新拌混凝土和易性的概念
新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇注、振捣)并获得质量均匀、成型密实的性能。混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质,它至少包括流动性、粘聚性和保水性三项独立的性能。流动性是指混凝土拌合物在自重或机械(振捣)力作用下能产生的流动并均匀密实地添满模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各组成材料之间有一定的粘聚力,不致在施工过程中产生分层和离析的现象。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力,不致在施工过程中出现严重的泌水现象。可见,新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有各自的内涵,因此,影响它们的因素也不尽相同。
正是因为新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性有其各自独立的内涵,目前,尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。通常是测定混凝土拌合物的流动性,辅以其他方法或直接观察(结合经验)评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性,然后综合评定混凝土拌合物的和易性。
测定流动性的方法目前有数十种,最常用的是坍落度试验方法。
将搅拌好的混凝土拌合物按一定方法装入圆台形筒内(坍落度筒,见图1),并按一定方式插捣,待装满刮平后,垂直平稳地向上提起坍落度筒,量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差(mm),即为该混凝土拌合物的坍落度值。作为流动性指标,坍落度越大表示流动性越好。
实际施工时,混凝土拌合物的坍落度要根据构件截面尺寸大小、钢筋疏密和捣实方法来确定。当构件截面尺筋较密,或采用人工捣实时,坍落度可选择大一些。反之,若构件截面尺寸较大,或钢筋较疏,或采用机械振捣,则坍落度可选择小一些。表1列出《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)关于选用坍落度的规定。
表1 混凝土浇筑时坍落度选择范围
结构种类 |
坍落度/mm |
基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构 |
10~30 |
板、梁和大型及中型截面的柱子等 |
30~50 |
配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等) |
50~70 |
配筋特密的结构 |
70~90 |
注:a.本表是采用机械振捣混凝土时的坍落度,当采用人工捣实混凝土时坍落度可适当增大;
b.当需要配置大坍落度混凝土时,应掺用外加剂;
c.曲面或斜面结构混凝土的坍落度应根据实际需要另行选定;
d.泵送混凝土的坍落度宜为80~180mm。
根据浇筑时坍落度的不同要求,混凝土拌合物可分为四个等级,见表2。
表2 混凝土浇筑时的坍落度
名称 |
级别 |
坍落度(mm) |
低塑性混凝土 |
T1 |
10~40 |
塑性混凝土 |
T2 |
50~90 |
流动性混凝土 |
T3 |
100~150 |
大流动性混凝土 |
T4 |
≥160 |
流态混凝土 |
T5 |
200~220 |
注:坍落度检测结果,在分级评定时,其表达取舍至邻近的10mm。
混凝土从拌合到浇注,需要有一段运输和停放时间,这种随时间增长,混凝土和易性变差的现象,被称为混凝土坍落度经时损失。
混凝土都存在坍落度经时损失,只是有大有小,掺用外加剂尤其是传统的高效减水剂后,其坍落度经时损失要比不掺时的基准混凝土大,甚至只经过20-30min,坍落度即降低为初始值的1/2-1/3,这将直接影响外加剂的使用效果及混凝土的生产和施工。