第三章新拌混凝土的工作性能新课件.ppt

1、新拌混凝土的工作性能新拌混凝土的工作性能 课 程 重 点 内 容三三 和易性选择原则和易性选择原则二二 施工中评定和易性的方法施工中评定和易性的方法一一 混凝土和易性的概念混凝土和易性的概念四四 影响和易性的因素影响和易性的因素学习本课程要达到的目标？学习本课程要达到的目标？在施工中判断混凝土在施工中判断混凝土的和易性；的和易性；根据坍落度实验现象根据坍落度实验现象分析混凝土的和易性；分析混凝土的和易性；能提出调整能提出调整混凝土和易性的混凝土和易性的方法。方法。情景情景：施工人员在现场搅拌混凝土，搅拌好的混凝土用来浇筑底板，问：如何保证混凝土底板的浇筑质量？工作性工作性=和易性和易性混凝土硬

2、化混凝土硬化后的性能和施后的性能和施工过程密切结工过程密切结合合 混凝土硬化前:混凝土硬化后:和 易 性 的 概 念不致产生离析不致产生离析和分层现象和分层现象不致发生泌不致发生泌水现象水现象和易性和易性粘聚性粘聚性保水性保水性流动性流动性易达结构均匀易达结构均匀易成型密实易成型密实好好好好保证硬化保证硬化后的质量后的质量 砼拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣砼拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。实）并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。能均匀密实地能均匀密实地填满模板填满模板流动性流动性 砼拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，产生流动，

3、并能均砼拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，产生流动，并能均匀密实地填满模板的性能。匀密实地填满模板的性能。坍落度大于坍落度大于100mm：泵送混凝土流动性根据施流动性根据施工要求不同工要求不同坍落度坍落度5070mm：普通混凝土泵送混凝土 Pumping ConcretePumping Concrete泵送混凝土 Pumping ConcretePumping Concrete碾压混凝土 Roller Compacted Concrete Roller Compacted Concrete粘聚性粘聚性不好不好离析离析分层分层组份分离组份分离不均匀不均匀骨料下沉骨料下沉水泥浆上浮水泥浆上浮

4、砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。粘聚性粘聚性 混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致发生聚力，在运输和浇注过程中不致发生分层、离析分层、离析现象使混现象使混凝土保持整体均匀的性能凝土保持整体均匀的性能。骨料骨料水水可见泌水可见泌水内泌内泌水水泌水与塑性沉降泌水与塑性沉降保水性保水性 混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌

5、水现象。致产生严重的泌水现象。钢筋钢筋沉降裂缝沉降裂缝水囊水囊混凝土表面混凝土表面粘聚性和保水性不好时粘聚性和保水性不好时和易性良好的标准和易性良好的标准粘聚性好则保水性往往也好，但当流动性增大时，粘聚性和保水性往往变差，反之亦然混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性，三者之间互相关联又互相矛盾 所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，亦即使矛盾得到统一流动性粘聚性保水性 如何在施工现如何在施工现场定量评定混凝土场定量评定混凝土和易性？和易性？和和 易易 性性 的的 测测 定定 方方 法法 一般以测定混凝土拌和物的流动性为主，辅一般以测定混凝土拌和物的流动性

6、为主，辅以对粘聚性和保水性的观察，以判断新拌混凝以对粘聚性和保水性的观察，以判断新拌混凝土的和易性是否满足工程的需要。土的和易性是否满足工程的需要。主要有坍落度法和维勃稠度法两种主要有坍落度法和维勃稠度法两种。将混凝土拌和物按规定的实验将混凝土拌和物按规定的实验方法装入标准的圆锥形筒（坍落方法装入标准的圆锥形筒（坍落筒）内，均匀捣平后，再将筒垂筒）内，均匀捣平后，再将筒垂直向上快速（直向上快速（5 510s10s）提起，测）提起，测量筒高与坍落后的混凝土试件最量筒高与坍落后的混凝土试件最高点之间的高度差，即为该混凝高点之间的高度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值（以土拌和物的坍落度值（以mmmm

7、为单为单位，精确到位，精确到5mm),5mm),通常用通常用T T表示。表示。一、坍落度法坍落度法适用范围坍落度法适用范围定量测定拌合物的流动定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定性、辅以直观经验评定粘聚性和保水性。粘聚性和保水性。测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落度（单位坍落度（单位mm）。）。适用范围：适用范围：集料最大粒径不大于集料最大粒径不大于40mm；坍落度值不小于坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混的低塑性混凝土、塑性混凝土。凝土。坍落度试验仪器坍落度试验仪器试验操作步骤试验操作步骤坍落度试验示意图保水性：观察稀浆程度保水

8、性：观察稀浆程度粘聚性：捣棒敲打锥体侧面粘聚性：捣棒敲打锥体侧面流动性：测量坍落度流动性：测量坍落度：将捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲将捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，如果混凝土锥体逐渐下降，表示粘聚性打，如果混凝土锥体逐渐下降，表示粘聚性良好，如果锥体倒塌或崩裂，说明粘聚性不良好，如果锥体倒塌或崩裂，说明粘聚性不好；好；：若提起坍落筒后发现较多浆体从筒底流出，若提起坍落筒后发现较多浆体从筒底流出，说明保水性不好。说明保水性不好。坍落度法简单易行，且指标明确，故至坍落度法简单易行，且指标明确，故至今仍为世界各国广泛采用今仍为世界各国广泛采用（1 1）测定结果受操作技术的影响较大；）测

9、定结果受操作技术的影响较大；（2 2）观察粘聚性与保水性时有主观因素的影响；）观察粘聚性与保水性时有主观因素的影响；（3 3）该方法仅适用于骨料粒径小于）该方法仅适用于骨料粒径小于40mm40mm，且坍落度大于，且坍落度大于10mm10mm的混凝土拌合物流动性的测定。的混凝土拌合物流动性的测定。干硬的混凝土又如何测定干硬的混凝土又如何测定呢？呢？二、维勃稠度法二、维勃稠度法 适用范围适用范围粗骨料最大粒径不大粗骨料最大粒径不大于于40mm；坍落度小于坍落度小于10mm，维，维勃稠度在勃稠度在5s30s之间之间的干硬性混凝土。的干硬性混凝土。维勃稠度试验示意图混凝土拌合物混凝土拌合物按流动性的分

10、类按流动性的分类 按混凝土质量控制标准（按混凝土质量控制标准（GB50164）的规定，塑性）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度、维勃稠度分为四级。、维勃稠度分为四级。见下表。见下表。名称名称代号代号指标指标混混凝凝土土拌拌合合物物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土1.575.55干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土1.4327.6混凝土流动性选择的原则混凝土流动性选择的原则在便于施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能取较小的坍落度，以节约水泥并获得质量较高的混凝

11、土。考虑考虑因素因素构件截面大小构件截面大小钢筋疏密钢筋疏密考虑考虑因素因素施工机械施工机械考虑考虑因素因素施工方式施工方式考虑考虑因素因素总结：当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。混凝土施工时坍落度的选择混凝土施工时坍落度的选择 混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。件截

12、面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。见下表。见下表。结结 构构 种种 类类坍落度，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1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090 影响混凝土和影响混凝土和易性的因素有哪些易性的因素有哪些呢？呢？过多过多出现流浆现象粘聚性变差强度与耐久性受影响过少过少不能很好包裹骨料表面产生崩塌现象粘聚性变差单位体积拌和物内，水泥浆愈多，则拌和物流动性愈大单位体积拌和物内，水泥浆愈多，则拌和物流动性愈大水泥浆数量和水灰比的影响水泥浆数量和水灰比的影响Tex

13、tText以满足流动以满足流动性要求为度性要求为度，对同一体积的混凝土拌合物而言，水泥对同一体积的混凝土拌合物而言，水泥浆越多，流动性越好，但水泥浆数量过多时，会出现流浆现象，过少时，浆越多，流动性越好，但水泥浆数量过多时，会出现流浆现象，过少时，会导致粘性不良。会导致粘性不良。水灰比（水灰比（W/CW/C）越大，拌合物的流动性越好，）越大，拌合物的流动性越好，但但W/CW/C过大时，混凝土的粘聚性与保水性降低。过大时，混凝土的粘聚性与保水性降低。是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍落度（坍落度T）达到最大，且粘聚性和保水性良好时

14、的砂率；或者）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍落度是在流动性（坍落度T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。最小的砂率。T，mms合理砂率水泥浆数量一定坍落度、强度一定合理砂率mc，kgs合理砂率的确定合理砂率的确定使用硅酸盐水泥以及普通水泥，流动性大，使用硅酸盐水泥以及普通水泥，流动性大，保水性好！保水性好！水泥越细，流动性越小，但保水性和粘聚水泥越细，流动性越小，但保水性和粘聚性越好；性越好；水泥的品种和细度影响水泥的品种和细度影响骨料品种骨料品种o骨料的种类骨料的种类 碎石碎石 卵石卵石骨料级配、粗细程度骨料级配、粗

15、细程度o骨料的级配：级配越好的骨料，流动性越大；骨料的级配：级配越好的骨料，流动性越大；颗粒粒径越大，流动性越大颗粒粒径越大，流动性越大o砂的种类、细度模数。砂的种类、细度模数。外加剂的影响外加剂的影响加入少量的外加剂能使混凝土拌和物在不增加水泥用量加入少量的外加剂能使混凝土拌和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，的条件下，获得良好的和易性，不仅流动性显著增加，而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。如减水剂、引气剂、泵送剂等。如减水剂、引气剂、泵送剂等。没加减水剂的水泥浆加减水剂后的水泥浆矿物掺合料的影响矿物掺合料

16、的影响掺加矿物掺合料掺加矿物掺合料能改变水泥浆的能改变水泥浆的稠度，从而能够稠度，从而能够改变混凝土的流改变混凝土的流动性。动性。时间和温度的影响时间和温度的影响混凝土拌和物，随混凝土拌和物，随着时间延长而逐渐着时间延长而逐渐变得干稠，和易性变得干稠，和易性变差。变差。环境温度升高，水环境温度升高，水分蒸发及水化反应分蒸发及水化反应加快，坍落度损失加快，坍落度损失也变快。也变快。12改善和易性措施改善和易性措施砂率合理砂率合理粗骨料级粗骨料级配良好配良好水泥品水泥品种适宜种适宜砂石较粗砂石较粗增加水泥增加水泥浆用量浆用量掺外加剂掺外加剂混凝土和易性改善措施混凝土和易性改善措施在工程实践中要改善

17、混凝土和易性，一般可采取如在工程实践中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四条措施：下四条措施：（）尽可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提（）尽可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提高混凝土质量和节约水泥。高混凝土质量和节约水泥。（）改善砂、石级配，采用良好级配。（）改善砂、石级配，采用良好级配。（）尽可能采用粒径较大的砂、石为好。（）尽可能采用粒径较大的砂、石为好。（）保持水灰比不变的情况下，增加水泥浆用量（）保持水灰比不变的情况下，增加水泥浆用量或加入外加剂（一般指的是减水剂）或加入外加剂（一般指的是减水剂）现场浇灌混凝土时，现场浇灌混凝土时，严禁施工人员随意向严禁施工人员随意向混凝土拌合物中

18、加水，混凝土拌合物中加水，试从理论上分析加水试从理论上分析加水对混凝土质量的危害。对混凝土质量的危害。现场浇灌混凝土时，施工人员向混凝土拌合物中加水，现场浇灌混凝土时，施工人员向混凝土拌合物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌合料的虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌合料的。特别是因水灰比的增大，增加了混凝。特别是因水灰比的增大，增加了混凝土内部的土内部的，因而会，因而会，并并，。故现场浇灌混凝土时，必。故现场浇灌混凝土时，必须严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水。须严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水。措施：措施：不能采用仅增加用水量的方式来提高混凝土的流动性

19、。不能采用仅增加用水量的方式来提高混凝土的流动性。施工现场万一必须提高混凝土的流动性时，必须在保证水灰比不施工现场万一必须提高混凝土的流动性时，必须在保证水灰比不变的情况下，既增加用水量，又增加水泥用量。变的情况下，既增加用水量，又增加水泥用量。某工程使用等量的42.5普通水泥和粉煤灰配制C25混凝土，工地现场搅拌，为赶进度搅拌时间较短。拆模后检测，发觉所浇筑的混凝土强度波动大，部分低于所要求的混凝土强度指标，请分析原因。混凝土是最重要的建筑材料，混凝土拌和混凝土是最重要的建筑材料，混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣实）物易于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、密实

20、的混凝土的性能，就并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能，就是其和易性，和易性体现在混凝土施工过程中，是其和易性，和易性体现在混凝土施工过程中，并影响着混凝土凝结硬化后的性能。并影响着混凝土凝结硬化后的性能。可泵性是指拌和料在泵压下在管道中移动摩擦力和弯头阻力之和的倒数。阻力越小，可泵性越好。在拌和料的组成材料中，只有水是可泵的。泵送过程中压力靠水传递到其他固体组成材料。这个压力必须克服管道的所有阻力，才能推动拌和料移动。在管壁有一层具有一定厚度的水泥浆润滑层，管壁的摩擦阻力决定于润滑层水泥浆的流变性以及润滑层厚度。0V由于配合比设计中的各种原因拌和料本身流动性偏小，坍落度偏小，造成阻力太大，泵

21、压不足推动拌和料前进。拌和料中有足够的用水量，由于掺加了高效减水剂，坍落度也很大，有的高达18-20cm，但拌和料在压力下泌水太多，遇到障碍物（如弯头）或在出口处，水脱离了拌和料，回流到后面的料中，压力不能很好的传递到固体颗粒，因此颗粒不能顺利移动，造成堵泵。坍落度坍落度压力泌水值压力泌水值可泵性可泵性 压力泌水值是指在一定压力下，一定量的拌和料在一定时间内泌出水的总量，以总泌水量或单位泌水量表示。压力泌水值过高或过低，摩擦阻力都大。泌水太多，阻力大，泵压不稳定，可能堵泵；压力泌水值太小，拌和物粘稠，结构粘度 过大，阻力大，也不易泵送。用于高层建筑坍落度大于16cm的拌和料，压力泌水值在701

22、10ml(4070kg/m3混凝土）坍落度1016cm的拌和料，合适的泌水量范围相应还小一些。较大的坍落度较大的坍落度较小的坍落度损失较小的坍落度损失泵送泵送拌和料拌和料在达到工程要求的强度和耐久性的前提下，调节坍落度和压力泌水值，得到最佳的可泵性，同时最大程度地减少水泥用量。水泥用量过大不仅不经济，而且对硬化混凝土的性能也有不利影响，如收缩徐变较大等。坍落度压力泌水值减少水泥用量p用坍落度和压力泌水值双重指标综合评价可泵性。泵送混凝土的设计要点是通过调节各种工艺参数来使坍落度和压力泌水值达到满意的配合。p在掺加减水剂或高效减水剂的同时加入引气剂成分，能有效提高可泵性和适当减小坍落度。在炎热季

23、节也可再加入缓凝成分。p掺加适量II级以上粉煤灰使提高可泵性的行之有效的措施。混凝土在硬化过程由于干燥脱水引起的体积收缩是混凝土出现裂纹的原因之一。某些裂纹在凝结硬化前已经产生了，这是混凝土引起的。混凝土塑性收缩：是指新拌混凝土在凝结硬化前产生的体积收缩，这种收缩实在混凝土还处于塑性状态时发生的。混凝土的泌水、沉降和化学收缩都是自发倾向，无法避免，但是塑性阶段的裂纹却是应该和可以避免的。临时挡风设施，减小混凝土表面的风速临时遮阳设施，降低表面温度在浇注与抹面间隔，临时覆盖塑料膜尽量缩短浇注与养护开始之间的时间在抹面后立即用湿麻布覆盖、喷雾或用养护剂，减少蒸发。新拌混凝土流动性的各种测试方法都是

24、经验方法，测得的量都不是科学意义上的物理量，因此都有其局限性，灵敏度也不够，所以混凝土学者试图用流变学概念来研究拌和物的流动性。理想弹性固体、塑性固体和粘性液体 他们的弹性变形、塑性变形和粘性流动（一）理想的牛顿液体 理想液体在外力作用下就开始流动，流动的速度与切应力成正比，其比例决定于液体的粘度。流变方程如下：dtdr0dtdr（二）Bingham体 一些带有分散粒子形成凝聚结构的液体如胶体则并不遵循牛顿液体的流动方程，切应力要达到某一定值 ，物体才开始流动，这时 值称为屈服应力，又称塑性强度。因为外力（切应力）必须克服了物体的粘聚结构后才能流动。流变方程如下：00dtdr0切应力切应变速度dtdr液体的粘度结构粘度（塑性粘度）