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1、混凝土坍落度及其經(jīng)時(shí)損失的控制混凝土坍落度及其經(jīng)時(shí)損失的控制文章發(fā)表于:2010101910:44:20混凝土坍落度及其經(jīng)時(shí)損失的控制一、新拌混凝土和易性1.1新拌混凝土和易性的概念新拌混凝土的和易性,也稱工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、運(yùn)輸、澆注、振搗)并獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能?;炷涟韬衔锏暮鸵仔允且豁?xiàng)綜合技術(shù)性質(zhì),它至少包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)獨(dú)立的性能。流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械(振搗)力作用下能
2、產(chǎn)生的流動(dòng)并均勻密實(shí)地添滿模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各組成材料之間有一定的粘聚力,不致在施工過(guò)程中產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力,不致在施工過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。可見(jiàn),新拌混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性有各自的內(nèi)涵,因此,影響它們的因素也不盡相同。正是因?yàn)樾掳杌炷恋牧鲃?dòng)性、粘聚性和保水性有其各自獨(dú)立的內(nèi)涵,目前,尚沒(méi)有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測(cè)定方法。通常是測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性,
3、輔以其他方法或直接觀察(結(jié)合經(jīng)驗(yàn))評(píng)定混凝土拌合物的粘聚性和保水性,然后綜合評(píng)定混凝土拌合物的和易性。測(cè)定流動(dòng)性的方法目前有數(shù)十種,最常用的是坍落度試驗(yàn)方法。將攪拌好的混凝土拌合物按一定方法裝入圓臺(tái)形筒內(nèi)(坍落度筒,見(jiàn)圖1),并按一定方式插搗,待裝滿刮平后,垂直平穩(wěn)地向上提起坍落度筒,量測(cè)筒高與坍落后混凝土試體最高點(diǎn)之間的高度差(mm),即為該混凝土拌合物的坍落度值。作為流動(dòng)性指標(biāo),坍落度越大表示流動(dòng)性越好。實(shí)際施工時(shí),混凝土拌合物的坍
4、落度要根據(jù)構(gòu)件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實(shí)方法來(lái)確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺筋較密,或采用人工搗實(shí)時(shí),坍落度可選擇大一些。反之,若構(gòu)件截面尺寸較大,或鋼筋較疏,或采用機(jī)械振搗,則坍落度可選擇小一些。表1列出《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)關(guān)于選用坍落度的規(guī)定。表1混凝土澆筑時(shí)坍落度選擇范圍結(jié)構(gòu)種類坍落度mm基礎(chǔ)或地面等的墊層、無(wú)配筋的大體積結(jié)構(gòu)(擋土墻、基礎(chǔ)等)或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)10~30板、梁和大型及中型截面的柱子等
5、30~50配筋密列的結(jié)構(gòu)(薄壁、斗倉(cāng)、筒倉(cāng)、細(xì)柱等)50~70配筋特密的結(jié)構(gòu)70~90注:a.本表是采用機(jī)械振搗混凝土?xí)r的坍落度,當(dāng)采用人工搗實(shí)混凝土?xí)r坍落度可適當(dāng)增大;b.當(dāng)需要配置大坍落度混凝土?xí)r,應(yīng)摻用外加劑;c.曲面或斜面結(jié)構(gòu)混凝土的坍落度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要另行選定;d.泵送混凝土的坍落度宜為80~180mm。根據(jù)澆筑時(shí)坍落度的不同要求,混凝土拌合物可分為四個(gè)等級(jí),見(jiàn)表2。表2混凝土澆筑時(shí)的坍落度(1)粘聚性:用搗棒在已坍落的拌合物
6、錐體側(cè)面輕輕擊打,如果錐體逐漸下沉,表示粘聚性良好,如果錐體倒坍、部分崩裂或出現(xiàn)離析,即為粘聚性不好。(2)保水性:提起坍落度筒后如有較多的稀漿從底部析出,錐體部分的拌合物也因失漿而骨料外露,則表明保水性不好。如無(wú)這種現(xiàn)象,則表明保水性良好。7)出盤的混凝土拌合物按以上進(jìn)行坍落度試驗(yàn)后得坍落度值H0;立即將全部物料裝入鐵桶或塑料桶內(nèi),用蓋子或塑料布密封。存放30min后將桶內(nèi)物料倒在拌料板上,用鐵鍬翻拌兩次,進(jìn)行坍落度試驗(yàn)得出30min
7、坍落度值H30;再將全部物料裝入鐵桶或塑料桶內(nèi),用蓋子或塑料布密封。存放60min后將桶內(nèi)物料倒在拌料板上,用鐵鍬翻拌兩次,進(jìn)行坍落度試驗(yàn)得出30min坍落度值H60。1.3混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的機(jī)理?yè)接懈咝p水劑的混凝土坍落度損失可歸納為物理原因和化學(xué)原因兩個(gè)方面。1)物理原因:當(dāng)高效減水劑摻入到水泥混凝土后,通過(guò)攪拌,水泥顆粒表面吸附高效減水劑分子,使得水泥粒子的Zeta電位提高。帶電粒子之間存在靜電斥力與范德華引力,阻止了水泥顆粒
8、凝聚。水泥水化過(guò)程中,由于物理和化學(xué)分散作用,液相中的粒子增多,分散的粒子由于布郎運(yùn)動(dòng)、重力、機(jī)械攪拌等,使粒子表面吸附的高效減水劑隨時(shí)間增加而減少,從而兩水泥顆粒之間Zeta電位降低,相互間作用位能下降,產(chǎn)生凝聚,引起混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失。2)化學(xué)原因:研究表明,水泥漿流動(dòng)度的經(jīng)時(shí)變化與液相中高效減水劑的濃度有關(guān)。由于水泥初期水化反應(yīng),高效減水劑的消耗引起液相中高效減水劑濃度的降低,對(duì)水泥的分散作用減弱,造成混凝土坍落度的損失。另外
9、,水泥水化產(chǎn)生CSH、Ca(OH)2等水化產(chǎn)物,會(huì)使新拌混凝土粘度增大,也是引起混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的原因之一。二、影響混凝土坍落度及其損失的因素2.1單位體積用水量單位體積用水量是指在單位體積水泥混凝土中,所加入水的質(zhì)量,它是影響水泥混凝土工作性的最主要的因素。新拌混凝土的流動(dòng)性主要是依靠集料及水泥顆粒表面吸附一層水膜,從而使顆粒間比較潤(rùn)滑。而粘聚性也主要是依靠水的表面張力作用,如用水量過(guò)少,則水膜較薄,潤(rùn)滑效果較差;而用水量過(guò)多,毛
10、細(xì)孔被水分填滿,表面張力的作用減小,混凝土的粘聚性變差,易泌水。因此用水量的多少直接影響著水泥混凝土的工作性,而且大量的試驗(yàn)表明,當(dāng)粗集料和細(xì)集料的種類和比例確定后,在一定的水灰比范圍內(nèi)(WC=0.4~0.8),水泥混凝土的坍落度主要取決于單位體積用水量,而受其他因素的影響較小,這一規(guī)律稱為固定加水量定則,它為水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)提供了極大的方便。2.2水泥特性水泥的品種、細(xì)度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會(huì)影響需水量。由于不同品種
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