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1、-精品文档-仅供参考学习第 1 页 混凝土拌合物和易性的检测坍落度法及坍落度损失【摘要】和易性是一项涉及多种性能的综合指标，包括拌合物的稠度、流动度、粘聚性、泌水性、离析性、抹面性等。据不完全统计，和易性测定方法现有上百种。在这些试验方法中，坍落度试验已为国际标准化组织接纳，作为一项测定可塑性和流动性拌合物。混凝土坍落损失问题不仅是一个技术问题，也是一个经济问题 文章分析混凝土拌和物坍落度损失的影响因素，并总结对坍落度损失进行控制的措施。【关键词】混凝土拌合物；和易性；影响因素；坍落度法检测；坍落度损失 混凝土是现代土木工程中用量最大、用途最广的建筑材料之一。它的出现极大地改善了人类的居住环境
2、、工作环境和出行环境，特别是钢筋混凝土的诞生，使其应用技术不断进步，逐步成为工业与民用建筑、桥梁、铁路、公路、水利、海洋、矿山和地下工程中的主导材料。因此，熟练掌握混凝土的性能及应用，并加强对其检测的-精品文档-仅供参考学习第 2 页 能力是非常重要的。1混凝土和易性的概念 和易性：是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。和易性是项综合技术性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。11流动性：指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。反应拌合物的稀稠程度。(
3、1)拌合物太稠，混凝土难以振捣，易造成内部孔隙；(2)拌和物过稀，会分层离析，影响混凝土的均匀性。12粘聚性：指混凝土拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。13保水性：指混凝土拌合物具有定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。-精品文档-仅供参考学习第 3 页 14关系：互相关联，又互相矛盾。如：流动性很大时，往往粘聚性和保水性差。反之亦然。粘聚性好，般保水性较好。因此，所谓的拌合物和易性良好，就是使这三方面的性能，在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的状况。2影响混凝土拌合物的和易性的因素 2l用水量：
4、混凝土拌合物中，水泥浆应填充骨料颗粒间的空隙，并在颗粒表面形成润滑层，以降低摩擦，可见，为了获得要求的流动性，必须要有足够的水泥浆。当增加水泥浆中的用水量时，流动性增大，否则，则减小。增加用水量虽然可提高流动性，但用水量过多，使拌合物的粘聚性和保水性变差，产生分层、离析现象，影响混凝土的强度和耐久性。所以，在增加用水量的同时，增加水泥的用量，保持水灰比不变。2.2水灰比：水灰比决定着水泥浆的稠稀。为获得密实的混凝土，水灰比不宜过小；为获得要求的粘聚性和保水性，水灰比值不宜过大，一般约为0.5-0.8之间。2.3砂率：合理砂率实际就是保持混凝土拌和物具有良好黏聚性和保水性的最小砂率。合理砂率的选
5、择，要根据所选材料及施工条件足否有-精品文档-仅供参考学习第 4 页 利于保持混凝土拌合物的黏聚性和保水性而定，如有利于保持黏聚性和保水性，则采用较小砂率，否则，采用较大砂率。如施工要求的流动性较大，则须采用较大砂率。2.4其他影响因素：包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等。3采用坍落度法检测混凝土的和易性 31试验要求(1)试验用原材料应提前运入室内，与此同时室内温度致，拌和混凝土时试验室温度应保持在205。(2)实验室拌制混凝土时，材料用量以重量计，称量的精确度：骨料为l，水、水泥和外加剂为0.5。(3)混凝土部分的有关试验应根据混凝土配合比设计的内容，结合工程实例进行，即按设计好
6、的混凝土配合比进行混凝土的性能试验。32试验原理及方法 通过测定混凝土拌和物在自重作用下自由坍落的程度及外观现象(泌水，离析等)，评定混凝土的和易性(流动性、保水性、粘聚性)是否满足施工要求。-精品文档-仅供参考学习第 5 页 33试验目的及标准 通过坍落度测定，确定试验室配合比，检验混凝土拌和物和易性是否满足施工要求，并制成符合标准要求的试件，以便进一步确定混凝土的强度。本方法适用于测定骨料最大粒径不大于40mm、坍落度值不小于 lOmm的塑性混凝土拌和物的和易性坍落度。34检测需使用的主要仪器(1)坍落度筒(2)插捣棒、卡尺(3)拌和用刚性不吸水平板：尺寸不宜小于15m2m 35试验步骤要
7、点(1)湿润坍落度筒及各种拌和用具，并把坍落筒放在拌和用平板上。(2)按要求取得试样后，分三层均匀装入筒内，捣实后每层高约为筒高的13，每层用捣棒插捣25次，在整个截面上由外向中心均匀插捣，捣棒应插透本层，并与下层接触。(3)顶层插捣完毕，刮去多余混凝土后抹平。(4)清除筒周边混凝土，垂直平稳提起坍落-精品文档-仅供参考学习第 6 页 度筒，提离过程应在 5-lOs内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程，应不间断进行，并应在150s内完成。(5)提出坍落筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该拌和物的坍落度。36注意事项(1)装料时，应使坍落度筒固定在拌和平板上，保持
8、位置不动(2)坍落度筒提升时避免左右摇摆(3)在试验过程中密切观察混凝土的外观状态 37数据处理及结果评定 坍落前后的高度差即为坍落度。精确至5mm。据坍落度的大小判 定要满足施工要求的流动性，据在测试过程观察到的混凝土状态，评定粘聚性和保水性是否良好。当坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或边剪坏现象，则应重新取样另行测定。如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土拌和物和易性不好，应予记录备查。-精品文档-仅供参考学习第 7 页 观察坍落后的混凝土试体的粘聚性和保水性。粘聚性的检查方法 是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或
9、出现离析现象，则表示粘聚不好。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定。坍落度筒提起 后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外 露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好。如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好。混凝土拌和物坍落度以mm为单位，结果精确至5mm。4改善新拌混凝土和易性的措施 41调节混凝土的材料组成：(1)采用合理砂率，并尽可能使用较低的砂率；(2)改善砂、石的级配；(3)在可能的条件下，尽量采用较粗的砂、石；(4)当拌和物坍落度太小时，保持水灰比不-精品文档-仅供参考学习第 8 页 变，增加适量的水泥浆；当拌和物坍落度
10、太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石。42掺加各种外加剂(如减水剂、引气剂等)43提高振捣机械的效能 5.坍落度损失原因 当有关的规范对于坍落度的限制较严和允许变化的范围较小时，坍落度损失就不容忽视。应分析坍落度损失产生的原因，并采取有效的措施，对其进行控制。下面从五方面进行探讨。51延续的时间 坍落度损失是时间的函数，从拌和到浇灌所经历的时间里，每分钟都有坍落度的损失。如果拌制好的混凝土不能在一定时间内浇注，那么就会由于时间的延误而使坍落度损失过多。消除各种可能产生的时间延误，首先应尽量缩短运输时间及减少转运次数；其次，应使混凝土各工艺环节彼此相互协调，紧密配合。如搅拌机、商品混凝土运送车、
11、浇灌机械、振捣设备，要经常维修保持在良好的状态下，使工程能顺利进行而不间断、不延误。再次，对混凝土的坍落度、引气量、含砂量都应该留有一定的余地。当原材料或其它条件发生变化时，可以随时进行-精品文档-仅供参考学习第 9 页 调整，以便保证浇灌的速度和质量。52 温度 拌和合物内部温度和周围环境的温度越高，其坍落度损失越大。因此，水泥、骨料和外加剂等原材料组成完全相同，且从拌和到浇灌的时间间隔都一样的拌合物，在炎热天气里，要想得到与较低气温下相同的坍落度，就得适当地加大拌制混凝土的用水量以便产生2.5-8cm的补偿坍落度。但是这种增加用水量的做法，无疑会使水灰比增大7 8，混凝土的质量因此受到影响
12、。从强度来说，可能会减少2.0 3.5 MPa。另外，混凝土的耐久性也受到不同程度的影响。国外曾有人在炎热高温的条件下，用冰屑或冰块溶化成的水去 拌和混凝土，能获得良好的效果，当然这种做法要增加工程的成本。但是，这种冷却混凝土，却使工程施工在炎热的天气条件下，几乎不会造成过快的坍落度损失，保证了施工的顺利进行。这种冷却混凝土能相对节省水泥用量，减少制品的收缩缝等。当然是否采用这种做法，应综合考虑决定。此外，在炎热天气里，将当日需用的砂、石骨料不让太阳直接曝晒，并在骨料-精品文档-仅供参考学习第 10 页 堆上洒水，以及对输送过程的荫蔽或冷却，是控制拌合物内部温度的简单办法。53骨料的特性 一般
13、认为砂、石骨料是“干”的，或认为它们有“后来的吸水作用”(可能是由于在压力作用下引起的，如混凝土拌和物在泵送期间)。因此，使用骨料之前，往往必须先使骨料湿润或预先使骨料饱和。采用这样处理过的骨料拌制的混凝土，在浇灌或泵送期间，骨料不会从混凝土中吸收水分。当骨料是多孔、疏松的轻骨料时，这样做更有必要。对于泵送混凝土，要防止由于混凝土可泵性太差所产生的压力而引起的坍落度损失。另外，干燥的骨料通常温度比较高一些，因此，通过撒水有利于降低骨料的温度，使拌制的新鲜混凝土温度下降，从而使坍落度损失减少。一般来说，大多数的天然骨料，在拌和变温的时候就吸进了90以上的水。某建筑工地，用未洗过的质地为沙漠沉积物
14、的干骨料拌制混凝土，其测验结果表明，骨料吸水问题并不严重。而用另一种高吸水性且质量低劣的砂、石来做试验时，发现有吸水问题，但引起坍落度损失的主-精品文档-仅供参考学习第 11 页 要原因是由于这种骨料的严重摩擦。可见，避免使用质量低劣、高吸水性的骨料，尤为重要。54 水泥的成份和细度 水泥的品种、牌号繁多，各品种的水泥的矿物组成有很大的区别。以硅酸盐水泥为例，它的主要矿物组成是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。从水化速度来看，以铝酸三钙为最快。因此，各种类型的水泥的矿物组成及其各组成的含量多少，会影响水泥的水化速度和凝结时间。从水泥的细度来看，水泥的粒径一般在40u左右，水泥颗粒越细，
15、它与水的接触面就越大，水化深度也增大，水化就越快。所以，在使用水泥以前，应进行有关的试验，以考查混凝土坍落度变化情况，看其是否存在不正常的坍落度损失。特别要注意区别正常的坍落度损失和有假凝现象的坍落度损失。正常的坍落度损失是随时间逐渐的、较缓慢地进行的，直接坍落度完全丧失为止，并无触变性。当存在着严重的假凝现象时，整个坍落度可以在510 min内完全损失掉，且有触变性。当出现轻度或中等程度的假凝现象后，会导致高速率的坍落度损失。假凝现象几乎-精品文档-仅供参考学习第 12 页 不受混凝土温度的影响，而正常坍落度损失则恰恰相反。55 外加剂 外加剂掺混凝土后，对坍落度损失也存在着各种影响。这里最
16、主要的问题是要进行有关的试验，以查明选定的水泥和外加剂之间是否相互适应。与外加剂有关的因素有，其化学成分、均匀性、剂量、加入速度、掺入时间及掺入方式等等。在试验中，发现某些减水剂掺入后引起严重的假凝现象。当掺入某种减水率高的、非缓凝性的、有一定引气性的减水剂时，坍落度的损失速率比较高。对于产生坍落度损失的原因，有各种不同的看法。但从水泥和外加剂的影响因素来看，一般认为，水泥颗粒被水湿润后，其表面立即被溶解，引起硅酸三钙水化反应，即在水泥颗粒表面上生成雪硅钙石胶凝物。同时，水泥颗粒溶出铝酸三钙与石膏作用，生成钙矾石胶凝物或硫铝酸钙，这种胶凝物质有较大的粘性，是一种微晶体集合体，其表面积为原水泥颗
17、粒表面积的1000倍，使水泥水化速度剧烈加快。外加剂的加入，一般更加剧了这种反应进行，因此，随之坍落度损失也加大。-精品文档-仅供参考学习第 13 页 在使用外加剂时，应注意掺入的方法，最好是分几次掺入。因为，一定量的外加剂若一开始就一次掺入，外加剂即被吸收在水泥颗粒表面和析出的胶凝物中，不能充分地发挥外加剂的效用(不能增加水泥颗粒层电荷)。若分几次加入外加剂，就能减少被吸附在外加剂，以便让外加剂在微结晶体表面形成分散剂的单分子膜，使新吸出的微结晶体得到充分的分散，形成溶胶体的结构。正由于凝胶体的结构向溶胶体结构的转变，才使拌合物的性能得到改善。随着混凝土生产技术的不断发展和外加剂的加入，混凝土坍落度 损失问题也日益突出，并越来越被人们所重视。但由于坍落度损失是一个较复杂的问题，影响因素众多，因此，今后要深入地开展这一课题的研究，以便寻找各种有效的措施对其加以控制使混凝土的工艺性能和质量都得到改善。坍落度法的掌握对混凝土拌和物和易性的检测十分重要，我们必须学会灵活运用。同时，坍落度损失问题对现代工程的影响也日益突出，充分了解混凝土拌和物坍落度损失的影响因素，总结对坍落度损失进行控制的措施并积极运用于-精品文档-仅供参考学习第 14 页 实践，对现代土木工程的发展也是必须的，在不断摸索改进的道路上相信各种问题都会被一一解决。