1、1新拌混凝土的性能硬化混凝土的性能混凝土拌和物的和易性:流动性 粘聚性 保水性塑性收缩等混凝土微结构:密实性 均匀性运输、浇灌和振捣硬化混凝土性能:强度fc 弹性模量Ec 徐变 耐久性23(一)混凝土拌合物的和易性 v工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能?流动性,便于浇灌与填充模具;均匀性,骨料在水泥浆中分布均匀,水泥颗粒在水中分布均匀,不分层离析;保水性,水不泌出。v良好性能的标志:运输中不易分层离析;浇灌时容易捣实或自密实;成型后表面容易修正。31.和易性的含义 v和易性:混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实混凝土的一种综合性能,包括:流动性流动性:反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作
2、用下流动的性能,取决于拌和物的稠度。粘聚性粘聚性:反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。保水性保水性:指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。4分层离析与泌水现象及其危害v分层离析现象:粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向,与拌和物的粘聚性有关。危害:分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻面,影响均匀性。v泌水现象:混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面,这种现象叫泌水,与拌和物的保水性有关。危害:泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水囊和水膜,降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力;表面还会形成酥松层等。5骨料水可见表面泌水内泌水6钢 筋沉降裂缝水 囊混凝土表面72.和易性的测定与评价 v和易
3、性是一项综合性的技术指标,确切评定较困难,具有不确定性。v测定:以测定其流动性为主,辅以对其粘聚性和保水性的观察,然后根据测定和观察结果,综合评价其和易性。vGB/T500802019规定,混凝土拌合物的和易性用两种流动性指标评价:塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示;干硬性混凝土用为维勃稠度表示。9坍落度试验Slump Testv标准圆锥筒v将拌和物等体积地分三层填入圆锥筒中v每一层用捣棒插捣25下v用灰刀将表面抹平v垂直提起圆锥筒,拌和物将在自重作用下向下坍落v量出坍落的毫米数坍落度200mm100mm300mm10坍落度试验坍落度直尺坍落扩展度11装第1层并插捣25次装第2层并插捣
4、25次装第3层并插捣25次抹平表面提起圆锥筒测量坍落高度坍落度试验步骤坍落度测量扩展度测量12坍落度测量结果的评定坍落度值(mm)混凝土的和易性 1040 低塑性混凝土 5090 塑性混凝土 100150 流动性混凝土 160 大流动性混凝土 如坍落度值大于220mm,应用钢尺测量混凝土扩展后的最大和最小直径,取平均值为扩展度。13坍落度试验v测出坍落度后,用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面,看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落,由此判断其粘聚性是否合格;v观察混凝土锥体下方是否有水分析出,由此判断其保水性是否合格。v由这两方面的观察加上坍落度测量即可判断混凝土拌和物和易性是否合格。14拌
5、合物的和易性与施工工艺 施工工艺 坍落度(mm)碾压混凝土 0滑模摊铺混凝土 30 50 泵送混凝土 100 200自密实混凝土 240 坍落度的选择 原则:根据施工方法、结构条件和制品要求,并参考经验资料进行选择,在满足施工和结构条件的情况下,尽量选用较小的坍落度,以节约水泥,提高混凝土质量。15维勃稠度试验透明圆盘 从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所需的时间为维勃稠度值VB。本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm,维勃稠度值在530s之间的拌和物稠度测定。维勃稠度仪163.影响和易性的主要因素(1)水泥浆与骨料的相对用量;(2)水泥浆的塑性(稠度),取决于水泥品种与细度、水灰比;
6、(3)骨料的级配和最大粒径、砂率;(4)骨料的形状和表面特征。(5)用水量(6)外加剂17(1)水泥浆与骨料的相对用量的影响 v水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。v水泥浆包裹在骨料的表面,在骨料间起润滑作用产生滚珠效应,减小了骨料颗粒间的内摩阻力。所以,水泥浆用量愈多,流动性愈好,拌和物的坍落度增大,同时还增大了拌和物的粘聚性。v水泥浆用量较小,相对骨料用量较大,水泥浆不足以包裹骨料表面形成润滑层,骨料间的摩擦力较大,拌和物不易流动,坍落度减小。18水泥浆与骨料相对用量的影响低水泥浆用量的干硬性拌和物高水泥浆用量的塑性拌和物19高水泥浆用量时的滚珠效应初始高度滚珠效应开始坍落度滚珠效应结
7、束20问题:水泥浆用量越多越好吗?解答:NO;增加水泥浆用量,就增加了骨料表面包裹层的厚度,增大了润滑作用,这有利于拌和物的和易性;但水泥浆过多,超过了骨料表面包裹层所需的量,则不仅使拌和物的流动性无明显增加,而且会出现流淌和泌水现象,同时会造成水泥浆的浪费,是不利的。21(2)水泥浆的塑性(稠度)的影响v水泥浆是由水泥和水组成,其塑性(稠度)取决于下列因素:水灰比水泥品种与细度221)水灰比的影响v水灰比是混凝土拌和物中用水量与水泥用量的比值:W/C=用水量(W)/水泥用量(C)v水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度(稠度)。v在水泥浆用量一定时,增大水灰比,水泥浆变稀,粘聚性降低,颗粒间内摩阻
8、力减小,流动性会有所增大;v但水灰比过大,水泥浆太稀,保水性变差,会导致混凝土拌和物出现泌水现象。232)水泥品种与细度的影响n在水灰比相同时硅酸盐水泥硅酸盐水泥 流动性好,密度较大;流动性好,密度较大;普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 流动性好,密度较大;流动性好,密度较大;火山灰水泥火山灰水泥 流动性较差,保水性较好;流动性较差,保水性较好;矿渣水泥矿渣水泥 流动性较差,保水性较差;流动性较差,保水性较差;粉煤灰水泥粉煤灰水泥 和易性最好,坍落度较大,保和易性最好,坍落度较大,保 水性和粘聚性均较好。水性和粘聚性均较好。n水泥颗粒愈细,拌和物的粘聚性和保水性愈好;当水泥的比表面积小于280m2
9、/kg时,混凝土拌和物的泌水性增大。24(3)最大粒径、骨料级配与砂率的影响1)最大粒径Dmax的影响v对于恒定的水泥浆用量,骨料粒径越大,总表面积越小,拌和物的坍落度越大;v对于给定的坍落度或维勃稠度,骨料粒径越大,骨料表面吸附水越少,则用水量越少,26 水泥浆用量一定时,粒径越大,表面积越小,骨料表面的水泥浆越厚,则骨料就容易滑动,坍落度就大。粒径越小,表面积越大,骨料表面的水泥浆越薄,则骨料相互连锁不易滑动,坍落度就小。282)骨料颗粒级配的影响v级配良好的骨料,较大粒径的颗粒堆积的空隙被较小颗粒填充,较小颗粒堆积的空隙被更小颗粒填充,不但使得骨料颗粒堆积的空隙率较小,填充在空隙中的水泥
10、浆减少,水泥浆主要包裹在骨料的表面,而且可以避免骨料颗粒间的连锁,利于骨料的滑动,拌和物流动性较好。当用水量相同时,级配良好的骨料可以增大拌和物的流动性。当流动性相同时,级配良好的骨料可以减小水灰比或减少用水量293)砂率的影响 v基本概念:混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料总量的质量百分数称为砂率。使拌合物的坍落度最大时的砂率称为合理砂率 试验表明:水灰比与用水量一定时,拌和物坍落度先随砂率增加而增大,达到最大值后,又随砂率增加而减小,坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率)坍落度坍落度(cm)砂率砂率()合理砂率合理砂率30问题:为什么存在一个合理含砂率?解答:v砂率的大小影响了拌合物中骨料
11、的总表面积和空隙率。v当水泥浆用量一定时,砂率较小时,石子较多,砂与水泥浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙,润滑作用较小,流动性、粘聚性、保水性均较差;v随着砂率增加,砂浆逐渐增多,粗骨料间润滑层逐渐增厚,坍落度会越来越大;v当砂率过大时,骨料总表面积和空隙率太大,水泥浆量变为不足,致使拌和物的坍落度变小,并随着砂率增大而减小。31(4)骨料颗粒表面特征与形状的影响v表面光滑且呈等径形状的颗粒比粗糙表面且有菱角的颗粒更利于骨料的滑动,而且,光滑颗粒的表面积较小。因此:在水泥浆用量相同时,光滑颗粒拌制的混凝土拌和物坍落度大于粗糙颗粒;当坍落度或维勃稠度相同时,光滑颗粒拌制的混凝土拌和物所需用水
12、量小于粗糙颗粒。v针片状的颗粒比等径形状的颗粒更不利于骨料的滑动。多菱角粗糙表面的颗粒多菱角粗糙表面的颗粒碎石碎石光滑表面颗粒光滑表面颗粒河卵石河卵石34(5)用水量的影响v每立方米混凝土的用水量单位用水量,它确定了混凝土拌和物的流动性。v当水泥用量一定时,增加用水量,水灰比增加,坍落度增大。v当水灰比一定时,增加用水量,就必须同时增加水泥用量水泥浆用量增加,则坍落度增大。35(三)浇注后的混凝土行为v离析分层与泌水新拌混凝土在运输、振捣和浇灌以后静置,大颗粒骨料下沉分层,水向表面迁移泌水;泌水将导致混凝土中骨料和钢筋的下部形成水囊和表面酥松,产生沉降裂缝;v塑性收缩 由于环境温湿度影响,表面泌出的水将向空气中蒸发,导致浇灌后的混凝土表面收缩,约束下收缩将导致表面开裂。v养护混凝土浇灌后,必须保护表面以防湿度损失,以减少塑性收缩,利于水泥水化,这种保护成为养护。养护措施有:喷洒水、覆盖表面膜等。v凝结时间v温升36END42