混凝土拌合物穩定性及其對工程結構耐久性影響的研究進展

蔡渝新，劉清風

(1.上海交通大學 海洋工程國家重點實驗室，上海 200240；2.上海市公共建筑和基礎設施數字化運維重點實驗室，上海 200240)

混凝土因其生產成本低廉、原材料來源廣泛，并具有良好的工作性和耐久性能，被廣泛使用于工程建設之中.在各組成材料經過拌合后而得到尚未凝結硬化的混凝土稱為新拌混凝土，也稱為混凝土拌合物.在實際工程應用中，由于現代工程結構幾何外形復雜、內部布筋密集，常需要新拌混凝土具有足夠的流動性易于施工，充分的穩定性保證工程質量.然而，目前關于新拌混凝土性能的研究主要集中在流動性方面，而對穩定性的評價方法和影響因素的關注較少.

穩定性是指新拌混凝土在攪拌、泵送、澆筑和振搗過程中各材料組分保持均勻分布的能力[1].穩定性不良的常見表現形式為混凝土拌合物由于內聚力不足，以及在重力等外力作用下因為各種材料密度的差異出現離析、沉降、泌水等現象[2-3].已有研究[4-8]表明，穩定性不良會對硬化混凝土的外觀質量、力學強度和耐久性能產生負面影響，例如容易出現收縮和開裂、力學強度下降、抗化學物質侵蝕能力降低等，這些都不利于鋼筋混凝土結構的長期服役壽命.因此，針對混凝土拌合物穩定性對工程結構耐久性影響的相關研究應該引起足夠重視.

本文將圍繞混凝土拌合物穩定性及其對工程結構耐久性能的影響展開分析和討論，首先介紹關于評價混凝土拌合物穩定性的試驗和數值模擬方法，然后從原材料性能、配合比設計和現場施工因素三個層面探討影響穩定性的各種因素，最后系統闡述混凝土拌合物穩定性對工程結構耐久性的影響，包括混凝土保護層滲透性、鋼筋-混凝土界面缺陷和鋼筋銹蝕起始時間三個方面.

1 混凝土拌合物穩定性評價方法

關于穩定性的評價方法尚沒有統一標準，實際操作時應結合多種方法綜合考慮，進而更為準確地評估混凝土拌合物的穩定性.在本章節中，將詳細介紹目前常用的一些試驗方法，以及近些年發展起來的數值模擬方法.

1.1 抗離析性圓柱試驗

根據ASTM C1610/C1610M-21[9]，在抗離析性圓柱模試驗中，先將適量混凝土拌合物裝入如圖1所示圓柱模中，然后靜置 15 min，期間切勿敲打模具和振搗.圓柱模從上到下分為三部分，各層逐一打開圓柱模，去掉中間部分，將上層和下層模具中混凝土拌合物試樣分別放在4.75 mm方孔篩上沖洗凈砂漿，再用吸水布將粗骨料擦干為面干狀態，最后稱量留在篩上的粗骨料質量.該方法通過計算圓柱模內上層和下層粗骨料的質量差來評價混凝土拌合物的穩定性，并將離析百分數作為評價指標.

圖1 抗離析性圓柱模示意圖[9]

離析百分數可由式(1)得，該值越接近0，說明混凝土穩定性越好；該值越大，說明混凝土拌合物離析的趨勢越明顯.一般認為，當離析百分數大于15%時，混凝土拌合物容易出現較為明顯的離析現象.

(1)

式中：S為離析百分數，%；CAT為上層模具中粗骨料的質量，kg；CAB為下層模具中粗骨料的質量，kg.

1.2 GTM篩穩定性試驗

在GTM篩穩定性試驗中，從500 mm高度處將約5 kg混凝土拌合物連續緩慢倒入4.75 mm方孔篩中，靜置2 min后稱量通過篩子的砂漿質量，并由式(2)計算得到砂漿通過率.砂漿通過率越大，說明混凝土拌合物穩定性越差.

SR=(m/M)×100%

(2)

式中：SR為砂漿通過率，%；m為通過篩子的砂漿質量，kg；M為初始混凝土拌合物的質量，kg.

在該方法基礎上，Nili和Razmara[10]開發了一種改進的裝置用于測試混凝土拌合物的穩定性，如圖2所示.

圖2 改進的穩定性篩分試驗裝置[10]

該裝置左側部分用于評價混凝土拌合物的間隙通過性，右側部分則用于評價抗離析能力.在進行抗離析試驗時，裝置底部預先設計的孔洞先由一塊滑板封閉，然后倒入混凝土拌合物讓其自由流動，再垂直插入隔板并打開底部滑板，砂漿則通過孔洞被收集到托盤之中并稱重.最后，通過計算通過砂漿質量與初始混凝土拌合物質量之比來評判新拌混凝土穩定性的好壞.總的來說，通過這種方法來評價混凝土拌合物的穩定性簡單易行，但需注意混凝土拌合物倒入裝置時的初始高度對測試結果的影響較大，且存在測得的砂漿通過率雖然較低但在視覺上卻能看出混凝土出現明顯離析現象的個別特殊情況[11].

1.3 離析探針試驗

離析探針法是先將混凝土拌合物倒入直徑150 mm、高300 mm圓柱體容器中，靜置2 min后，將測量探針裝置(見圖3(a))輕放于混凝土上表面使其自動下沉1 min，以其下沉深度來評估混凝土拌合物的穩定性[12].探針下沉深度越大，說明骨料沉降越嚴重，上表面漿體層越厚，即混凝土拌合物穩定性越差.使用該方法對混凝土拌合物穩定性進行測試時，其評價標準如表1所示.值得注意的是探針下沉深度的大小受水泥漿體的塑性粘度和密度的影響較大，因為具有較高塑性粘度和密度的漿體對抗外部干擾的能力更強，從而使混凝土拌合物表現出更好的穩定性.

表1 離析探針法的評價標準[12]

圖3 離析探針示意圖

與抗離析性圓柱模和GTM篩穩定性試驗相比，離析探針法更加方便快捷，但其測得的試驗結果也容易受到骨料含量和形狀的影響，并且由于漿體中阻力分布的不均勻，試驗時探針容易發生傾斜.鑒于此，Shen等[13]開發了一種改進的離析探針(見圖3(b))，較好地解決了探針傾斜的問題，使其對穩定性的評價結果更為準確.另外，El-Chabib和Nehdi[14]在原始離析探針的基礎上開發了一種包含四個探頭的穩定性測試裝置，該裝置可在混凝土表面的不同位置處進行試驗，并提高了測試速度.

1.4 電導率試驗

新拌混凝土的電導率變化與內部離子組成和固相體積分數的變化有關，其變化規律能反映出材料組成和內部結構的變化.因此，利用該原理測試混凝土不同高度處的電導率差異可以表征因離析引起的骨料和漿體的分離程度.根據離子濃度的變化，Khayat等[15]提出了三個評價穩定性的指標，包括離析指數(SI)、泌水指數(BI)和均勻性指數(HI).離析指數(SI)定義為試驗過程中底部電極的電導率值與所有電極的平均電導率值的累積面積除以測試時間；泌水指數(BI)定義為試驗過程中頂部電極的電導率值與所有電極的平均電導率值的累積面積除以測試時間；均勻性指數(HI)定義為試驗過程中頂部電極和底部電極的電導率值的累積面積除以測試時間.

在該方法的理論基礎上，Mesbah等[16]和Nili等[17]分別開發了類似的電導率試驗裝置用于評價混凝土拌合物的穩定性，其中的主要區別在于所使用的電極的數量和安裝位置不同，如圖4所示.電導率法評價穩定性的精確度相對較高，不過所需的試驗儀器較為復雜，而這些儀器在工地現場并不容易獲得，所以該方法大多在實驗室中使用.

圖4 電導率試驗裝置

1.5 數值模擬方法

近些年，隨著計算機科學和數值算法的高速發展，數值模擬方法在土木工程領域得到了越來越廣泛的應用[18-23].Cai等[24]基于Stokes定律、隨機迭代算法、以及分段篩分試驗對流變參數進行校正等，建立了三維新拌混凝土數值模型以研究振搗條件下骨料沉降的穩定性問題，如圖5所示.基于該模型，對一系列影響因素，例如振搗時間、骨料密度、骨料粒徑、混凝土拌合物塑性粘度等對骨料沉降的影響進行了數值模擬研究，并通過試驗對模型的可靠性進行了驗證.同時，采用灰色關聯分析方法探究了各個因素對骨料沉降的影響權重.該方法為可視化研究骨料沉降規律，進而更好地理解與評估新拌混凝土穩定性提供了一種新的途徑.

圖5 數值模擬新拌混凝土中骨料沉降(試件尺寸單位為mm)[24]

此外，Xu和Li[25]提出了一個由骨料顆粒和砂漿顆粒組成的兩相流體模型，通過賦予骨料和砂漿這兩相不同的密度和流變參數，并分別考慮了骨料與骨料、骨料與砂漿和砂漿與砂漿之間的相互作用，研究了新拌混凝土中骨料的離析和沉降，同時分析了骨料性質和流變參數對于混凝土拌合物穩定性的影響.

總體而言，抗離析性圓柱試驗的測試結果較為可靠，但試驗操作也較為繁瑣.GTM篩穩定性試驗和離析探針試驗操作方便快捷，但測試結果的準確性易受到外界因素干擾.電導率試驗作為一種無損檢測方法，對混凝土拌合物穩定性的評價結果是可靠的，但其更多應用在實驗室中.相比于傳統試驗方法，數值模擬方法在評價混凝土拌合物穩定性的研究中不僅具有節約原材料、省時省力的優點，還便于可視化、參數化研究，但是在建模之前需知道混凝土材料和流變參數信息.

2 影響混凝土拌合物穩定性的因素

影響混凝土拌合物穩定性的因素很多，本章節將從原材料性能(骨料和摻合料)、配合比設計(水膠比和減水劑用量)和現場施工因素(攪拌、泵送、澆筑和振搗)三個層面展開分析與討論.

2.1 原材料性能

骨料是制備混凝土時所需用量最多的原材料，其密度、粒徑、級配、形狀等對混凝土拌合物的穩定性都起著重要的作用.在大多數情況下，制備混凝土時使用密度大于漿體的普通骨料.Navarrete和Lopez[26]研究發現，由于骨料所受重力隨骨料密度的增大而增加，骨料沉降速率與骨料和砂漿之間的密度差呈線性關系，密度差異越大，混凝土拌合物穩定性越差.當使用輕骨料時，由于其密度小于漿體，骨料將發生上浮的情況[27].Safawi等[28]比較了骨料粒徑為5～13 mm和13～20 mm混凝土拌合物的穩定性，發現在振搗作用下，大粒徑骨料發生離析和沉降的趨勢更明顯.因此，對于普通骨料混凝土而言，降低骨料密度和最大粒徑均可以有效改善其穩定性.

與此同時，使用級配良好的骨料也可以提高混凝土拌合物的穩定性，其原理在于堆積填充效應，即最大可能利用小粒徑骨料抵抗中等粒徑骨料的沉降，從而阻礙大粒徑骨料的沉降[29-30].此外，骨料形狀會通過影響骨料顆粒之間的“交聯”結構和相互作用力，進而影響混凝土拌合物的穩定性[31].在骨料密度和粒徑一致的情況下，具有粗糙表面特征的碎石骨料比表面相對光滑的卵石骨料受到漿體的阻力更大，抵抗離析和沉降的能力更強[32].

為改善混凝土材料性能，摻合料在現代混凝土中的應用逐漸廣泛.摻合料的種類不同，對混凝土拌合物穩定性的影響也不相同，主要是因為不同摻合料的摻入對混凝土或其漿體的流變特性的影響不同，兩種或兩種以上摻合料混摻時的影響更為復雜.一般認為，有助于增加拌合物塑性粘度和屈服應力的摻合料可以改善新拌混凝土的穩定性，另外摻合料自身的形態、粒度分布等也會影響穩定性的好壞[33-35].Mahdikhani和Ramezanianpour[36]通過試驗發現，由于硅灰細度高、比表面積大，使用硅灰替代部分水泥可以顯著提高拌合物塑性粘度和屈服應力，對新拌混凝土有明顯的穩定作用，特別是在高水膠比的情況下.相反，Amini等[37]研究發現，摻加粉煤灰會增加混凝土拌合物的離析指數，這是因為粉煤灰在微觀尺度下為表面光滑的球形顆粒，加入混凝土中會減小各種原材料顆粒之間的摩擦阻力，從而降低拌合物的塑性粘度和屈服應力.

2.2 配合比設計

通常來講，新拌混凝土的流動性與穩定性是一對相互矛盾的性質，強調流動性往往會影響混凝土拌合物的穩定性，而過分保證穩定性則很可能導致流動性降低，兩者不能兼顧.在配合比設計中，水膠比作為控制新拌混凝土流動性的主要參數，其變化對穩定性也有著重要影響.Libre等[38]研究發現，在相同減水劑用量情況下，增大水膠比在增加新拌混凝土流動性的同時，也增加了拌合物的離析指數.同樣地，El-Chabib和Nehdi[14]也認為增加混凝土水膠比會使穩定性降低，特別是當水膠比大于0.45時，這種影響更為顯著.然而，混凝土拌合物的穩定性并不是隨水膠比越低越好.在Esmaeilkhanian等[39]的試驗中，當水膠比從0.40降低至0.33時，混凝土拌合物穩定性得到了明顯改善，但進一步將水膠比降低至0.27，穩定性的改善程度有限.另外，Wong和Kwan[40]認為，當水膠比過低時會減小拌合物的內聚力，并增加漿體中的空隙率，進而對新拌混凝土的穩定性產生不利影響.

同樣地，減水劑的使用雖然可以增大新拌混凝土的流動性，但摻量過大在一定程度上也會降低穩定性，這是因為靜電斥力作用、空間位阻效應會增大顆粒之間的排斥力和降低屈服應力[41-43].El-Chabib和Nehdi[14]、Feneuil等[44]研究發現減水劑摻量越大，混凝土拌合物離析程度越明顯，但當原材料顆粒對減水劑的吸附量達到飽和時，減水劑對穩定性的影響變小.不過，Libre等[38]認為相比于通過增大水膠比來增加新拌混凝土的流動性，使用減水劑對拌合物穩定性的影響更小.在他們的試驗中，同樣是增大10 mm的坍落擴展度，采用更高水膠比會使混凝土拌合物離析指數增加7.5%，而使用更多減水劑僅使離析指數增加2.6%.

2.3 現場施工因素

在實際施工中，混凝土的攪拌、泵送、澆筑和振搗過程均會對其穩定性產生一定影響.Amini等[37]和Mehdipour等[45]研究發現，攪拌時間過長會破壞水泥漿體的絮凝結構，導致顆粒之間內聚力、以及拌合物塑性粘度和屈服應力降低，從而降低新拌混凝土的穩定性.新拌混凝土在泵送過程中的穩定性與其流變特性密切相關，據有關報道[46-47]，混凝土拌合物的塑性粘度會在泵送過程中下降，且其降低程度隨泵送時間的增加而增加，而泵送對屈服應力的影響還有待進一步研究.Spangenberg等[48]發現在混凝土澆筑完成后，骨料體積分數大致表現出隨離卸料點距離的增大而減小的趨勢，且大粒徑骨料傾向于離卸料點的位置更近，而當澆筑速率較高時，骨料顆粒的分布更均勻.

一般認為，屈服應力可在一定程度上能防止骨料出現離析和沉降，但在振搗作用下，振動能量的輸入克服了原材料顆粒之間的相互作用力，且會產生強烈的剪切場，使拌合物屈服應力顯著降低甚至消失，不利于新拌混凝土的穩定性[49-50].Cai等[24]和Petrou等[51]研究發現，隨著振搗時間的增加，骨料發生離析和沉降的程度越明顯.另外，振搗時的振幅越大，對混凝土拌合物的穩定性越不利[52-53].當振搗結束時，屈服應力會立即恢復，運動的骨料將立刻變為穩定狀態[54].綜上，現場施工的各個環節應該嚴格把關，在避免混凝土攪拌和振搗時間過長的同時，也應注意泵送和澆筑階段中的施工工藝.

3 穩定性對工程結構耐久性的影響

在凝結硬化后，穩定性問題不僅對混凝土質量和力學強度產生不利影響，更重要的是會威脅到鋼筋混凝土的耐久性能，進而縮短工程結構的服役壽命.本章節將從穩定性對混凝土保護層滲透性、鋼筋-混凝土界面缺陷和鋼筋銹蝕起始時間三個方面的作用機理展開系統闡述.

3.1 混凝土保護層滲透性

當環境中的氯離子通過混凝土保護層到達鋼筋表面之后，會與鋼筋發生一系列復雜的化學反應，導致鈍化膜局部破壞進而引起鋼筋銹蝕[55-59].在這個過程中，混凝土保護層滲透性對鋼筋的保護作用顯得十分重要.Gao等[7]通過改變水膠比和減水劑用量設計了六組不同穩定性的混凝土拌合物，并分別采用0.8 mm和1.1 mm兩種不同振幅的振搗棒進行振搗密實，振搗時間分別為15 s和30 s，最終獲得150 mm×150 mm×366±4 mm尺寸的混凝土試件.標準養護28 d后，使用切割機將混凝土試件沿澆筑高度方向平均切成三部分，然后在試件頂部和底部混凝土中分別取樣進行電通量試驗來測試混凝土保護層的氯離子滲透性，結果如表2所示.同時，提出式(3)對氯離子滲透性沿澆筑高度方向的差異率進行評價，結果如圖6所示.

表2 混凝土頂部和底部的電通量結果[7]

圖6 混凝土頂部和底部之間的氯離子滲透性差異率[7]

(3)

式中：SCl為氯離子滲透性沿混凝土澆筑高度方向的差異率，%；CT為試件頂部混凝土的電通量，C；CB為試件底部混凝土的電通量，C.

從表2中可以看到，混凝土試件頂部的電通量結果總是大于試件底部，說明試件頂部的氯離子滲透性更大.這主要是由于新拌混凝土的離析、沉降和泌水，骨料下沉，漿體和氣泡上浮，使得位置較高處混凝土骨料含量更少、孔隙率更大，導致抗氯離子滲透性能較差.同時，更多的粗骨料沉積在混凝土底部，“曲折效應”和“稀釋效應”會降低混凝土底部區域氯離子的擴散和傳輸性能[60-62].另外，由圖6可知，試件頂部和底部的氯離子滲透性沿澆筑高度方向的差異率隨振搗的振幅和時間的增加而增加，最大差異率可達到72.1%，并且振搗時間的影響程度比振幅更大.因此，振搗導致的骨料離析和沉降對工程結構長期耐久性的影響應引起重視，因為外部環境中的有害物質更容易在混凝土試件頂部區域侵入，一旦鋼筋發生銹蝕，銹蝕產物體積膨脹會使混凝土保護層開裂破壞，最終導致鋼筋混凝土整體結構發生劣化.

Muslim等[63]研究了穩定性對混凝土物質傳輸和耐久性的影響，發現盡管在混凝土澆筑過程中注意避免過度振搗，但內部骨料還是會經歷一定程度的離析和沉降，導致混凝土試件頂部的孔隙率和滲透性比底部的更高，即混凝土保護層對有害物質入侵的抵抗能力隨著高度的增加而降低.Panesar和Shindman[8]通過試驗發現，混凝土保護層不同部位處的耐久性能存在差異，由于在新拌階段離析和沉降現象的出現，硬化后混凝土頂部的氯離子滲透性、吸水性、凍融質量損失和砂漿帶厚度都比底部的更大.同時，他們還指出即使是按照現行規范使用優質原材料和合理配合比制備的混凝土仍容易出現穩定性不良的問題，進而對硬化混凝土的傳輸性能和長期耐久性造成不利影響.除此之外，在施工過程中由于新拌混凝土穩定性不良，混凝土硬化后出現的蜂窩、麻面、露筋等缺陷，也會影響工程結構的質量和耐久性.

3.2 鋼筋-混凝土界面缺陷

鋼筋-混凝土界面可以被看作是鋼筋混凝土中的第三相，在界面處形成的缺陷對工程結構耐久性有著重要影響[64].Mohammed等[65]在實際工程中發現，水平布置鋼筋的底部在混凝土澆筑和振搗過程中容易形成一層泌水區，在水泥發生水化以后，該區域便會產生一些孔洞等缺陷.這是由于新拌混凝土穩定性不良，各組分因密度差異沿澆筑高度方向發生相對移動[1，66]：在重力作用下，骨料下沉到底部；在浮力作用下，漿體、氣泡向頂部遷移.特別是漿體和氣泡在上浮過程中遇到水平布置的鋼筋而運動受阻，聚集在鋼筋底部，當混凝土凝結硬化后最終形成孔洞和空穴，即所謂的“界面缺陷”[67-68].

鋼筋-混凝土界面缺陷的存在會導致界面處的孔隙率和滲透性顯著高于混凝土基體，成為結構發生耐久性劣化的薄弱區域.Cai等[69]設計了兩組不同穩定性的混凝土拌合物，離析百分數、砂漿通過率分別為13.07%、8.11%和12.13%、5.19%，試件標準養護28 d后，基于硝酸銀顯色法對鋼筋-混凝土界面的氯離子滲透性進行了測試，試驗結果見圖7.可以發現，由于離析和泌水引起的鋼筋-混凝土界面缺陷的存在，氯離子在界面處的滲透深度(特別是下界面)明顯大于混凝土基體，并且對于穩定性越差的混凝土和布筋高度越高的鋼筋，其界面氯離子滲透性更大.

圖7 氯離子滲透深度試驗結果[69]

Angst等[70]指出，對于穩定性較差的混凝土，振搗過程中氣泡更容易上浮積存于水平鋼筋下方，且離析、泌水更為明顯，從而在鋼筋下方的界面內形成更明顯的缺陷.Chen等[71]基于背散射電子(BSE)圖像也發現，在鋼筋與混凝土之間的界面處有一條“多孔帶”存在，其寬度與水膠比、混凝土保護層厚度等參數有關，并且鋼筋周圍的多孔帶呈不均勻分布，鋼筋底部界面多孔帶區域的寬度明顯比頂部和側面界面的更大，如圖8所示.此外，Soylev和Fran?ois[72]、Zhang等[73]的研究表明，鋼筋-混凝土界面缺陷尺寸與澆筑時鋼筋下方的混凝土高度有關，布筋高度越高，鋼筋底部聚集的漿體和氣泡越多，泌水區面積變大，最終形成的界面缺陷也更大.

圖8 鋼筋-混凝土界面微觀結構[71]

3.3 鋼筋銹蝕起始時間

氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕是導致混凝土結構過早失效的首要因素[74-78]，因此，穩定性問題對鋼筋銹蝕起始時間的影響需重點關注.Cai等[79]認為，由于新拌混凝土穩定性不良出現離析和沉降，引起混凝土硬化后保護層的抗氯離子滲透性隨高度呈現降低趨勢，會導致布筋高度較高處的鋼筋在更早時間開始發生銹蝕.他們設計了150 mm×150 mm×500 mm尺寸的鋼筋混凝土試件，布筋高度分別為50 mm、250 mm和450 mm，在僅考慮混凝土保護層由于穩定性問題引起的滲透性沿澆筑高度方向差異性的情況下，通過模型預測總結了不同穩定性混凝土中各布筋高度位置鋼筋的銹蝕起始時間，結果如表3所示.可以發現，對于同一組混凝土，450 mm高度處鋼筋的銹蝕起始時間總是早于50 mm和250 mm高度處的鋼筋，并且當振搗時間、骨料密度和骨料粒徑越大時，混凝土表現出更大的離析和沉降程度，使得不同布筋高度鋼筋的銹蝕起始時間之間的差異性變大.

表3 不同穩定性混凝土中各布筋高度鋼筋的銹蝕起始時間[79]

值得注意的是，若將離析和泌水引起的鋼筋-混凝土界面缺陷也考慮進去，不同布筋高度處鋼筋銹蝕起始時間之間的差異會表現得更大.Page[80]通過試驗發現，氯離子易在鋼筋-混凝土界面處累積，導致鋼筋表面的局部區域在較早時間內達到臨界氯離子濃度.Silva[81]研究發現，鋼筋銹蝕總是趨向于從鋼筋下表面先開始發生，這是因為鋼筋下表面更容易形成界面缺陷.Yu等[82]和Zhang等[83]在試驗中同樣注意到了這一現象，他們發現即使氯離子擴散到鋼筋下表面的路徑長于擴散到鋼筋上表面，鋼筋銹蝕也總是從鋼筋下表面先開始發生.除此之外，Soylev和Fran?ois[72]、Hartt和Nam[84-85]還發現，鋼筋銹蝕總是趨向于在鋼筋-混凝土界面內缺陷尺寸更大的地方先發生，并且界面缺陷尺寸越大，鋼筋銹蝕發展速率越快，由于鋼筋-混凝土界面缺陷尺寸與布筋高度呈正相關，導致布筋高度較高處的鋼筋更容易發生銹蝕.

4 結語與展望

本文首先介紹了關于混凝土拌合物穩定性的評價方法，然后從原材料性能、配合比設計和現場施工因素分析了影響穩定性的因素，最后基于混凝土保護層滲透性、鋼筋-混凝土界面缺陷以及鋼筋銹蝕起始時間闡述了穩定性對工程結構耐久性的影響.總結和展望如下：

(1)穩定性評價方法尚未形成統一標準，且各方法之間的評價指標存在差異，使得基于不同方法獲得的試驗結果難以進行直接比較.實際操作時，應結合多種方法綜合分析，才能更準確地評估混凝土拌合物的穩定性.同時，數值模擬方法具有省時省力和可視化研究的優勢，是未來的一個發展方向；

(2)骨料沉降速率與骨料密度和粒徑呈正相關，使用級配良好的碎石骨料、以及能改善拌合物流變性能的摻合料有助于提高混凝土穩定性；配合比設計時減小水膠比和減水劑用量通?？梢愿纳品€定性，但其作用效果存在上限；現場施工中混凝土攪拌和振搗時間不宜過長，否則會引起明顯的穩定性問題；

(3)混凝土拌合物穩定性不良一方面會引起混凝土保護層滲透性隨澆筑高度方向產生變化，導致位置較高處混凝土的抗氯離子滲透性能較差；另一方面，在鋼筋-混凝土界面處容易形成缺陷，布筋高度越高，界面處孔隙率和滲透性越大.在這兩方面因素共同作用下，布筋高度較高處的鋼筋易更早發生銹蝕；

(4)實際工程中鋼筋混凝土結構上表面常會暴露在氯離子、二氧化碳、水分環境中，若混凝土拌合物穩定性不達標，硬化后會導致有害物質更容易從外部環境侵入混凝土內部，進而引起耐久性問題出現.因此，混凝土拌合物穩定性對工程結構長期服役壽命的影響需引起重視，兩者間的相關性研究值得深入開展.