度升高。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。

2、施工工艺流程改进

(1).改善搅拌工艺

采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而提高混凝土强度 10％或节约水泥5％，并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。

(2).严格控制浇筑流程

合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。 对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提 高抗裂性。在高温季节泵送，宜用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。

(3).注重浇筑完毕后养护

混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片 等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

(4).温度裂缝的处理方法

混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法：如表面修补法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法等。

3、配合比设计要求

混凝土配合比设计时，除了满足设计要求的强度和耐久性外，着重考虑混凝土拌合物的和易性和浇筑时的坍落度。优选的混凝土配合比应能满足所拌制的混凝 土具有良好的和易性，保水性好，不易离析和泌水，坍落度损失小。混凝土外加剂的掺量应经试验确定，不宜超掺，超掺混凝土易离析泌水。为了保证混凝土拌合物 的和易性，每方混凝土的胶凝材料总量不宜小于350kg，因为胶凝材料少，混凝土拌合物的和易差，容易离析泌水。另外，对于普通混凝土，浇筑时的坍落度宜 小不宜大，泵送浇筑的混凝土坍落度不宜大于180mm，吊斗浇筑的混凝土坍落度宜小于150mm。如果施工过程原材料有变化，应重新试配。

编辑：小豆