普通混凝土的技术性质Word文档格式.docx
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敲击后出现（d）状，则粘聚性不良。
保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定（见图4-5b）。
析出量大，保水性差，严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。
析出量小则保水性好。
图4-5混凝土拌合物和易性测定
根据坍落度值大小将混凝土分为四类：
①大流动性混凝土：
坍落度≥160mm；
②流动性混凝土：
坍落度100～150mm；
③塑性混凝土：
坍落度10～90mm；
④干硬性混凝土：
坍落度<
10mm
坍落度法测定混凝土和易性的适用条件为：
a.粗骨料最大粒径≤40mm；
b.坍落度≥10mm。
对坍落度小于10mm的干硬性混凝土，坍落度值已不能准确反映其流动性大小。
如当两种混凝土坍落度均为零时，但在振捣器作用下的流动性可能完全不同。
故一般采用维勃稠度法测定。
（2）维勃稠度法：
坍落度法的测试原理是混凝土在自重作用下坍落，而维勃稠度法则是在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（单位：
秒）代表混凝土流动性。
时间越短，流动性越好；
时间越长，流动性越差。
见示意图4-6。
图4-6维勃稠度试验仪
1.容器；
2.坍落度筒；
3.圆盘；
4.滑棒；
5.套筒；
6.13.螺栓；
7.漏斗；
8.支柱；
9.定位螺丝；
10.荷重；
11.元宝螺丝；
12.旋转架
（3）坍落度的选择原则：
实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择。
①构件截面尺寸大小：
截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。
②钢筋疏密：
钢筋较密，则坍落度选大些。
反之亦然。
③捣实方式：
人工捣实，则坍落度选大些。
机械振捣则选小些。
④运输距离：
从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，应考虑途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些，特别是商品混凝土。
⑤气候条件：
气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，坍落度宜选大些，反之亦然。
一般情况下，坍落度可按表4-11选用。
表4-11混凝土浇筑时的坍落度（mm）
构件种类
坍落度
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
10～30
板、梁和大型及中型截面的柱子等
30～50
配筋密列的结构（薄壁、斗仓、简仓、细柱等）
50～70
配筋特密的结构
70～90
3．影响和易性的主要因素。
（1）单位用水量
单位用水量是混凝土流动性的决定因素。
用水量增大，流动性随之增大。
但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。
大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50～100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。
这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。
在进行混凝土配合比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格，根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》按表4-12选用，再通过试配调整，最终确定单位用水量。
表4-12混凝土单位用水量选用表
项目
指标
卵石最大粒径（mm）
碎石最大粒径（mm）
10
20
31.5
40
16
坍落度（mm）
190
170
160
150
200
185
175
165
35～50
180
210
195
55～70
220
205
75～90
215
230
维勃稠度（s）
16～20
-
145
155
11～15
5～10
注：
1.本表用水量系采用中砂时的平均取值，如采用细砂，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg，采用粗砂时则可减少5～10kg。
2.掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。
3.本表不适用于水灰比小于0.4时的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土。
（2）浆骨比
浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。
在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；
在混凝土凝结硬化以后，主要赋予粘结强度。
在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动性越大。
通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的粘聚性和保水性。
浆骨比不宜太大，否则易产生流浆现象，使粘聚性下降。
浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少粘结体，拌合物易发生崩塌现象。
因此，合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良好保证。
（3）水灰比
水灰比即水用量与水泥用量之比。
在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌合物流动性也随之增大，反之亦然。
用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。
但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。
合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。
（4）砂率
砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，表达式为：
（4-7）
式中：
——砂率；
S——砂子用量（kg）；
G——石子用量（kg）。
砂率对和易性的影响非常显著。
①对流动性的影响。
在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。
另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。
所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降，见图4-7a。
图4-7砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系
②对粘聚性和保水性的影响。
砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。
砂率增大，粘聚性和保水性增加。
但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。
③合理砂率的确定。
合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。
或者在保持流动性不变的情况下，使水泥浆用量达最小值。
如图4-7b。
合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。
在大型混凝土工程中经常采用。
对普通混凝土工程可根据经验或根据JGJ55参照表4-13选用。
表4-13混凝土砂率选用表
水灰比（W/C）
0.40
26～32
25～31
24～30
30～35
29～34
27～32
①表中数值系中砂的选用砂率。
对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；
②本砂率适用于坍落度为10～60mm的混凝土。
坍落度如大于60mm或小于10mm时，
应相应增大或减小砂率；
按每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
③只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大；
④掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用；
⑤对薄壁构件砂率取偏大值。
（5）水泥品种及细度
水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。
另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和粘聚性。
如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混凝土流动性比普通水泥小。
在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，粘聚性也较差。
同品种水泥越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。
（6）骨料的品种和粗细程度
卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。
河砂与山砂的差异与上述相似。
对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。
（7）外加剂
改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。
它们能使混凝土在不增加用水量的条件下增加流动性，并具有良好的粘聚性和保水性。
详见第五节。
（8）时间、气候条件
随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。
气温高、湿度小、风速大将加速流动性的损失。
4．混凝土和易性的调整和改善措施
（1）当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增加水泥浆用量。
但水泥浆用量过多，则混凝土成本提高，且将增大混凝土的收缩和水化热等。
混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。
（2）当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下，增加砂石用量。
实际上相当于减少水泥浆数量。
（3）改善骨料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚性和保水性。
但骨料占混凝土用量的75%左右，实际操作难度往往较大。
（4）掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的最有效措施。
（5）尽可能选用最优砂率。
当粘聚性不足时可适当增大砂率。
（二）混凝土的凝结时间
混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于骨料的掺入，水灰比的变动及外加剂的应用，又存在一定的差异。
水灰比增大，凝结时间延长；
早强剂、速凝剂使凝结时间缩短；
缓凝剂则使凝结时间大大延长。
混凝土的凝结时间分初凝和终凝。
初凝指混凝土加水至失去塑性所经历的时间，亦即表示施工操作的时间极限；
终凝指混凝土加水到产生强度所经历时间。
初凝时间希望适当长，以便于施工操作；
终凝与初凝的时间差则越短越好。
混凝土凝结时间的测定通常采用贯入阻力法。
影响混凝土实际凝结时间的因素主要有水灰比、水泥品种、水泥细度、外加剂、掺合料和气候条件等等。
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