普通混凝土拌合物易性测定与应用

任务目标

1.能够描述混凝土拌合物和易性测定的方法与步骤。

2.能够进行混凝土拌合物和易性判定。

3.能够对混凝土拌合物和易性进行相关工程应用。

4.能够依据影响混凝土拌合物和易性的因素改善混凝土拌合物和易性。

基本知识

新拌混凝土或混凝土拌合物为混凝土各组成材料经配合、搅拌，未浇筑成型、凝结硬化的塑性状态的混合料。

1.混凝土拌合物的和易性

和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能，其含义包含流动性、黏聚性及保水性，也称混凝土的工作性。和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关。通常包括流动性、保水性和黏聚性三个方面。和易性的好坏不仅影响施工质量，即浇灌、捣实、成型的难易程度，同时还影响混凝土硬化以后的性能，如密实度、强度和耐久性等。

（1）流动性。流动性是指新拌混凝土在质量或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性反映出拌合物的稀稠程度。若混凝土拌合物太干稠，则流动性差，难以振捣密实；若拌合物过稀，则流动性好，但容易出现分层离析现象。主要影响因素是混凝土用水量。

（2）黏聚性。黏聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的黏聚力，在施工过程中，不致发生分层和离析现象的性能。黏聚性反映混凝土拌合物的均匀性。若混凝土拌合物黏聚性不好，则混凝土中骨料与水泥浆容易分离，造成混凝土不均匀，振捣后会出现蜂窝和空洞等现象。主要影响因素是胶砂比。

（3）保水性。保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中，不致产生严重泌水现象的性能。保水性反映混凝土拌合物的稳定性。保水性差的混凝土内部易形成透水通道，影响混凝土的密实性，并降低混凝土的强度和耐久性。主要影响因素是水泥品种、用量和细度。

新拌混凝土的和易性是流动性、黏聚性和保水性的综合体现，新拌混凝土的流动性、黏聚性和保水性之间既互相联系，又常存在矛盾。因此，在一定施工工艺的条件下，新拌混凝土的和易性是以上三个方面性质的矛盾统一。

2.混凝土拌合物和易性的测定

混凝土拌合物的和易性是一个综合概念，难以用一种简单的评定方法来全面、恰当地表达，通常采用测定混凝土拌合物的流动性，并以坍落度、扩展度或维勃稠度表示。黏聚性与保水性常根据经验，通过试验或施工现场的观察来判断。

混凝土坍落度试验参见《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080—2016）。

（1）坍落度。将混凝土拌合物按规定方法装入标准截头坍落度筒内（上口直径为100 mm、下口直径为200 mm、高为300 mm、呈喇叭状），装满刮平后将筒垂直提起，截锥形拌合物便产生一定程度的坍落，坍落的毫米数称为坍落度，坍落度越大，表明流动性越大，如图3-1所示。

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》

图3-1　混凝土拌合物坍落度试验

1—坍落度筒；2—拌合物试体；3—木尺；4—钢尺

根据混凝土拌合物坍落度大小可将混凝土拌合物分为四个级别，见表3-13。

表3-13　混凝土拌合物的坍落度分级

测定坍落度后，观察拌合物的黏聚性和保水性，黏聚性测定时，用捣棒在以坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，如果锥体逐步下沉，表示黏聚性良好；如果突然倒塌、部分崩裂或石子离析，则为黏聚性不好。当提起坍落度筒后，观察混凝土拌合物保水性，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；如无此现象，则表明保水性良好。

（2）扩展度。在测定混凝土拌合物的坍落度时，当混凝土拌合物的坍落度＞220 mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差＜50 mm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此试验无效，混凝土拌合物的扩展度测定如图3-2所示。

（3）维勃稠度。当混凝土拌合物比较干硬，坍落度值＜10 mm时，可用维勃稠度法测定混凝土的和易性。

将混凝土拌合物按照坍落度的同样要求装入振动台上的坍落度截头圆锥筒内，然后提去坍落度筒，再将透明圆盘盖在混凝土顶面，同时开启振动台和秒表；振至透明圆盘底面被水泥浆布满时关闭振动台，由秒表读出此时所用时间即维勃稠度，以时间s表示，如图3-3所示。

图3-2　混凝土拌合物扩展度测定

图3-3　混凝土维勃稠度试验装置

1—圆形容器；2—坍落度筒；3—漏斗；4—测杆；5—透明圆盘；6—振动台

干硬性混凝土的维勃稠度一般为60～200 s，半干硬性混凝土的维勃稠度一般为30～60 s。

3.和易性的选用

混凝土拌合物的流动性过小会给施工带来不便，影响工程质量，甚至造成工程事故；过大又会使混凝土分层，造成上下不匀。在混凝土拌合物坍落度选用时要考虑结构构件类型及截面尺寸大小，构件截面尺寸较大时选用较小的坍落度；同时，要考虑结构构件的配筋疏密，钢筋较疏时选用较小的坍落度；另外，还要考虑输送方式及施工捣实方法，机械振捣时选用较小的坍落度，人工振捣时选用较大的坍落度。选用坍落度见表3-14。

表3-14　混凝土灌注时的坍落度

续表

任务准备

（1）混凝土拌合物坍落度测定用试验仪器：坍落度筒（上口直径为100 mm，下口直径为200 mm，高为300 mm，呈喇叭状）、坍落度标尺。

（2）混凝土拌合物坍落扩展度测定用试验仪器：混凝土坍落度筒、底板、铲子、抹刀、钢尺、秒表、盛料容器等。

（3）混凝土拌合物维勃稠度测定用试验仪器：混凝土维勃稠度测定仪、坍落度筒、铲子、抹刀、秒表、盛料容器等。

（4）计算机、演示文稿等。

任务组织

（1）五人一组。每组按照不同的情景模拟分别进行混凝土拌合物坍落度测定实训、混凝土拌合物坍落扩展度测定实训、混凝土拌合物维勃稠度测定实训（也可借助仿真实训平台完成实训操作），并在此基础上对混凝土拌合物的这些技术性质进行工程应用。

（2）完成一项实训操作之后，师生及时点评纠错，再进行第二项实训操作。

（3）每组完成后，其他组同学对其进行点评和补充。

注意事项

（1）主讲人注意着装、语言组织与表达、体态表达。

（2）注意组员之间的团队协作与沟通。(www.xing528.com)

（3）鼓励团队构思创意、自主创新，在遇到问题时可以打破常规，寻求解决问题的新路径。

（4）树立良好的安全文明操作意识，注意在能力训练过程中追求精益求精，培养工匠精神。

（5）混凝土拌合物坍落度测定时，坍落度筒的提离过程应在3～7 s内完成。从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在150 s内完成。将坍落度筒提起后混凝土发生异变崩坍或剪坏现象时，应重新取样另行测定；第二次试验仍出现异变崩坍或剪坏现象，应予记录说明。

（6）混凝土拌合物坍落扩展度测定时，当两直径之差小于50 mm时，应取其算术平均值作为扩展试验结果；当两直径之差不小于50 mm时，应重新取样另行测定。

（7）扩展度试验从开始装料到测得混凝土扩展度值的整个过程应连续进行，并应在4 min内完成。

任务训练流程

实训项目：混凝土拌合物坍落度测定与应用

实训项目：混凝土拌合物坍落扩展度测定与应用

实训项目：混凝土拌合物维勃稠度测定与应用

影响混凝土拌合物和易性的因素及改善措施

微课：混凝土
拌合物的和易性（一）

微课：混凝土
拌合物的和易性（二）

基本知识

1.影响混凝土拌合物和易性的因素

影响混凝土拌合物和易性的因素很多，主要有材料的性质、水泥浆量与水胶比、砂率和外加剂等。

（1）水泥浆数量。水泥浆数量应以满足流动性为度，不宜过量。在水胶比不变的情况下，如果水泥浆越多，则拌合物的流动性越大。但若水泥浆过多，会使拌合物的黏聚性变差。

（2）水泥浆的稠度（水胶比）。水与水泥的质量比称为水胶比（W/B）。水胶比不宜过大或过小。水胶比过小时，混凝土拌合物流动性过小，会使施工困难，不能保证混凝土的密实性；水胶比过大时，又会造成混凝土拌合物的黏聚性和保水性不良。无论是水泥浆的多少还是水泥浆的稠度，实际上对混凝土拌合物流动性起决定作用的都是其用水量的多少。

（3）砂率。砂率是指砂的质量占砂石总质量的百分率。当水泥浆用量和骨料总量一定时，砂率大，骨料总表面积增大，包裹骨料表面的水泥浆量不足，拌合物显得干稠，坍落度降低；而砂率过小时，虽然骨料总表面积小，但砂浆量不足以在石子周围形成砂浆层起润滑作用，故也会降低拌合物的流动性、黏聚性和保水性。因此，砂率有一个最佳值，即能使混凝土拌合物在一定坍落度的前提下，水泥用量最小；或者在水泥浆量一定的条件下，使坍落度达到最大，这个砂率称为最佳砂率，可通过试验确定。

为了保证混凝土拌合物具有所要求的和易性，不同情况下选用不同的砂率。如石子孔隙率大，表面粗糙，颗粒间摩擦阻力较大，拌合物黏聚性差和泌水现象严重时，砂率要适当增大些；若石子的粒径较大、颗粒级配较好、空隙率较小及水泥用量较多，又采用机械振捣时，砂率可小些。

（4）水泥品种和骨料的性质。

①在水泥方面：水泥对和易性的影响主要表现在水泥的需水性上。不同品种水泥需水量不同，在水泥用量和用水量相同的情况下，使用不同品种的水泥拌制的混凝土，其和易性也不同。

②在骨料方面：骨料的最大粒径越大、总比表面积越小，拌合物流动性越大；相同情况下，卵石比碎石拌制的混凝土流动性要大。

（5）外加剂。外加剂能使混凝土拌合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，而且还有效的改善拌合物的黏聚性和保水性。

（6）时间和温度。环境温度升高，水分蒸发及水化反应加快，相应坍落度下降。搅拌后搁置的时间长，水分蒸发，则坍落度也会下降。

2.改善混凝土拌合物和易性的措施

（1）加入外加剂。

（2）尽可能降低砂率（并采用合理砂率）。

（3）改善砂、石的颗粒级配。

（4）尽量采用较粗的砂、石。

（5）当混凝土拌合物坍落度太小时，维持水胶比不变，适当增加水泥和水的用量；当拌合物坍落度太大，但黏聚性良好时，可保持砂率不变，适当增加砂、石用量。

任务准备

计算机、演示文稿等。

任务组织

（1）五人一组，其中一名学员担任组长，负责组织其余学员在日常生活、学习中，收集影响混凝土拌合物和易性的因素，并依据影响混凝土拌合物和易性的因素，正确描述如何改善混凝土拌合物和易性。

（2）每组完成后，其他组同学对其进行点评和补充。

注意事项

（1）主讲人注意着装、语言组织与表达、体态表达。

（2）注意组员之间的团队协作与沟通。

（3）鼓励团队构思创意、自主创新，在遇到问题时可以打破常规，寻求解决问题的新路径。

（4）树立良好的安全文明操作意识，注意在能力训练过程中追求精益求精，培养工匠精神。

微课：混凝土拌合物和易性的改善

任务训练流程

实训项目：混凝土拌合物和易性的改善

问题情景

某商品混凝土坍落度试验测量值分别为84 mm、95 mm和79 mm，则该试样坍落度为多少？

验证最值与中间值的差值，95-84=11（mm），大于10 mm；84-79=5（mm），小于10 mm，所以应取中间值为该试样结果，坍落度为84 mm。