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引言
混凝土在未凝結硬化之前，稱為混凝土拌合物。拌合物工作狀態的好壞即和易性直接關係到澆注後混凝土製品或結構物是否均質，成型是否密實以及硬化後能否達到設計的高強和高耐久。若和易性差，不僅混凝土難以泵送施工，拌合過程中或澆注後常出現黏稠度大、扒底、硬殼等問題，已嚴重影響到混凝土的強和耐久性。本文從工程實例角度出發，對混凝土拌合物出現的砂的細度選取不當、黏稠度大、扒底以及硬殼質量問題進行深層次原因分析，並提出相應的調控對策。
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普通混凝土拌合物工作性的內涵
混凝土的工作性是一項綜合性的技術性質，包括流動性、黏聚性和保水性三個方面。賦予混凝土拌合物具有流動性的根本因素是膠凝材料漿體(是由水泥、混凝土礦物摻合料和水拌合而成的漿體)，它是普通混凝土拌合物工作性最敏感的影響因素。從本質上講，影響拌合料的主要因素是拌合料中膠凝材料漿體數量及其本身的流動性，而影響膠凝材料漿體流動性的因素是漿體的濃度(水膠比)、膠材的性質(包括水泥的性質、生產水泥以及拌制混凝土時所摻加的礦物摻和料的摻量和種類)和外加劑;當然粗細骨料特徵和級配也有一定的影響。
賦予混凝土黏聚性本質源於混凝土拌合物內摩擦阻力，一部分來自膠凝材料漿顆粒間的內聚力(包括水泥漿顆粒間和礦物摻和料漿顆粒間)與黏性;另一部分來自骨料顆粒間的摩擦力，前者主要取決於水膠比的大小;後者取決於骨料顆粒問的摩擦係數。
賦予混凝土保水性的本質一部分源自膠凝材料顆粒對水的附著力與黏性，骨料的微細顆粒(小於300μm)、骨料的級配以及外加劑。
從混凝土工作性的內涵一方面可知，混凝土工作性的三個方面是既相互聯繫，有互相矛盾。流動性大的拌合物要求顆粒間的內摩擦較小，這樣易於使其密實，而顆粒間的內摩擦小也即黏聚性較小，易於泌水和離析。反之，黏聚性大的拌合物在一定條件下可能使流動性較小。另一方面可知工作性三個方面可以共同調控膠凝材料顆粒間的內聚力與黏性、骨料間的摩擦係數以及骨料的粒徑和級配。如黏度一定時，增大漿體的數量，使包裹骨料間膠凝材料漿層增厚，摩擦力減小，因此原材料一定時，坍落度主要取決於膠凝材料漿量的多少和黏度大小。只增大用水量時(黏度降低)，坍落度加大，而穩定性降低(即易於離析和泌水)，也影響拌合物硬化後的性能，所以過去通常是維持水膠比不變，調整膠凝材料漿量來滿足工作度要求。當然工程實踐中因考慮到水泥漿多會影響耐久性，多以摻外加劑來調整和易性，滿足施工需要。
由混凝土工作性的內涵知，混凝土拌合物常見的質量問題如黏聚性差、黏稠度大、扒底、離析、泌水、硬殼現象，其主要原因是組成材料中粉狀材料或砂過粗或過細，導致組成材料之間不匹配，出現各種各樣的質量問題。本文著重就混凝土常見的幾個難以克服的幾個質量問題，進行深層次的原因分析並提出相應的應對策略，而混凝土拌合物流動性、離析和泌水的研究已有相關文獻，文中不再詳細介紹。
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砂的細度模數對混凝土拌合物的工作性影響細度模數的大小主要影響混凝土的和易性與需水量。
1)砂子的細度模數太大，混凝土乾澀、容易泌水，這是因為砂子中粗顆粒含量多，造成砂子骨架孔隙大，混凝土流動阻力大、保水性差。細骨料中小於0.3mm顆粒含量對混凝土泵送性影響較大，小於15%含量的砂子不利於混凝土泵送。要改善混凝土的和易性，必須增加水泥或細粉摻合料的用量，這在一定程度上會增大混凝土的成本。
2)砂子的細度模數太小，混凝土發黏、需水量大，這是由於砂子細粒含量多，比表面積增大，需更多的水泥漿包裹砂子顆粒，引起混凝土用水量增加，而且顆粒越細，對水的吸附越強，保水性太好而增加混凝土的黏度。
另外砂子偏細時，混凝土的坍落度保持更加困難，收縮也會增加，對混凝土抗裂不利。一般採用細度模數在2.4－3.0的砂子配製混凝土較為合適。
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混凝土拌合物黏度大
這是低水膠比混凝土常出現的質量問題，就是拌合好的混凝土發現非常黏稠，流動性很低，施工困難，也有扒底或板結的感覺。從混凝土工作性的內涵可知，影響混凝土黏度最重要的是因素是膠結材料漿顆粒間的相互作用大小，相互間作用力小，黏度小，混凝土拌合物流動性就好。
具體原因分析：
1)水泥的粒度與礦物組成:為提高混凝土的早期強度，水泥的細度越來越細，在相同水膠比條件下，必然導致水泥的需水量增大，水泥漿顆粒間的距離越來越小，相互吸引力增大，黏度自然增大，而水泥熟料中鋁酸鹽礦物增大，同樣需水量增大，黏度大;
2)外加劑的摻量和品種，特別是外加劑增多水膠比降低而引起的混凝土拌合物的黏度增大;
3)摻入超細且需水量高的礦物摻和料如火山灰、硅灰甚至礦渣粉;
4)摻外加劑的混凝土往往發黏，部分原因是膠凝材料與外加劑以及砂石含泥量與外加劑之間出現不適應;
5)砂率大，砂石之間的空隙率大，需要填充的漿體多，需要包裹骨料的漿體厚度太薄，骨料間的摩擦力大，也顯得黏稠;
6)砂石含泥量大，需水量大，導致潤滑骨料的漿體的有效水膠比太低;
7)砂子過細或者細分含量高;
8)減水劑的保坍小;
9)砂石級配不合理或石子級配中大小石子之間搭配不合理;
10)混凝土配合比不適合，尤其是漿骨比(漿體與骨料之間的質量之比)不協調也是引起混凝土黏稠度大的原因。
調控對策:
1)水泥優化的餘地很小，故首先從礦物摻和料上著手，減少超細礦粉、硅灰摻量，摻入適量需水量低的粉煤灰可改善黏度問題;
2)近年來發現石灰石超細粉對降低低水膠比混凝土拌合物的黏度效果明顯，主要原因是石灰石粉表面能很低，以致它的需水量比粉煤灰還低，使粉體分散更均勻;
3)石灰石超細粉與粉煤灰、礦粉以及硅灰復摻後能綜合改善混凝土的黏度以及流動性和保水性;
4)換用優質、高效減水劑;
5)降低砂率以及砂石含泥量，選用中粗砂，以細度模數3.0左右為宜;
6)優化砂石級配，以及一定條件下石子之間的大小搭配狀況;
7)優化混凝土配合比，通過大量工程實踐中C10－C50強度等級的混凝土，只要將混凝土中漿體與骨料體積設計成一樣多或略低於骨料體積，混凝土拌合物和黏度和工作性都非常好，C50以上漿體佔40%左右黏度和工作性也很好，必要條件下適當提高水膠比，水膠比過低導致和易性不好且黏度態度時，反而會降低混凝土的澆築質量，最終影響其強度和耐久性。
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抓底或板結
這是泵送混凝土常出現的質量問題，就是在讓拌好的混凝土自然停放幾分鐘後，用鏟子鏟混凝土時有鏟不動的感覺，翻動混凝土時骨料有沒包裹到漿的現象。混凝土抓底，一般是由於外加劑量比較多，將混凝土中的水分過量的析出造成的，表面嚴重翻漿，並且漿非常稀。
具體原因分析:
1)嚴重泌水的混凝土易出現抓底或板結黏鍋);
2)水泥用量大的混凝土易出現抓底現象;
3)混凝土外加劑摻量大的混凝土易出現抓底現象;
4)砂率小，混凝土易出現板結現象。
5)混凝土外加劑減水率高，泌水率高，保水、增稠、引氣效果差的混凝土易出現抓底或板結現象。
調控對策:
1)減少單位用水量;
2)提高砂率;
3)摻加適量的摻合料如粉煤灰，降低水泥用量;
4)降低混凝土外加劑的摻量;
5)增加混凝土外加劑的引氣、增稠、保水功能。
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“硬殼”現象
混凝土澆築後，混凝土表面已經“硬化”，但內部仍然呈未凝結狀態，形成“湯心”，這裡稱之為“硬殼”現象。與此同時，常伴有不同程度的裂縫，該裂縫很難用抹子抹平。
原因分析:
1)主要是因為混凝土澆築後表層水分過快蒸發使得混凝土失水乾燥造成的，在天氣炎熱、氣候乾燥的季節表現尤為突出;
2)外加劑復配中的成分和混凝土摻和料的種類、有一定的關係，當外加劑含有糖類及其類似緩凝組分時容易形成硬殼，在摻和料中使用礦粉和粉煤灰更為明顯，這也是混凝土中摻礦物摻和料對外界的溫度溼度很敏感的重要原因。
調控對策:
1)對外加劑配方進行適當調整，緩凝組分使用磷酸鹽等，避免使用糖、木鈣、葡萄糖、葡萄糖酸鈉等;
2)使用粉煤灰作為摻和料，其保水性能比礦粉優異;
3)若表面產生細微裂縫，可在混凝土初凝前採用二次振搗消除裂縫，以免進一步形成貫穿裂縫;
4)最有效的方法應該是改善養護措施，即儘量避免混凝土受太陽直射，剛澆注完畢的混凝土可採用噴霧或灑水等養護方法。
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結論
通過分析混凝土拌合物工作性的內涵，對混凝土拌合物常出現的黏稠度大、扒底、硬殼現象進行深層次的原因剖析，並提出相應的調控對此，特別是混凝土黏稠大和硬殼的調控措施是作者經大量工程實踐首次系統總結，對混凝土今後施工有較大幫助。
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