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混凝土拌合物的和易性在《建筑材料(第3版)》

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:保水性好可保证混凝土拌合物在输送、成型及凝结过程中不发生大的或严重的泌水。混凝土拌合物流动性的测定方法有坍落度法和维勃稠度法。表5-13混凝土浇筑入模时的坍落度4.新拌混凝土和易性的影响因素混凝土和易性的影响因素水泥浆的用量。新拌混凝土的和易性还受温度的影响,在不同施工环境温度下

混凝土拌合物的和易性在《建筑材料(第3版)》

1.混凝土拌合物和易性的含义

混凝土拌合物的和易性也称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑、振捣)且成型后质量均匀、密实的性质,主要包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。

混凝土和易性检测

(1)流动性:指混凝土拌合物在自身重力或机械振动作用下易于流动、输送、均匀密实充满混凝土模板的性质,对强度有较大的影响。

(2)黏聚性:指混凝土拌合物在施工过程中保持其整体均匀一致的能力。黏聚性好可保证混凝土拌合物在输送、浇灌、成型等过程中不发生分层、离析,即保证硬化后混凝土内部结构均匀。此项性质对混凝土的强度和耐久性有较大的影响。

(3)保水性:指混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力。保水性好可保证混凝土拌合物在输送、成型及凝结过程中不发生大的或严重的泌水。保水性对混凝土的强度和耐久性有较大的影响。

2.新拌混凝土和易性的测定方法

目前,仅能测定混凝土拌合物在自重作用下的流动性,而黏聚性和保水性则凭经验观察和评定。混凝土拌合物流动性的测定方法有坍落度法和维勃稠度法。

动画:黏聚性分析

(1)坍落度法。坍落度法只适用于骨料公称最大粒径不大于31.5 mm、坍落度大于10 mm 的混凝土的坍落度测定。按规定拌和混凝土混合料,将坍落度筒按要求润湿,然后分三层将拌合物装入筒内,每层装料高度为筒高的1/3,每层用捣棒捣实25 次,装满刮平后,立即将筒垂直提起,提筒在5~10 s内完成。新拌混凝土拌合物在自重作用下的坍落高度H(mm)即为坍落度,以此作为流动性指标,如图5-3所示。

试验的同时,还需观察稠度、含砂情况、黏聚性、保水性,以评定新拌混凝土和易性。

(2)维勃稠度法。维勃稠度法只适用于骨料公称最大粒径不大于31.5 mm 及维勃稠度时间为5~30 s的干硬性混凝土的稠度测定。测定方法是将坍落度筒放在直径240 mm、高为200 mm 的圆筒中,圆筒安装在专用的振动台上,按坍落度试验方法将新拌混凝土装于坍落度筒中,小心垂直提起坍落度筒,在新拌混凝土顶上置一透明圆盘,开动振动台并记录时间,从开始振动至透明圆盘底面布满水泥浆的瞬间所经历时间,即为新拌混凝土的维勃稠度值,以秒计。维勃稠度试验仪如图5-4所示。

图5-3 坍落度测定

图5-4 维勃稠度试验仪

1—容器;2—坍落度筒;3—圆盘;4—滑棒;5—套筒;6、13—螺栓;7—漏斗;8—支柱;9—定位螺钉;10—荷重;11—元宝螺钉;12—旋转架

3.新拌混凝土流动性(坍落度)的选择

混凝土的坍落度宜根据构件截面尺寸大小、钢筋的疏密程度和施工工艺等要求确定。流动性大的混凝土拌合物,虽施工容易,但水泥浆用量多,不利于节约水泥,易产生离析和泌水现象,对硬化后混凝土的性质不利;流动性小的混凝土拌合物,施工较困难,但水泥浆用量少有利于节约水泥,对硬化后混凝土的性质较为有利。因此,在不影响施工操作和保证密实成型的前提下,应尽量选择较小的流动性。对于混凝土结构断面较大、配筋较疏且采用机械振捣的,应尽量选择流动性小的混凝土。依据《混凝土结构工程施工质量及验收规范》(GB 50204—2015),坍落度可参照表5-13 选用。

表5-13 混凝土浇筑入模时的坍落度

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4.新拌混凝土和易性的影响因素

混凝土和易性的影响因素

(1)水泥浆的用量。水泥浆包裹骨料表面、填充骨料之间空隙的同时应略有富余,以使混凝土拌合物具有一定流动性。在水胶比一定的条件下,水泥浆用量越多则流动性越大,但水泥浆过多会造成混凝土拌合物流浆、泌水、分层和离析,使黏聚性和保水性变差,混凝土的强度和耐久性降低;若水泥浆用量过少,则无法很好包裹骨料表面及填充骨料之间空隙,会造成混凝土拌合物崩塌,失去稳定性。因此,水泥浆的数量应以满足流动性为宜。

(2)水泥浆的稠度。水泥浆的稠度是由水胶比决定的。在水泥用量一定的情况下,水胶比越小,水泥浆越稠,混凝土拌合物流动性越小;水胶比越大,水泥浆越稀,流动性越大;水胶比过小,水泥浆稠度过大,则流动性过小,使得难以成型或不能密实成型。水胶比过大则水泥浆较稀,流动性大,但黏聚性和保水性较差,会使拌合物流浆、离析,严重影响混凝土强度及耐久性,因此,水胶比不宜过大或过小,一般应根据混凝土的强度和耐久性选择合理水胶比。

水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水胶比。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素,并且当用水量一定时,水泥用量适当变化(增减50~100 kg/m3)时,基本上不影响混凝土拌合物的流动性,即流动性基本上保持不变。这种关系称为固定用水量法则。由此可知,在用水量相同的情况下,采用不同的水胶比可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。该法则在配合比的调整中会经常用到。用水量可根据骨料的品种与规格及要求的流动性,参考表5-25、表5-26选取。

(3)砂率。砂率是指砂用量与砂、石总用量的质量百分率。

图5-5 砂率与坍落度关系图

砂率过大则骨料的比表面积和空隙率大,在水泥浆数量一定时,相对减薄了起到润滑骨料作用的水泥浆层厚度,使流动性减小。砂率过小,骨料的空隙率大,混凝土拌合物中砂浆数量不足,造成流动性变差,特别是黏聚性和保水性很差,即易崩坍、离析,另外,对混凝土的强度及耐久性也不利。合理的砂率应是砂子体积填满石子的空隙后略有富余,此时可获得最大的流动性和良好的黏聚性与保水性,或在流动性一定的情况下可获得最小的水泥用量。砂率对坍落度的影响,如图5-5所示(水与水泥用量一定)。

合理砂率可通过骨料的品种(碎石、卵石)和规格(最大粒径、细度模数)以及水胶比参照表5-28 确定。工程量较大时,应通过试验确定,以节约水泥用量和提高流动性。

(4)原材料的品种、规格、质量。采用卵石、河砂时,混凝土拌合物的流动性优于碎石、破碎砂、山砂拌和的混凝土。

水泥品种对流动性也有一定的影响,但相对较小。水泥品种对保水性的影响较大,如矿渣水泥的泌水性大。

(5)时间和温度。新拌混凝土随时间推移,部分拌和水蒸发或被骨料吸收,同时,水泥水化进而导致混凝土拌合物变稠,流动性变小,造成坍落度损失,影响混凝土施工质量。

新拌混凝土的和易性还受温度的影响,在不同施工环境温度下会发生变化。尤其是当前推广使用的商品混凝土需经过长距离的运输才能到达施工面,在这个过程中,空气湿度、温度、风速均会导致混凝土拌合物的和易性因失水而产生变化。

(6)外加剂与掺和材料。使用外加剂,可在不增加用水量及水泥用量的前提下,有效地改善新拌混凝土的和易性,同时提高混凝土的强度和耐久性,如减水剂等。

掺加粉煤灰、矿粉等混合材料时,也可改善混凝土拌合物的和易性。

5.新拌混凝土和易性的改善措施

根据影响新拌混凝土和易性的因素,可采取以下措施改善新拌混凝土和易性:

(1)调节材料组成。在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下,合理调整配合比,使之具有较好的和易性。

(2)掺加外加剂(如减水剂、引气剂等)。合理地利用外加剂,改善混凝土的和易性。

(3)提高振捣机械的效能。振捣效能的提高,可降低施工条件对混凝土拌合物和易性的要求,因而保持原有和易性也能达到捣实的性能。

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