非接触式混凝土离析程度智能化实时分析方法及装置

混凝土离析的成因及应对措施

众所周知，普通混凝土主要由水泥、水、砂石粗细骨料、外加剂等材料混合而成;泵送混凝土是在普通混凝土的基础上调整砂石粗细骨料级配、砂率和掺入一定量的粉煤灰混合而成。混凝土离析除与搅拌方法、搅拌时间长短有关外，一般的来讲，与混凝土拌合物的胶凝材料的优劣、用水量过大、碎石级配较差、减水剂掺量过大等关系更密切。

水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，水泥质量的稳定直接影响着混凝土质量的稳定。水泥质量的变化将会导致混凝土出现离析的现象，而且水泥中有多种因素影响混凝土拌合物性能。

水泥细度的变化

众所周知，水泥的细度越高，其活性越高，水泥的需水量也越大，同时水泥细度越大，其水泥颗粒对混凝土减水剂的吸附能力也越强，极大的减弱了减水剂的减水效果。因此，在实际生产中，当水泥的细度大幅度降低时，混凝土外加剂的减水效果将得到增强，在外加剂掺量不变的情况下，混凝土的用水量将大幅度减少。水泥细度的下降，容易造成混凝土外加剂的过量，引起混凝土产生离析现象。而且这种离析通常发生在减水剂掺量较高的高强度等级混凝土中。

水泥中含碱量变化

碱含量对水泥与外加剂的适应性影响很大，水泥含碱量降低，减水剂的减水效果增强，所以当水泥的含碱量发生明显的变化时，有可能导致混凝土在黏度、流动度方面产生较大的影响。

水泥存放时间的影响

水泥是一种水硬性胶凝材料，如果存放不好，极易受潮，水泥受潮后需水量将降低;同时水泥存放时间越长，水泥本身温度有所降低，水泥细粉颗粒之间经吸附作用互相凝结为较大颗粒，降低了水泥颗粒的表面能，削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附，在混凝土试验时往往表现为减水剂的减水效果增强，混凝土新拌合物出现泌浆、沉底的现象。在实际生产中，如果使用长时间存放的水泥，配合比不予调整，极容易造成混凝土的离析现象。当然，水泥存放时间对不同品种的水泥其影响是不一致的，这需要通过试验去了解。 综上所述可以看出，水泥中影响混凝土和易性的因素是很多的，也较为复杂，但不管是何种因素的影响，其表现出来的结果是相同的，即:(1)水泥需水量的变化;(2)水泥与外加剂的适应性变化。因此，如果是因为水泥的原因导致混凝土的离析，一般的都可以采取以下措施解决:(1)水泥进厂后，必须按要求试验项目进行检测，特别注意水泥的需水量情况，发现需水量异常时，及时做水泥与现使用的外加剂的适应性试验。必要时重新做混凝土配合比试验。(2)在保证混凝土水灰比不变的前提下(基本能保证混凝土的28 d强度)，适当的调整减水剂的用量。(3)在保证强度的基础上，改用粉煤灰等掺合料的用量较大的配合比进行生产(商品混凝土公司应具备相同强度等级的不同配比)，这必须以试验为基础。(4)用Ⅰ、Ⅱ粉煤灰等少量取代水泥，将能很好的控制混凝土的离析现象，改善混凝土和易性。

混凝土中使用的外加剂，大多是由减水剂同其他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多功能产品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能，但外加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。(1)如果混凝土减水剂的掺量过大，减水率过高，单方混凝土的用水量减少，有可能使减水剂在搅拌机内没有充分发挥作用，而在混凝土运输过程中不断的发生作用，致使混凝土到现场的坍落度大于出机时的坍落度。此种情况极易造成混凝土的严重离析。且常表现在高强度等级混凝土中，对混凝土的危害极大。(2)外加剂中缓凝组分、保塑组分掺量过大，特别磷酸盐或糖类过量，也容易造成混凝土出现离析现象。当由于外加剂的原因造成混凝土的离析时，可从以下几方面进行调整:(1)调整配合比，降低减水剂的用量;(2)在混凝土外加剂中复合一定量的增稠剂;(3)在外加剂中复合一定量的引气剂，可增强混凝土的粘聚性，提高混凝土的抗离析性;(4)在混凝土试配时，应使混凝土在静态的条件下有20~30 mm的坍落度损失(1h)，在实际生产中混凝土不易出现离析现象。

粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一，虽然用量很少，但在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰如细度在20~8范围内，是配制混凝土的理想材料，能取代10%~30%的水泥用量，极大的降低了混凝土生产成本。若粉煤灰质量波动较大，增加了混凝土质量控制的难度，有时会造成混凝土出现离析的情况。(1)当粉煤灰的质量突然变好时(如细度从19%变为4%)，粉煤灰的需水量降低很大，容易造成混凝土出现突然离析的现象;(2)同样当粉煤灰的质量突然变差时(如细度从19%变为38%)，由于粉煤灰的很大一部分重量已失去胶结料的功能，因而外加剂相对胶结料掺量实际上已经提高了，所以会出现混凝土的离析现象。对于粉煤灰应采取如下措施:(1)加强检测，最好能对每车进厂的粉煤灰对进行检测，对不合格的材料坚决不能进场，起到预防作用。(2)调整粉煤灰的用量，选用掺量较低的配合比进行生产。(3)当粉煤灰质量较好情况，可适当的减少用水量，加强搅拌。或选用外加剂掺量较低的配合比进行生产。

砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的质量直接影响混凝土的质量，砂石质量的波动容易造成混凝土的离析，而且其造成离析的因素是多方面的。(1)碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造成混凝土的离析现象。(2)砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑量过大将严重影响混凝土的和易性，导致混凝土的严重离析。(3)砂石的含水率过高(特别是砂子含水率过高，大于10%)，将使混凝土的质量难以控制，容易出现混凝土离析现象。由于砂子中含水过大，砂子含水处在过饱和状态，当混凝土拌合料在搅拌机中搅拌时，砂子表层毛细管中的含水不能够及时的释放出来，因此在搅拌时容易使拌合水用量过大;同时混凝土在运输过程中，骨料毛细管中的水不断的往外释放，破坏了骨料与水泥浆的粘结，造成混凝土的离析泌水。(4)砂石的含泥量过大将使水泥浆同骨料的粘结力降低，水泥浆对骨料的包裹能力下降，导致骨料的分离，引起混凝土离析现象。 对于由骨料的原因导致的混凝土离析的现象，可采取以下措施进行调整。(1)为避免因骨料的问题造成混凝土的离析问题，首先应以预防为主，严格骨料进场的检查制度，保证骨料的质量。(2)针对以上原因的第1条原因，可以适当的提高砂率来调整混凝土配合比，解决离析问题。(3)对于因骨料中含片状石屑过大造成的离析问题，单靠调整砂率是不能解决问题的，应提高混凝土胶结材料(特别是掺合料的用量)，同时调整外加剂用量。(4)对于应骨料含水率问题造成的混凝土离析问题应采取延长搅拌时间的手段来解决。提高粉煤灰等掺合料的用量对控制这类离析现象也很有效果。

以上分析了许多有关混凝土离析的原因，但造成混凝土离析的原因远不止这些，如水泥用量、水泥及掺合料品种、计量等问题都是引起混凝土离析的原因。在平时工作中，应注意积累，加强细节的管理，遇到问题及时解决。