混凝土的和易性

混凝土的主要技术性质 包括 混凝土硬化前 混凝土拌合物的和易性 工作性Workability 混凝土硬化后 混凝土的强度 变形性能和耐久性 4 3混凝土拌合物的和易性 研究 新拌混凝土 FreshConcrete 的施工性 施工前后如何保持匀质性包括 4 3 1和易性的定义4 3 2和易性的评定方法4 3 3影响和易性的因素实际工程调整和易性的方法新拌混凝土 混凝土的各组成材料按一定比例搅拌而制成的尚末凝固的混凝土拌和物 4 3 1和易性的概念 和易性 指混凝土拌和物易于各施工工序施工操作 搅拌 运输 浇注 捣实 并能获得质量均匀 成型密实的混凝土的性能 和易性是一项综合性的技术指标 包括 流动性粘聚性保水性不同的施工方式 所要求的和易性不同 骨料 水 可见泌水 内泌水 泌水与塑性沉降 钢筋 沉降裂缝 水囊 混凝土表面 粘聚性 粘聚性 是指混凝土拌和物内部组分之间具有一定的凝聚力 在运输和浇注过程中不致发生分层离析现象 使混凝土保持整体均匀的性能 粘聚性差的混凝土拌合物 在施工过程中易出现分层 离析现象 离析 指混凝土拌合物各组分分离 造成不均匀和失去连续性的现象 常有两种形式 粗骨料从混合料中分离 稀水泥浆从混合料中淌出 分层 指混凝土浇注后由于重力沉降产生的不均匀分布现象 流动性 流动性 是指混凝土拌和物在自重或机械振捣作用下 能产生流动 并均匀密实地填满模板的性能 广义上 流动性是固 液体混合物 即分散系统中克服内阻力而产生变形的性能 其大小取决于固 液相的比例 流动性的大小 反映混凝土拌和物的稀稠 直接影响着浇捣施工的难易和混凝土的质量 保水性 保水性 是指混凝土拌和物具有一定的保持内部水份的能力 在施工过程中不致产生严重的泌水现象 保水性差的混凝土拌和物 在施工过程中 一部分水易从内部析出至表面 在混凝土内部形成泌水通道 使混凝土的密实性变差 降低混凝土的强度和耐久性 它反映混凝土拌和物的稳定性 矛盾的统一 混凝土拌和物的流动性 粘聚性 保水性 三者之间互相关联又互相矛盾 如粘聚性好则保水性往往也好 但当流动性增大时 粘聚性和保水性往往变差 反之亦然 所谓拌和物的和易性良好 就是要使这三方面的性能在某种具体条件下 达到均为良好 亦即使矛盾得到统一 和易性良好的混凝土 4 3 2 和易性的评定方法 根据 普通混凝土拌和物性能试验方法 GBJ80 85 用坍落度和维勃稠度来测定混凝土拌和物的流动性 并辅以直观经验来评定粘聚性和保水性 其它 扩散度沉球试验捣实系数等 扩散度试验 4 3 2 1坍落度 Slump 试验 方法 将混凝土拌和物按规定的试验方法装入标准坍落度筒 圆台形筒 内 装捣刮平后 将筒垂直向上提起 这时锥形混凝土拌和物因自重而产生坍落 量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差 以mm计 即为该混凝土拌和物的坍落度值 坍落度越大 表示混凝土拌和物的流动性越大 现场坍落度试验 坍落度试验2 坍落度试验3 其它性能的评价 在测定坍落度的同时 用目测的方法评定粘聚性和保水性 粘聚性的检查方法 是用捣棒在已坍落的混凝土拌和物锥体一侧轻轻敲打 如果锥体逐渐下沉 则表示粘聚性良好 如果锥体突然倒塌 部分崩裂或出现离析现象 则表示粘聚性不好 保水性的检查 则是观察混凝土拌和物中稀浆的析出程度 如有较多的稀浆从锥体底部流出 锥体部分也因失浆而骨料外露 则表明混凝土拌和物的保水性不好 如坍落筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出 则表示混凝土拌和物保水性良好 坍落度试验示意图 维勃稠度法 混凝土拌和物的分级 根据 混凝土质量控制标准 GB50164 92 依坍落度的不同 将混凝土拌和物分为四级 T1级 低塑性混凝土 坍落度10 40mm T2级 塑性混凝土 坍落度50 90mm T3级 流动性混凝土 坍落度100 150mm T4级 大流动性混凝土 坍落度 160mm 坍落度试验法的适用范围 坍落度试验只适用 骨料最大粒径不大于40mm 坍落度值不小于10mm的塑性和流动性混凝土对干硬性混凝土 采用维勃稠度法 4 3 2 2维勃稠度法 击震力下的坍落度法 方法 按规定的方法在坍落度筒内装满混凝土拌和物 提起坍落度筒 在混凝土拌和物试体顶面放一透明圆盘 开启振动台 同时以秒表计时 到透明圆盘表面完全为水泥浆所布满时 记录秒表时间 即为该混凝土拌和物的维勃稠度值 常用Vt 秒 表示 Vt值越大 表示混凝土拌和物越干稠 维勃稠度法的适用范围 适用于 骨料最大粒径不大于40mm Vt值在5 30秒之间的干硬性混凝土拌和物 干硬性混凝土拌和物的分级 依据维勃稠度值的大小 干硬性混凝土拌和物可分为四级 V0级 超干硬性混凝土 Vt 31秒 V1级 特干硬性混凝土 Vt值30 21秒 V2级 干硬性混凝土 Vt值20 11秒 V3级 半干硬性混凝土 Vt值10 5秒 流动性 坍落度 的选择 需考虑的因素 结构类型构件截面大小配筋疏密搅拌方式 机械 人工输送方式浇注方法 是否泵送捣实方法等原则 在不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下 尽可能采用较小的坍落度 以节约水泥并获得质量高的混凝土 坍落度选择表 注 采用常规的施工方法 坍落度与扩展度测定 掺高效减水剂后的坍落度 普通混凝土高强混凝土 普通 高强混凝土坍落度对比 普通混凝土高强混凝土 普通 高强混凝土坍落度对比 4 3 3 影响和易性的因素 1水泥浆的数量2水泥浆的稠度3砂率4组成材料性质的影响5外加剂6时间和温度 4 3 3 1水泥浆的数量 水泥浆的作用 赋予混凝土拌和物以一定的流动性 在水灰比不变的情况下 单位体积拌和物内 如果水泥浆愈多 则拌和物的流动性愈大 但若水泥浆过多 将会出现流浆现象 使拌和物的粘聚性变差 同时对混凝土的强度与耐久性也会产生一定的影响 且水泥用量也大 水泥浆过少 不能填满骨料间空隙或不能很好包裹骨料表面时 就会产生崩塌现象 粘聚性变差 因此 混凝土拌和物中水泥浆的数量应以满足流动性要求为度 不宜过量 水泥浆的稠度 W C 在水泥用量不变的情况下 水灰比愈小 水泥浆就愈稠 混凝土拌和物的流动性就愈小 当水灰比过小时 水泥浆干稠 混凝土拌和物的流动性过低 会使施工困难 不能保证混凝土的密实性 水灰比过大 又会造成混凝土拌和物的粘聚性和保水性不良 而产生流浆 离析现象 并严重影响混凝土的强度 水灰比不能过大或过小 依据混凝土强度和耐久性要求合理地选用 单位体积用水量 kg m3 无论是水泥浆的多少还是水泥浆的稀稠 实际上对混凝土拌和物流动性起决定作用的是用水量的多少 即在一定条件下 使混凝土拌和物获得一定的流动性 所需的单位用水量基本上是一个定值 对混凝土拌和物流动性的调整 应在保证水灰比不变的条件下 用调整水泥浆量的方法来调整 单位体积用水量的选用依据 骨料种类和粒径要求的坍落度值 单位体积用水量表 4 3 3 2砂率 砂率定义 是指混凝土中砂的重量占砂石总重量的百分率 砂的作用 是填充石子间空隙 并以砂浆包裹在石子外表面减少粗骨料颗粒间的摩擦阻力 赋予混凝土拌和物一定的流动性 砂率的变动会使 骨料的空隙率和骨料的总表面积有显著改变 因而对混凝土拌和物的和易性产生显著的影响 砂率过大时 骨料的总表面积及空隙率都会增大 在水泥浆含量不变的情况下 相对地水泥浆显得少了 减弱了水泥浆的润滑作用 导致混凝土拌和物流动性降低 如果砂率过小 又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层 也会降低混凝土拌和物的流动性 而且会严重影响其粘聚性和保水性 容易造成离析 流浆 合理 最佳 砂率 当砂率适宜时 砂不但填满石子间的空隙 而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层以减小粗骨料间的摩擦阻力 使混凝土拌和物有较好的流动性 这个适宜的砂率称为合理砂率 即合理砂率坍落度最大的最小砂率 砂率对混凝土坍落度的影响 4 3 3 3组成材料性质的影响 1 水泥 对和易性的影响主要表现在水泥的需水性上 不同的水泥品种 需水量不同 2 骨料的性质 骨料的级配骨料的种类 碎石卵石砂的粗细 3 外加剂 在拌制混凝土时 加入少量的外加剂能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的条件下 获得良好的和易性 不仅流动性显著增加 而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性 4 3 3 4时间和温度 坍落度的经时损失SlumpLoss 搅拌完的混凝土拌和物 随着时间的延长而逐渐变得干稠 和易性变差 其原因是一部分水供水泥水化 一部分水被骨料吸收 一部分水蒸发以及凝聚结构的逐渐形成 致使混凝土拌和物的流动性变差 拌和物的和易性也受温度的影响 因为环境温度的升高 水分蒸发及水化反应加快 坍落度