摘要：经过简单的计算和分析，揭示了骨料在大流动性混凝土中的存在形式——“悬浮”，提出了流动性不同的混凝土骨料存在形式不同，由此对高频振捣提出质疑。重视成型技术对混凝土匀质性的影响，以及匀质性对混凝土表面开裂、内部骨料剥离破坏等耐久性问题的影响。
关键词：骨料悬浮、剥离破坏、高频振捣、胶体、聚沉
1. 前言：
一个现象引发的思考：在使用回弹法测量混凝土构件强度时，经常有相关人员抱怨回弹值偏低的问题。进一步确切的说是混凝土剪力墙或柱的水平方向回弹值较低，但是另一个“奇特”现象是：对于顶板和梁底的回弹却“奇高”。板的混凝土质量并不会有任何理由高于其它构件质量，而问题出在大流动性混凝土在高频振捣下，其骨料下沉造成局部硬度偏高，用回弹法检测其“强度”系统性偏高，这一高一低揭示出了混凝土之“混”字不在！
在新拌混凝土中，水泥砂浆或水泥浆的作用是填充骨料孔隙和润滑集料的表面，一个好的集料级配，应该使集料的孔隙和表面积对水泥浆需要量最小。基于以上的传统认知，那么追求骨料的空隙率是一个必然，使用较大粒径的石子才可以配制出低空隙率的骨料，使用较大粒径石子也是减少润滑集料表面的砂浆或水泥浆。
在混凝土技术发展早期，人们通常认为具有最小空隙率的集料（最大集料密度）是最合适生产混凝土的。但在长期实践过程中，即便进行严格的限制，还是无法获得最佳的配合比，而空隙率较低但不是最低的集料却可以配制出令人满意的、经济的混凝土[1]。在《美国混凝土工程施工手册中》也指出“从理论上推导出来的理想级配是不存在的，实际上，即使级配范围较宽，我们还是可以生产出优质混凝土”。这说明空隙率这个概念实在不能对混凝土的配制有什么指导意义！而空隙率较低概念非常含糊，到底较低到一个什么程度呢？是最低空隙率的1.2倍还是1.5倍？这个又无法有一个确定的说法（也许现在最可以确定的只能是空隙率最大是不好的吧）。那么，是否可以抛弃空隙率这个概念？
3.悬浮的概念
粗骨料在混凝土中理想分布是怎样的情况？回答一定是均匀分布是最理想的，那么在大流动性混凝土中（如最广泛使用的泵送混凝土）如何实现粗骨料的均匀分布呢？任何形式的堆积都会产生分布的不均匀产生，只有使全部粗骨料处于悬浮状态，才可以实现较理想的骨料均匀分布状态。
在一个给定的配合比之中，其混凝土浆体粘度是一个定值，粗骨料受到两组力。一组是粗骨料的重力和浮力的合力（向下），这个力与骨料（近似球体）的体积也就是半径的立方相关；另一组就是浆体对骨料的黏阻力（向上），其最大值与骨料表面积也就是半径的平方相关。假如粗骨料半径增加一倍（原来的2倍），向下的力会增加至23，也就是8倍，向上的黏阻力只增加至22，也就是4倍。向下的力增加更快。那么可以判定，只要粗骨料的粒径大到一定程度，下坠是必然的。反之，假设粗骨料粒径缩小为原来的1/2，向下的力将会是原来的1/8，向上的力（最大可能）为原来的1/4。向下的力减少更快。那么可以判定，只要粗骨料粒径小道一定程度，悬浮是必然的。采用适当的小粒径粗骨料有利于实现骨料的悬浮，悬浮与骨料的空隙率没有明显的确定性关系，只要对粗骨料的最大粒径应当有所限制即可。此外，影响悬浮的因素还有浆体的粘度。
4.混凝土拌合物体系的搭建
以前混凝土体系的搭建由粗骨料开始，认为粗骨料的空隙由细骨料填充，而骨料的空隙由浆体填充（更有甚者，认为水泥的空隙由水填充）。而实际上可能正相反！因为堆积模型下，很难解释离析、抓底、泌水现象，众所周知离析不是因为浆体过多而产生的，而是浆体不稳定的结果；抓底现象也不是浆体过少而造成骨料外露的；泌水（大多数情况下）也不仅仅是因为水过多造成的。
在混凝土体系当中，粒径最小的应该是水，然后是溶液→胶体（包括极细的水泥颗粒迅速水化产生的凝胶100nm之内）→悬浊体系浆体（超细颗粒）→水泥浆体→水泥砂浆→混凝土。如果在形成胶体或悬浊体系出现不稳定问题（胶体聚沉），可能表现出混凝土离析（包括抓底）、泌水等现象。影响到后面浆体和水泥浆体的性能，最终造成整个混凝土体系的不稳定，和易性丧失。胶体稳定性受诸多因素的影响如：温度、无机盐等影响。在外加剂复配过程中一些组分可以在恰当的条件下对混凝土和易性（包括流速）产生明显影响！这些组分促进或破坏了胶体的稳定性，因而产生了对和易性的影响。稳定的胶体与超细颗粒（一定量）形成稳定的恰当粘度的浆体，这种好的浆体与大颗粒胶料（水泥和矿物掺合料）形成水泥浆体，水泥浆体中胶材颗粒（水泥颗粒和掺合料颗粒）稳定的悬浮在体系当中。在这样的环境下砂粒受到浆体粘度作用，也会稳定的悬浮在体系当中成为砂浆，如果这个体系搭建不成功，砂浆也会出现泌水、离析分层等现象！润管砂浆也会发生堵管现象就是佐证。最后是个头最大的石子，在稳定恰当粘度的砂浆中“被”悬浮其中，形成混凝土，具有良好的和易性、工作性。
5.1 骨料在混凝土保持悬浮状态是保持混凝土匀质性的必要条件，那么基于堆积概念建立的许多参数如：空隙率、级配都会变得不是那么重要了，而对于最大粒径、粒形的控制就应加强，重新认识其重要性。
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