普通混凝土拌和物和易性的檢測(cè)及影響因素

普通混凝土拌和物和易性的檢測(cè)及影響因素一、和易性的概念和易性是指混凝土拌和物易于各種施工工序（拌和、運(yùn)輸、澆筑、振搗等）操作并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的性能，也叫混凝土工作性。它是一項(xiàng)綜合技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、黏聚性和保水性三方面含義。1.流動(dòng)性流動(dòng)性是指混凝土拌和物在自重或機(jī)械振搗作用下能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。流動(dòng)性反映混凝土拌和物的稀稠：若混凝土拌和物太干稠，流動(dòng)性差，難以振搗密實(shí)，易造成內(nèi)部或表面孔洞等缺陷；若拌和物過(guò)稀，流動(dòng)性好，但容易出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象（水泥漿上浮、石子顆粒下沉），從而影響混凝土的質(zhì)量。2.黏聚性黏聚性是指混凝土拌和物各顆粒間具有一定的黏聚力，在施工過(guò)程中能夠抵抗分層離析，使混凝土保持整體均勻的性能。黏聚性反映混凝土拌和物的均勻性。若混凝土拌和物黏聚性不好，混凝土中骨料與水泥漿容易分離，造成混凝土不均勻，振搗后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象。3.保水性保水性是指混凝土拌和物保持水分的能力，在施工過(guò)程中不產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性能。保水性反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性。保水性差的混凝土內(nèi)部容易形成透水通道，影響混凝土的密實(shí)性，并降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性?；炷涟韬臀锏暮鸵仔允且陨先齻€(gè)方面性能的綜合體現(xiàn)，它們之間既相互聯(lián)系，又相互矛盾。提高水灰比，可使流動(dòng)性增大，但黏聚性和保水性往往變差；要保證拌和物具有良好的黏聚性和保水性，則流動(dòng)性會(huì)受到影響。不同的工程對(duì)混凝土拌和物和易性的要求也不同，應(yīng)根據(jù)工程具體情況對(duì)和易性三個(gè)方面既要有所側(cè)重，又要互相照顧。二、和易性的測(cè)定由于混凝土拌和物的和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，目前還很難用一個(gè)單一的指標(biāo)來(lái)全面衡量混凝土拌和物的和易性。通常以坍落度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)來(lái)評(píng)定混凝土拌和物的和易性。先測(cè)定其流動(dòng)性，再以直觀經(jīng)驗(yàn)觀察其黏聚性和保水性。1.坍落度試驗(yàn)在平整、潤(rùn)濕且不吸水的操作面上放置坍落筒，如圖5.2所示，將混凝土拌和物分三次（每次裝料1/3筒高）裝入坍落度筒內(nèi)，每次裝料后，用插搗棒從周圍向中間插搗25次，以使拌和物密實(shí)。待第三次裝料、插搗密實(shí)后，刮平表面，然后垂直提起坍落度筒。拌和物在自重作用下會(huì)向下坍落，坍落的高度（以mm計(jì)）就是該混凝土拌和物的坍落度，如圖5.3所示。圖5.2坍落度筒圖5.3混凝土拌和物坍落度測(cè)定坍落度數(shù)值越大，表示混凝土拌和物的流動(dòng)性越好。根據(jù)坍落度大小，將混凝土拌和物分為四級(jí)（見(jiàn)表5.1）：表5.1混凝土按坍落度的分級(jí)在進(jìn)行坍落度試驗(yàn)過(guò)程中，同時(shí)觀察拌和物的黏聚性和保水性。用搗棒在已坍落的拌和物錐體側(cè)面輕輕擊打，如果錐體逐漸下沉，表示拌和物黏聚性良好；如果錐體突然倒坍或部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象，表示拌和物黏聚性較差。若有較多的稀漿從錐體底部析出，錐體部分的拌和物會(huì)因失漿而骨料外露，表明混凝土拌和物保水性不好；如無(wú)這種現(xiàn)象，表明保水性良好。施工中，選擇混凝土拌和物的坍落度，一般根據(jù)構(gòu)件截面的大小、鋼筋分布的疏密、混凝土成型方式等因素來(lái)確定。若構(gòu)件截面尺寸較小、鋼筋分布較密，且為人工搗實(shí)，坍落度可選擇大一些；反之，坍落度可選擇小一些?；炷恋奶涠戎悼蓞⒖急?.2選用。表5.2混凝土的坍落度值坍落度試驗(yàn)受操作技術(shù)及人為因素影響較大，但因其操作簡(jiǎn)便，故應(yīng)用很廣。該方法一般僅適用于骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌和物流動(dòng)性的測(cè)定。2.維勃稠度試驗(yàn)對(duì)于干硬性混凝土，若采用坍落度試驗(yàn)，測(cè)出的坍落度值過(guò)小，不易準(zhǔn)確反映其工作性，這時(shí)需用維勃稠度試驗(yàn)測(cè)定。其方法是：將坍落度筒置于維勃稠度儀上的圓形容器內(nèi)，并固定在規(guī)定的振動(dòng)臺(tái)上，如圖5.4所示。把拌制好的混凝土拌和物，分三次裝入坍落度筒內(nèi)，表面刮平后提起坍落度筒，將維勃稠度儀上的透明圓盤(pán)轉(zhuǎn)至試體頂面，使之與試體輕輕接觸。開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，振動(dòng)至透明圓盤(pán)底面被水泥漿布滿的瞬間關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)并停止計(jì)時(shí)，由秒表讀出的時(shí)間，即是該拌和物的維勃稠度值。維勃稠度值小，表示拌和物的流動(dòng)性大。維勃稠度試驗(yàn)適用于骨料最大粒徑不大于40mm，維勃稠度在5～30s之間的混凝土。根據(jù)維勃稠度，將混凝土拌和物分為四級(jí)，見(jiàn)表5.3。維勃稠度試驗(yàn)主要用于測(cè)定干硬性混凝土的流動(dòng)性。圖5.4維勃稠度儀表5.3混凝土按維勃稠度的分級(jí)三、影響混凝土拌和物和易性的主要因素1.水泥漿的數(shù)量在混凝土拌和物中，水泥漿除了起到膠結(jié)作用外，還起著潤(rùn)滑骨料、提高拌和物流動(dòng)性的作用。在水灰比不變的情況下，單位體積拌和物內(nèi)，水泥漿數(shù)量越多，拌和物流動(dòng)性越大。但若水泥漿數(shù)量過(guò)多，不僅水泥用量大，而且會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌和物的黏聚性變差，同時(shí)會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性；若水泥漿數(shù)量過(guò)少，則水泥漿不能填滿骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，會(huì)出現(xiàn)混凝土拌和物坍塌現(xiàn)象，使黏聚性變差。因此，混凝土拌和物中水泥漿的數(shù)量應(yīng)以滿足流動(dòng)性和強(qiáng)度要求為準(zhǔn)，不宜過(guò)多或過(guò)少。2.水泥漿的稠度（水灰比）水泥的稀稠是由水灰比決定的。水灰比是指混凝土拌和物中用水量與水泥用量的比值。當(dāng)水泥用量一定時(shí)，水灰比越小，水泥漿越稠，拌和物的流動(dòng)性就越小。當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí)，水泥漿過(guò)于干稠，拌和物的流動(dòng)性過(guò)低，影響施工，且不能保證混凝土的密實(shí)性。水灰比增大會(huì)使流動(dòng)性加大，但水灰比過(guò)大，又會(huì)造成混凝土拌和物的黏聚性和保水性較差，產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。所以，水泥漿的稠度（水灰比）不宜過(guò)大或過(guò)小，應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理選用?；炷脸Ｓ盟冶纫嗽?.40～0.75之間。無(wú)論是水泥漿數(shù)量的多少，還是水泥漿的稀稠，實(shí)際上對(duì)混凝土拌和物流動(dòng)性起決定作用的是用水量的多少。當(dāng)使用確定的材料拌制混凝土?xí)r，為使混凝土拌和物達(dá)到一定的流動(dòng)性，所需的單位用水量是一個(gè)定值。當(dāng)使用確定的骨料，如果單位體積用水量一定，單位體積水泥用量增減不超過(guò)50kg～l00kg，混凝土拌和物的坍落度大體可以保持不變。特別提示應(yīng)當(dāng)指出的是，不能單獨(dú)采取增減用水量（即改變水灰比）的辦法來(lái)改善混凝土拌和物的流動(dòng)性，而應(yīng)在保持水灰比不變的條件下，用增減水泥漿數(shù)量的辦法來(lái)改善拌和物的流動(dòng)性。3.砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率的變動(dòng)會(huì)使骨料的空隙率和總表面積有顯著改變，因而對(duì)混凝土拌和物的和易性產(chǎn)生顯著的影響。砂率過(guò)大時(shí)，骨料的總表面積和空隙率都將增大，則水泥漿數(shù)量相對(duì)不足，拌和物的流動(dòng)性就降低。若砂率過(guò)小，又不能保證粗骨料之間有足夠的砂漿層，會(huì)降低拌和物的流動(dòng)性，且黏聚性和保水性也將變差。當(dāng)砂率值適宜時(shí)，砂不但能填滿石子間的空隙，而且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層，以減小粗骨料間的摩擦阻力，使混凝土拌和物有較好的流動(dòng)性。這個(gè)適宜的砂率，稱為合理砂率。合理砂率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果可從圖5.5中反映出來(lái)。圖5.5（a）表明，在用水量及水泥用量一定的情況下，合理砂率能使混凝土拌和物獲得最大的流動(dòng)性（且能保持黏聚性及保水性能良好）；圖5.5（b）表明，在保持混凝土拌和物坍落度基本相同的情況下（且能保持黏聚性及保水性能良好），合理砂率能使水泥漿的數(shù)量減少，從而節(jié)約水泥用量。4.時(shí)間及環(huán)境的溫度、濕度混凝土拌和物隨時(shí)間的延長(zhǎng)，因水泥水化及水分蒸發(fā)而逐漸變得干稠，和易性變差；環(huán)境溫度上升，水分容易蒸發(fā)，水泥水化速度也會(huì)加快，混凝土拌和物流動(dòng)性將減?。豢諝鉂穸刃?，拌和物水分蒸發(fā)較快，坍落度損失也會(huì)加快。夏季施工或較長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?，上述現(xiàn)象更加明顯。圖5.5合理砂率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果5.施工工藝采用機(jī)械拌和的混凝土比同等條件下人工拌和的混凝土坍落度大；采用同一種拌和方式，其坍落度隨著有效拌和時(shí)間的增長(zhǎng)而增大。攪拌機(jī)類型不同，拌和時(shí)間不同，獲得的坍落度也不同。6.其他因素的影響水泥的品種、骨料種類及形狀、外加劑等，都對(duì)混凝土的和易性有一定影響。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大，則拌和物的流動(dòng)性小。骨料的顆粒較大，外形圓滑及級(jí)配良好時(shí)，則拌和物的流動(dòng)性較大。此外，在混凝土拌和物中摻入外加劑（如減水劑），能顯著改善和易