混凝土工作性的測試方法

吳旭志，申 巖，惠夢夢

（長安大學工程機械學院，陜西 西安710064）

混凝土工作性的測試方法

吳旭志，申 巖，惠夢夢

（長安大學工程機械學院，陜西 西安710064）

本文在綜合查找資料的基礎上，對現行普通混凝土工作性的測試方法進行了綜述，對于每一種測試方法都按照原理、操作方法、計算過程的形式敘述，最后將各種測試方法的優缺點列舉出來，能夠讓讀者直觀明了地選用合適的方法。

混凝土；工作性；測試方法

1 混凝土的工作性定義

混凝土的工作性也就是和易性，和易性是指新拌混凝土在運輸和施工過程中沒有明顯的分層、離析、泌水等現象，并且能夠保持一定的時間，最終有利于運輸和施工的性能?；炷恋墓ぷ餍允且粋€總的概念，具體包括流動性、粘聚性、保水性。

2 現有的工作性測試方法

2.1 坍落度試驗

原理：將混凝土拌合物視為賓漢姆體，則依據流變學的原理，坍落度試驗可看作是混凝土拌合物在自身重力下的流動，剪切速率等于零。

優點：應用最廣泛、試驗儀器便宜，試驗操作簡單明了。

缺點：不適用于干硬性混凝土。而且進行坍落度試驗時人為因素對最終結果影響過大，不同的人做出的坍落度值可能相差很大。

試驗操作：

（1）將坍落度筒用自來水潤濕，當筒內部沒有聚成小股的水流下時，將坍落度筒放在平整的地面或鐵板上，踩住腳踏板。

（2）用小鏟或小勺將新拌混凝土通過導料漏斗裝填到坍落度筒內，第一次裝填到略微高于坍落度筒的三分之一處，然后用搗棒插搗，插搗的時候要沿著坍落度筒的四周逐漸向內，一共插搗25下，插搗完成后繼續裝填混凝土，裝填到高于坍落度筒三分之二的高度處，再沿著坍落度筒的四周逐漸向內插搗25次，插搗的時候搗棒需透過第二層并穿透到第一層約2～3 cm，最后一層混凝土裝填應高于坍落度筒的筒口，在插搗過程中應該隨時加料以保證混凝土高于坍落度筒口。

（3）第三層插搗完成后將導料漏斗取下，用鏝刀把筒口的拌合物抹平，清除坍落度筒周圍的廢料，然后迅速提起坍落度筒，提起的時候要垂直向上，不能偏斜使混凝土拌合物歪斜。整個提筒過程應在5 s～10 s內完成，整個坍落度試驗應在150 s內完成。

（4）將坍落度標尺放在接近坍落度試樣的地方，把標尺放在試樣頂端，讀數，精確到1 mm.

2.2 維比試驗

原理：維比試驗以拌合料重塑改變形狀的時間作為測量指標。其理論基礎是以恒定速率給混凝土施加能量，混凝土拌合物接受的能量隨時間的延長而增多，并且與時間成正比。

優點：維比試驗因與施工中的澆注方法較為一致，所以具有參考意義。

缺點：維比試驗中干硬性混凝土測試結果比大流動度混凝土更準確，但是即使維比時間相同也不能完全說混凝土拌合物的粘性相同。且同坍落度試驗一樣，人為因素也會對試驗結果造成影響（需要人為判定終點）。2.2.1儀器設備

（1）稠度儀：如圖1所示。

圖1 稠度計（維勃儀）

搗棒、饅刀，秒表分度值為0.5 s），黃油、刷子等。

2.2.2 試驗步驟

（1）按使用說明將稠度儀的各部件調整到適當位置。

（2）按坍落度試驗步驟，把混凝土拌合物裝入坍落度筒，并用搗棒插搗，插搗完第三層混凝土后，把導料漏斗7轉回到原先的位置，將坍落度筒口的混凝土用鏝刀刮平，然后從垂直方向輕輕提起筒模。

（3）擰緊螺絲9并擰松螺絲6，使圓盤可順暢地向下滑動，仔細將圓盤轉到混凝土上方，使圓盤與混凝土輕輕接觸。檢查圓盤是否可以順利滑向容器。

（4）開啟振動臺同時按下秒表開始計時，通過透明圓盤觀察混凝土，當水泥漿正好布滿圓盤底面時，立即停止秒表計時并關閉振動臺，記錄秒表所記時間，精確至1 s.

（5）每做一次試驗，都必須將試驗相關的容器、坍落度筒試模及透明圓盤用水沖洗干凈，并在滑棒等處涂層黃油，以備下次使用。

2.3 L型流動儀

原理：依據兩點法的試驗原理，楊靜等設計了L型流變儀用來測定混凝土拌合物的和易性。圖2是L型流動儀的示意圖。

圖2 L型流動儀

L型流動儀尺寸如圖2所示，試驗時按照坍落度試驗的步驟將混凝土裝入左側的料倉內，用搗棒搗實后把隔板上提，這時料倉內的混凝土拌合物會下沉，其下沉高度可表示拌合物的坍落度（屈服應力）；在提起隔板的同時按下秒表開始計時，當混凝土拌合物在水平方向不再移動時馬上停止計時，拌合物水平方向移動的距離除以移動的時間就是拌合物的流動速度，混凝土拌合物的流動速度可以表征其粘度系數。

使用L型流動儀試驗時可同時觀察L型流動儀的水平方向上不同位置的混凝土拌合物粗集料的含量，以此來反映混凝土拌合物流動后的均勻性。

2.4 Orimet儀試驗

試驗原理：Orimet儀常用于測試大流動性混凝土的粘度系數。儀器裝置如圖，一定體積的大流動性混凝土不發生離析的條件下，在自身重力的作用下從圖3 Orimet儀中全部流出，其流出速度和拌合物的黏度系數有關，流出速度越大，粘度系數越小，流出速度越小，粘度系數越大。

圖3 Orimet儀

實驗步驟：

（1）將Orimet筒下部的活門關閉，用小勺或小鏟將混凝土拌合料裝入豎管內，不用振搗。

（2）打開活門，同時按下秒表開始計時，當筒內混凝土拌合物全部流下時停止計時。

優點：試驗設備簡單容易獲得，試驗步驟簡便，方便在施工現場進行試驗。此外，Orimet儀常被用于模擬泵送混凝土的運動。

缺點：Orimet筒不適宜測定大粒徑混凝土拌合物，混凝土拌合物的粒徑過大不僅會影響其流出速度甚至會造成Orimet筒堵塞，且不能測定干硬性混凝土的粘度系數。

3 結論

本文所列舉的混凝土流動性測試方法有的只能測試單一指標，比如坍落度試驗，有的可以同時測試混凝土的屈服應力和粘聚性，有的方法可以測試多種指標，比如L型流變儀可以測試混凝土的下沉高度、流動時間、L型擴展值以及均勻度。在不同的試驗條件下，測試不同的試驗指標都需要仔細對比幾種不同的試驗方法，從而選擇最佳的方法來得出滿意的試驗結果。

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Test Methods for Workability of Concrete

WU Xu-zhi，SHEN Yan，HUI Meng-meng
（School of Engineering Machinery，Chang’an University，Xi’an Shaanxi 710064，China）

In this paper，based on the comprehensive search of information，several test methods of the workability of ordinary concrete were reviewed.Each test method is described in terms of principle，method of operation，and calculation process，finally，the advantages and disadvantages of various test methods are listed，allowing readers to choose the right method.

concrete；workability；test methods

TV331

A

1672-545X（2017）09-0251-03

2017-06-09

吳旭志（1993－），男，山西晉中人，碩士，主要研究方向：機械設計。