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04混凝土
混凝土(Concrete)
由胶凝材料和粗、细骨料和水及其它材料,按适当的比例配合、拌制成拌合物,经硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材。
1、分类:
最常用的是普通水泥混凝土(OrdinaryCementConcrete)
✓按表观密度分类:
①重混凝土:
为了屏蔽各种射线的辐射,采用各种高密度骨料配制的混凝土,表观密度>2800kg/m3。
骨料为钢屑、重晶石、铁矿石等重骨料,水泥为钡水泥、锶水泥等重水泥。
又称防辐射混凝土,用于核能工厂的屏障结构材料。
②普通混凝土:
表观密度2000~2800kg/m3,骨料为天然砂、石,密度一般多在2500kg/m3左右,简称混凝土,用于各种建筑的承重结构材料。
③轻混凝土:
表观密度<1950kg/m3,骨料为多孔轻质骨料,或无砂的大孔混凝土或不采用骨料而掺入加气剂或泡沫剂形成的多孔结构混凝土。
主要用作轻质结构(大跨度)材料和隔热保温材料。
✓按用途:
结构混凝土(普通混凝土)、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、道路混凝土等。
✓按所用胶凝材料:
水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土等。
✓按强度等级:
低强度混凝土(fcu≤30MPa)、中强度混凝土(fcu=30~60MPa)、高强度混凝土(fcu=60~100MPa);超高强度混凝土(fcu>100MPa)。
✓按生产和施工方法:
普通浇筑混凝土、预拌混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土等。
2、特点:
(1)优点:
原材料丰富,造价低廉;混凝土拌和物具有良好的可塑性和浇注性,易加工成型;可调整性强,可根据使用性能的要求与设计来配制相应的混凝土;抗压强度高;匹配性好,与钢筋及钢纤维等有牢固的粘结力;耐久性良好;耐火性好,维修费少;生产能耗低。
(2)缺点:
自重大,比强度小;抗拉强度低;变形能力差,易开裂;导热系数大,保温隔热性能较差;硬化较慢,生产周期长。
3、发展趋向:
✓高性能混凝土(HPC):
要求有高强度等级(fcu≥60Mpa)和良好的工作性、体积稳定性和耐久性。
其发展途径:
1)采用高性能的原料以及与之相适应的工艺;2)采用多元复合途径提高混凝土的综合性能。
如掺入高效减水剂,缓凝剂、引气剂、硅灰、优质粉煤灰、稻壳灰及沸石粉等。
✓绿色高性能混凝土(GHPC):
从节约能源、资源,减少工业废料排放和保护自然环境角度考虑,要求混凝土及其原材料的开发、生产、建筑施工作业等既能满足建设需要,又不危及后代人的延续生存环境。
✓其它新技术混凝土:
灭菌、环境调节、变色、智能混凝土等。
水泥混凝土(CementConcrete)
又称普通混凝土,简称混凝土,是以水泥为胶凝材料,普通砂、石为骨料,加水拌合成拌合物,经凝结硬化而成的混凝土。
1、组成材料:
由水泥、天然砂、石、水、掺合剂和外加剂组成。
在混凝土中,砂石材料(称为骨料)的体积占80%以上,主要起骨架作用,水泥和水形成的水泥浆包裹骨料并填充其空隙;硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予混凝土拌合物一定的和易性,便于施工;硬化后起胶结作用,将砂石胶结成整体,产生强度,成为坚硬的水泥石。
(1)水泥:
所选用的水泥必须符合国家相关标准的规定。
在满足工程要求的前提下,选用价格较低的品种,以节约造价;
水泥强度的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。
原则上是高配高、低配低。
如采用水泥(高)配制混凝土(低)时,会使水泥用量偏少,影响和易性和耐久性,必须掺入一定数量的掺合料;
如采用水泥(低)配制混凝土(高)时,会使水泥用量过多,不经济,也影响混凝土的其它的技术性质。
通常:
混凝土为C30以下时,可采用32.5的水泥;混凝土大于C30时,可采用42.5以上的水泥。
普通砼:
水泥强度等级为砼强度等级的1.5~2.0倍;高强度砼(C>30):
水泥标号为砼强度等级的0.9~1.5倍。
其选用见表2—10.
(2)骨料
通常骨料的总体积占砼总体积的70%~80%。
其性能要求:
有害杂质含量少;具有良好的颗粒形状,适宜的颗粒级配和细度,表面粗糙,与水泥粘结牢固;性能稳定,坚固耐久。
——细集料(俗称砂):
粒径0.16~5mm,一般采用天然砂,按产源不同有:
河砂:
洁净、质地坚硬,为配制混凝土的理想材料;
海砂:
质地坚硬,但夹有贝壳碎片及可溶性盐类
山砂:
含有粘土及有机杂质,坚固性差;
人工砂:
富有棱角,比较洁净,但细粉、片状颗较多,成本高。
配制混凝土采用的细集料的质量要求有以下几个方面。
1.颗粒级配:
普通混凝土用砂根据0.63mm筛孔的累计筛余量分成三个级配区,混凝土用砂的颗粒级配应处于三个区中的任何一个级配区内。
砂的颗粒级配区(JGJ52-92)
筛孔尺寸/mm
Ⅰ区
Ⅱ区
Ⅲ区
累计筛余(按质量计)/%
10.000
0
0
0
5.00
10~0
10~0
10~0
2.50
35~5
25~0
15~0
1.25
65~35
50~10
25~0
0.63
85~71
70~41
40~16
0.315
95~80
92~70
85~55
0.16
100~90
100~90
100~90
注:
摘自JGJ52—92《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》
砂的实际颗粒级配与表中所列的累计筛余百分率相比,除5mm和0.63mm筛号外,允许超出分区界线,但其总量百分率不应大于5%。
以累计筛余百分率为纵坐标,以筛孔尺寸为横坐标,根据上表的规定画出砂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级配区的筛分曲线。
砂Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ级配区筛分曲线
2.细度模数:
砂按细度模数(
)分为粗砂(
为3.7~3.1)、中砂(
为3.0~2.3)、细砂(
为2.2~1.6)。
普通混凝土的用砂的
>3.7时,则拌合物的和易性不易控制,且不易振捣成型;
<0.7时,将增加较多的水泥用量,而且强度显著降低。
在选择混凝土的用砂是,砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。
当砂中含有较多的粗粒径砂,并以适当的中粒径砂和少量的细粒径填充其空隙,则可使砂的空隙率及总表面积均较小,这样不仅水泥用量较少,而且混凝土的密实度较好,强度较高;
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区得砂;
当采用Ⅰ区的砂时,应提高砂率,以保证混凝土强度;
对于泵送混凝土,宜选用中砂,且砂中小于0.315的颗粒应不少于15%。
如果砂的自然级配不符合级配区的要求,可采用人工级配的方法改善。
通常,可将粗砂、细砂按适当的比例搭配,掺掺和使用。
为调整级配,在不得已时,也可将砂中过粗或过细的颗粒筛除。
3.有害杂质和碱活性:
用砂要求洁净、有害杂质少。
不应混有草根、树叶、树枝塑料等杂物,如含有云母、有机物及硫酸盐等,其含量应符合下表的规定。
砂中有害物质含量(JGJ52-92)
项目
指标
≥C30
≤C10
特殊混凝土
含泥量(按质量计)(%),
≤3.0
≤5.0
适当放宽
≤3.0
泥块含量(按质量计)(%),
≤1.0
≤2.0
适当放宽
≤1.0
硫化物及硫酸盐(按SO3质量计)(%)≤
1.0
轻物质(按质量计)(%),≤
1.0
有机物含量(用比色法试验)
颜色不得深于标准色,如深于标准色,则应按水泥胶砂强度的方法,进行强度对比实验,抗压强度比不应低于0.95
一般情况下:
海砂可配制混凝土和钢筋混凝土,但由于海砂含盐量较大,对钢筋有锈蚀作用,故对于钢筋混凝土,海砂的氯离子含量不应超过0.06%(以干砂重的百分率计);
预应力混凝土不宜用海砂。
若必须使用时,则应经淡水冲洗,其氯离子含量不得大于0.02%;
重要工程混凝土使用的砂,应进行碱活性检验,经检验判断为有潜在危害时,在配制混凝土时,应使用含碱量小于0.6%的低碱水泥或采用能抑制碱骨料反应的掺合料,如硅灰、矿渣、粉煤灰、沸石粉等;
当使用含钾、钠离子的外加剂时,必须控制混凝土的碱含量。
有害物质产生危害的原因:
①泥块阻碍水泥浆与砂粒结合,使强度降低;含泥量过大,会增加混凝土用水量,从而增大混凝土收缩;
②云母表面光滑,为层状、片状物质,与水泥浆粘结力差,易风化,影响混凝土强度及耐久性;
③泥块阻碍水泥浆与砂粒结合,使强度降低;
④硫化物及硫酸盐:
对水泥起腐蚀作用,降低混凝土的耐久性;
⑤有机质可腐蚀水泥,影响水泥的水化和硬化。
氯盐会腐蚀钢筋。
粘土、淤泥、泥块、粉砂、云母等:
妨碍水泥与砂的粘结,降低砼强度;增加砼用水量,加大砼收缩,降低抗冻性和抗渗性;有机杂质、硫化物、硫酸盐等:
对水泥有腐蚀作用;活性SiO2:
水泥中的碱性氧化物与起碱骨料反应,生成膨胀性的碱-硅酸凝胶,使水泥石胀裂;氯盐:
对钢筋有锈蚀作用。
4.颗粒形态和表面特征:
会影响其与水泥的粘结及砼拌合物的流动性。
山砂:
棱角多,表面粗糙,比表面积大,与水泥粘结较好,用它拌制的砼强度较高,但拌合物的流动性较差。
河砂、海砂:
颗粒多呈圆形,表面光滑,与水泥粘结较差,用它拌制的砼强度较低,但拌合物的流动性较好。
砂的选用原则:
一般配制砼时,宜优先选用Ⅱ区砂。
若选用Ⅰ区砂,应该适当提高砂率,保证水泥用量。
若选用Ⅲ区砂,应该适当降低砂率,保证强度。
若某一地区砂料过细,可采用人工级配。
5.坚固性:
是指在气候、环境变化或者是其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。
砂的坚固性用硫酸钠溶液检验,按相关标准规定,试件经5次循环后其质量损失应符合表规定。
砂的坚固性指标(JGJ52-92)
混凝土所处的环境
循环后的质量损失%
在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下混凝土
≤8
有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求、有腐蚀介质作用下或处于水位变化区的地下结构混凝土
<8
其他条件下使用的混凝土
≤10
——粗集料(俗称石):
粒径>4.75mm,分为卵石和碎石两类。
卵石(砾石)包括河卵石、海卵石和山卵石等,其中河卵石应用较多。
碎石大多由天然岩石径破碎筛分而成。
碎石和卵石按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类三种类别。
Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类宜用于强度等级为C30~C60及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土;Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。
混凝土用粗骨料的质量有以下几方面的要求:
1.最大粒径:
粗骨料公称粒级的上限。
研究表明:
骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土强度、水泥用量和施工工艺等有关。
最大粒径的选用原则:
质量相同的石子,粒径越大,总表面积越小,越节约水泥。
粒径越大,水泥用量越小,当最大粒径小于80mm时,节约效果显著,粒径再大,节约效果不明显。
故一般取粒径小于80mm。
同时应综合考虑以下几点:
钢筋砼结构中:
粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,且不得大于钢筋间最小净距3/4;
砼实心板:
可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料,且最大粒径不得超过40mm;
对于高强砼:
粗骨料的最大粒径是影响砼强度的重要因素,最大粒径不宜大于25mm;
对于水泥用量较少的水工大体积砼,粗骨料的最大粒径较大时,砼的密实度和强度提高;
对于普通的结构混凝土中,骨料的最大粒径以不超过40mm为宜;
对泵送混凝土,最大粒径与输送管内径之比,碎石宜小于或等于1:
2.5;卵石宜小于或等于1:
3。
2.颗粒级配:
良好的级配可减小孔隙率,节约水泥,提高密实度及良好的工作性。
粗骨料的级配也是通过筛分试验来确定,其方孔标准筛为孔径2.36、4.75、9.50、16、19、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0及90mm共12个筛孔。
普通混凝土用卵石及碎石的颗粒级配应符合国家标准的规定。
粗骨料的级配有连续级配和间断级配两种。
a)连续级配:
石子颗粒尺寸由小到大连续分级,每级骨料都占有一定比例,如天然卵石。
通常工程中多采用连续级配的石子。
b)间断级配:
人为剔除某些中间粒级颗粒,用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配,颗粒级差大,空隙率的降低比连续继配快得多,可最大限度地发挥骨料的骨架作用,减少水泥用量。
但混凝土拌和物易产生离析现象,工程应用较少。
c)单粒级配:
预先分级筛分的粗骨料,用来改善骨料级配或配成较大粒度的连续粒级。
应用:
分别堆放,需要时按要求的比例配合。
3.颗粒形状:
比较理想的颗粒形状是三维长度相等或相近的立方体或球形颗粒,而三维长度相差较大的针、片状颗粒粒形较差。
颗粒长度大于平均粒径2.4倍为针状颗粒;颗粒厚度小于平均粒径0.4倍的为片状颗粒。
平均粒径为一个粒级的骨料其上、下限粒径的算术平均值。
4.表面特征:
骨料表面的粗糙程度及孔隙特征影响混凝土的强度。
卵石:
光滑少棱角,孔隙率及总表面积小,工作性好,水泥用量少,但粘结力差,强度低。
碎石:
多棱角,孔隙率及总表面积大,工作性差,水泥用量多,但粘结力强,强度高。
在相同条件下,碎石混凝土比卵石混凝土的强度约高10%左右。
5.强度:
碎石强度采用岩石立方体抗压强度和碎石的压碎指标两种方法检验。
✓岩石立方体抗压强度检验:
是将碎石的母岩制成直径余高均为50mm的圆柱体或边长为50mm的立方体,在水饱和状态峡,测定其极限抗压强度值。
✓压碎指标:
是指将一定质量气干状态的9.0~9.5mm的石子,按一定的方法装入压碎指标值测定仪(内径152mm的圆筒)内,上面加压头后放在试验机上,在3~5min内均匀加荷到200KN,卸荷后称取试样质量(G0),再用孔径为2.36mm的筛进行筛分,称取试样的筛余量(G1),计算压碎指标Qc,即
当混凝土强度等级为C60及以上时,应进行岩石抗压强度检测。
在选择采石场或对粗骨料强度有严格要求或对质量有争议时i,也宜用岩石抗压强度做检验。
对于经常性的生产质量控制则可用压碎指标值检验。
用于制作粗骨料的岩石的抗压强度与混凝土抗压强度之比应小于1.5,且在一般情况下,火成岩试件的强度不宜低于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩不宜低于30MPa。
此外,还要考虑母岩的风化程度。
6.坚固性:
混凝土用粗骨料的坚固性用硫酸钠溶液检验,按相关标准规定,试件经5次循环后其质量损失应符合表规定。
砂的坚固性指标(JGJ52-92)
混凝土所处的环境
循环后的质量损失%
在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下混凝土,有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求、有腐蚀介质作用下或处于水位变化区的地下结构混凝土
≤8
其他条件下使用的混凝土
≤10
7.有害杂质和针、片状颗粒:
粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。
其危害与细骨料同,其含量一般应符合下表规定。
另外,粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。
重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。
经检验判定骨料有潜在碱硅酸盐反应危害时,则应采用含碱量小于0.6%的低碱水泥或掺入硅灰、矿渣、粉煤灰等掺和料,以抑制碱硅酸盐反应、若骨料有潜在碱—碳酸盐反应危害时,则不宜做混凝土骨料。
粗骨料中针片状颗粒过多,会使混凝土和易性变差,强度降低,其含量应符合下表。
项目
指标
≥C30
C15~C25
≤C10
特殊混凝土
含泥量(按质量计)(%),
≤1.0
≤2.0
≤2.5
≤1.0
泥块含量(按质量计)(%),
≤0.50
≤0.70
≤1.0
≤0.5
针片状颗粒含量(按质量计)(%),
≤15
≤25
≤40
硫化物及硫酸盐(按SO3质量计)(%)≤
1.0
有机物含量(用比色法试验)
颜色不得深于标准色,如深于标准色,则应按水泥胶砂强度的方法,进行强度对比实验,抗压强度比不应低于0.95
注:
1、碎石或卵石中如含泥基本上是非粘性土质的石粉时,其含量可由1.0%及2.0%分别提高到1.5%和3.0%。
2、碎石或卵石中如含有颗粒状硫酸盐或硫化物,则要求经专门检验,确认满足混凝土耐久性要求方能采用。
(3)混凝土拌合及养护用水:
质量要求:
不得影响混凝土的和易性及凝结,不得有损于混凝土强度发展;不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断;不得污染混凝土表面。
混凝土拌制和养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。
凡是能饮用的自来水及清洁的天然水都能用来拌制和养护混凝土。
污水、pH<4的酸性水、含硫酸盐(按SO2计)超过1%的水均不能使用。
当对水质有疑问时,可将该水与洁净水分别配制混凝土,做凝结时间、砂浆或混凝土强度对比实验,测得是初凝时间差和终凝时间差均不大于30min,其凝结时间还应符合标准规定,用该水制成的砂浆或混凝土28d抗压强度应不低于用洁净水拌制的混凝土强度的90%,则此水可以用。
一般情况下不得用海水拌制混凝土,因海水中含有的硫酸盐、镁盐和氯化物会侵蚀水泥石和钢筋。
(4)外加剂:
是指在混凝土拌合前或拌合时掺入的用以改善混凝土性能的物质,其掺量一般不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)。
在混凝土中应用外加剂,具有投资少、见效快,技术经济效果显著的特点。
为适应混凝土工程的现代化施工工艺要求,混凝土外加剂已成为混凝土必不可少的“第五组分”。
按功能分为四类:
改善混凝土拌合物流变性能的外加剂:
减水剂、引气剂、泵送剂等;
调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂:
早强剂、缓凝剂、速凝剂等;
改善混凝土耐久性的外加剂:
引气剂、防冻剂、阻锈剂、防水剂等;
改善混凝土其他性能的外加剂:
膨胀剂、防潮剂、防冻剂、减缩剂等;
1.减水剂:
在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂。
分类:
按作用效果:
普通减水剂、高效减水剂;
按凝结时间:
标准型、缓凝型、早强型;
按是否引气:
引气型、非引气型;
按化学组分:
木质素磺酸盐系、多环芳香族磺酸盐系、水溶性树脂类、聚羧酸类、糖钙以及腐植酸盐等。
减水剂作用机理:
分散作用、润湿作用、润滑作用。
减水剂使用效果:
混凝土中掺入减水剂,在不改变混凝土拌合用水量时,可大幅提高新拌混凝土的流动性;当减水但不减少水泥用量时,可提高混凝土的强度;若减水,同时适当减少水泥用量,则可节约水泥。
同时,混凝土的耐久性得到显著提高。
2.早强剂:
能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
常用早强剂:
氯盐类(CaCl2)、硫酸盐类(NaSO4)、有机胺类(三乙醇胺)及复合类。
早强剂作用机理:
加快水泥水化及硬化(CaCl2、NaSO4)或有利于早期骨架的形成(三乙醇胺)早强剂使用要点:
含有NaSO4的粉状早强剂应加入水泥中,不能先与潮湿的砂石混合;氯盐类早强剂一般应与阻锈剂复合使用,以防止对钢筋的锈蚀。
3.缓凝剂:
能延长混凝土凝结时间,而不影响混凝土后期强度的外加剂。
4.引气剂:
在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡的外加剂常用引气剂:
松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。
对混凝土性能的影响:
改善混凝土拌合物的和易性、提高混凝土的抗渗性和抗冻性、降低混凝土的强度、弹性模量和耐磨性。
(5)掺合料:
为节约水泥、改善混凝土性能,在拌制混凝土时掺入的矿物粉状材料。
常用的混凝土掺合料:
粉煤灰、硅粉、沸石粉、超细矿渣粉等。
其中以粉煤灰的应用最为普遍
合理使用掺合料不仅可以利用工业废弃物、节省水泥,还可以改善混凝土的性能。
掺合料已成为有发展前途的混凝土的“第六组分”。
1.粉煤灰:
从煤粉炉排出的烟气中收集到的细粉末,其颗粒多呈球形,表面光滑。
粉煤灰等级与质量指标:
根据细度、烧失量、需水量、三氧化硫含量等分为三个等级。
作用与效果:
改善混凝土和易性;减水;提高混凝土密实度和抗渗性;降低水化热;抑制碱-骨料反应等。
掺入方法:
等量取代法、超量取代法、外加法、双掺技术。
2.硅灰:
从生产硅铁合金或硅钢等所排放的烟气中收集的颗粒极细的烟尘,其颗粒是微细的玻璃球体,具有很高的活性。
使用效果:
改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性;提高混凝土强度;改善混凝土的孔结构,提高抗渗性、抗冻性和抗腐蚀性;提高抗冲磨性;抑制碱-骨料反应等。
使用方法:
硅灰具有高比表面积,需水量很大,需配以高效减水剂方可保证混凝土的和易性。
和易性:
是指砼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、密实的砼的性能。
3.粒化高炉矿渣粉:
4.沸石粉:
5.超细微粒掺合料:
2、新拌早期混凝土的性能——和易性:
是指新拌混凝土易于施工操作(搅拌、运输、浇灌、捣实等),并能获得质量均匀、成型密实的性能。
一项综合技术性能,与施工工艺密切相关,包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。
(1)内容:
1.流动性:
指砼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。
(1)拌合物太稠,砼难以振捣,易造成内部孔隙;
(2)拌合物过稀,会分层离析,影响砼的均匀性。
2.粘聚性:
指砼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,而使砼能保持整体均匀的性能。
3.保水性:
指砼拌合物具有一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。
4.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,一般保水性较好。
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)和易性的测定方法:
混凝土拌合物的和易性内涵比较复杂,难以用一种简单的测定方法和指标来全面恰当得表达。
根据我国现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》规定,用坍落度和维勃稠度来测定混凝土拌合物的流动性,以目测和直观经验来评定粘聚性和保水性。
1.坍落度试验(SlumpTest):
坍落度试验是用标准坍落圆锥筒(如图6.3.1)测定,该筒为钢皮制成,高度H=300mm,上口直径d=100mm,下底直径D=200mm。
对于坍落度大于10mm的新拌混凝土,采用坍落度与坍落扩展度法测定稠度。
该法是将圆锥置于平台上,然后将混凝土拌合物分三层装入标准圆锥筒内,每层用弹头棒均匀地捣插25次。
多余试样用镘刀刮平,然后垂直提取圆锥筒,将圆锥筒与混合料排放于平板上,测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高差,即为新拌混凝土的坍落度,以mm为单位(精确至5mm),作为流动性指标。
坍落度越大,流动性越好。
当坍落度大于220mm时,坍落度不能准确反映混凝土的流动性,用混凝土扩展后的平均直径即坍落扩展度作为流动性指标。
坍落度筒混凝土拌合物的坍落度
测定坍落度后,观察拌合物的下述性质:
粘聚性:
用捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打,如果锥体逐步下沉,表示粘聚性良好;如果突然倒塌,部分崩裂或石子离析,则为粘聚性不好的表现。
保水性:
当提起坍落度筒后如有较多的稀浆从底部析出,锥体部分的拌合物也因失浆而骨料外露,则表明保水性不好。
如无这种现象,则表明保水性良好。
2.维勃稠度试验(VebeConsistometerTest):
维勃稠度试验方法使将坍落度筒放在直径位40mm、高度为200mm圆筒中,圆筒安装在专用的振动台上,如图所示。
按坍落度试验的方法将新拌砼装入坍落度筒内后再拔去坍落筒,并在新拌砼顶上置一透明圆盘。
开动振动台并记录时间,从开始振动至透明圆盘底面被水泥浆布满瞬间止,所经历的实践,以s计(精确至1s),即为新拌砼的维勃稠度值。
坍落度与坍落扩展度试验和维勃稠度只适合于骨料最大粒径不大于40mm的新拌混凝土。
对于骨料最大粒径大于40mm的新拌混凝土,通常是筛余40mm以上的颗粒后,采用以上的方法测定
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- 04 混凝土
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