所謂混凝土拌合物指的是混凝土各組成材料按一定比例配合、拌制而成的尚未凝結硬化的塑性狀態的混合料。目前,對混凝土拌合物的性質用和易性(也稱工作性)來表征。和易性的含義指的是混凝土拌合物在不發生離析、泌水的條件下,能滿足一系列施工工序(拌和、運輸、澆筑、振搗等)的性能。和易性主要包括流動性、粘聚性和保水性三個指標。只有擁有適宜的和易性,混凝土才能振搗成型,使混凝土結構密實、均勻,形成較高的抗壓強度和抗折強度,且由于密實、空隙小的混凝土其耐久性能也能得到提高。對混凝土和易性的測試方法通常采用坍落度法和維勃稠度法,對于目前廣泛采用的泵送高強度混凝土和自密實混凝土可采用坍落度擴展法。其中,維勃稠度法適用于干硬性混凝土和特干硬性混凝土,我們在這里先略去不談。但是,坍落度作為反映拌合物稠度的指標尚有一些問題,指標屬于非量化判斷,判斷依據經驗且不夠精確,而且坍落度的測定方法和實際施工相比存在較大差異。
(1)坍落度的測定方法。用一個上口100mm,下口200mm,高300mm的喇叭狀的塌落度桶,灌入混凝土分三次填裝,每次填裝約為桶高的1/3,每次填裝后用搗錘沿螺旋方向由邊緣向中心插搗25次。插搗底層時應貫穿整個深度,插搗其他層時,要插至下層的表面。刮掉多余混凝土,垂直向上將筒提起,將筒置于混凝土一側,混凝土拌合物由于自重將會產生坍落現象,用尺量出拌合物落下的高度(mm)即為拌合物的坍落度值。坍落度越大表示混凝土拌合物的流動性越大;坍落度越小表示拌合物的流動性越小。拌合物粘聚性的評定是用搗棒在坍落完成的混凝土拌合物錐體側面輕輕敲打,此時如果錐體保持整體均勻逐漸下沉,則表示拌合物的粘聚性良好;如果錐體側面出現離析現象或突然倒塌,則表示拌合物粘聚性不好。拌合物保水性的評定是通過觀察混凝土拌合物析出漿液的多少來評定,如有較多的稀漿從坍落度桶提起后的底部析出則表示混凝土保水性不好;如無稀漿或只析出少量的稀漿,則表示拌合物的保水性良好。
(2)坍落度法的優缺點。此方法雖設備簡便、操作相對簡單,但采用人工插搗,因此受人工操作不定性較多(如插搗深度、插搗的次數、插搗間距、插搗方向),而且不管是粘聚性的評定還是保水性的評定,均屬于非量化判斷,沒有詳細的數據支持,依靠經驗甚至主觀來斷定。如:測定粘聚性時用搗棒敲打拌合物錐體側面,但是敲打的極難很難界定,而且不同操作人員所用力道的不同可能引起評定的結果存在差異,甚至差異很大;評定拌合物保水性時觀察混凝土拌合物析出漿液的多少,但漿液無法收集,只能大致判斷其在地面上的面積,依據經驗而判斷保水性是否良好,析出漿液的面積又與地面所用材料及干燥程度有很大的關聯。因此,筆者認為很有必要甚至必須開發一種新的可以定量測定并表達混凝土拌合物和易性指標的方法。
(1)電動凝土拌合物和易性的測定儀。筆者根據坍落度法和維勃稠度法等各設備的優缺點,特推出采用電動混凝土拌合物和易性測定儀。主體由坍落度筒、集水筒、刻度立柱、固定喂料斗支環、搗棒、電機和底座構成。設備構造圖如圖1。
圖1
(2)測定方法比較:①坍落度法采用人工插搗,因此受人工操作不定性較多(如插搗深度、插搗的次數、插搗間距、插搗方向);本設備采用機械振動定量振實,盡可能排除人工操作引起實驗結果的差異;②在保水性測定時,現行技術根據經驗目測估算評定,無法進行定量測定;本設備用帶有刻度的壺底收集稀漿,并根據稀漿達到的刻度來定量評價保水性的優劣;③現行技術采用人工量取塌落度值,略微不精確;本設備采用電子方法量取混凝土塌落度值。
經過對比發現,B組的測試結果更穩定、更定量、更精確。因此通過對實驗儀器的缺陷進行改良創新,更新實驗設備保證混凝土的質量,保證工程質量。
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