混凝土坍落度与坍落扩展度试验.doc

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混凝土坍落度与坍落扩展度试验

1.试验目的

　　坍落度为表示混凝土拌和物稠度的一种指标，测定的目的是判定混凝土稠度是否满足要求，同时作为配合比调整的依据。

本试验适用于坍落度不小于10mm，骨料最大粒径不大于40mm的混凝土拌和物。

　　2.试验仪具

（1）坍落度筒（图5-3）：

坍落度筒为铁板制成的截头圆锥筒，厚度不小于1.5mm，内侧平滑，没有铆钉头之类的突出物，在筒上方约2／3高度处有两个把手，近下端两侧焊有两个踏脚板，保证坍落度筒可以稳定操作。

（2）捣棒：

直径16mm，长约650mm，并具有半球形端头的钢质圆棒。

　　（3）其他：

小铲、木尺、小钢尺、抹刀和钢平板等。

3.试验方法

（1）润湿坍落度筒和底板，在坍落度筒内壁和底板上应无明水。

底板应放置在坚实的水平面上，并把筒放在底板中心，然后用脚踩住两边的踏脚板，坍落度筒在装料时应保持固定的位置。

（2）将拌制的混凝土试样分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1／3左右。

每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，每次插捣应在截面上均匀分布。

插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。

插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面；浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。

插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。

顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。

　　（3）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。

坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。

　　（4）提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌和物的坍落度值；坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定；如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录备查。

　　（5）测定坍落度的同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质，见表5-2，并记录备查。

混凝土拌和物目测性质评定标准表

目测性质

评定标准

分级

棍度

按插捣混凝土拌和物时难易程度评定

上

中

下

表示插捣容易

表示插捣时稍有石子阻滞的感觉

表示很难插捣

含砂情况

按拌和物外观含砂多少而评定

多

中

少

表示用馒刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝。

表示抹五、六次才可使表面平整无蜂窝。

表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。

保水性

指水分从拌和物中析出程度。

评定方法：

坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好；如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物的保水性良好。

粘聚性

观测拌和物各组成分相互粘聚情况。

评定方法：

用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。

（6）当混凝土拌和物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此次试验无效。

　　如发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示此混凝土拌和物抗离析性不好，应予记录。

　　4.试验结果

　　混凝土拌和物坍落度和坍落扩展度值以mm为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。

1.高强混凝土工作性检测方法

（1）在试验室或现场检测高强混凝土的工作性（可泵性），宜采用下列方法：

1）用坍落度筒测定拌合物的坍落度S、扩展度D；

2）用倒置的坍落度筒测定筒内拌合物自由下落的排空时间ts；

3）用L形流动仪测定拌合物的流速v。

在一般情况下，宜同时测定S、D、ts或S、D、v三个指标，对混凝土拌合物的工作性进行综合评定或对不同拌合物的工作性作相对比较。

（2）用坍落度筒测定高强混凝土的坍落度和扩展度，可参照《普通混凝土拌合物性能试验方法》GBJ80的规定。

拌合物粗骨料的粒径不应大于25mm，坍落度不应小于140mm。

具体试验方法如下：

1）仪器设备：

①强制式混凝土搅拌机；

②坍落度筒、捣棒、抹刀（与普通混凝土坍落度试验相同）；

③测定坍落度的配套工具及底板。

2）试验步骤：

①拌合物的总需用量为30L（不小于25L）；

②测定高强度混凝土拌合物的坍落度S，以mm计；

③测定拌合物的扩展度D，取两个垂直方向的平均值，以mm计，并记录坍落度筒提起到扩展稳定的时间。

（3）用倒置的坍落度筒测定筒内拌合物自由下落的排空时间，适用于坍落度不小于140mm的拌合物。

粗骨料的粒径不应大于25mm。

具体试验方法如下：

1）仪器设备。

同

（2）的规定，另需设置专门的支架，将坍落度筒倒置于支架上，小口朝下，距底板500mm。

筒底（小口）处装一可抽出的底板，同时配备秒表。

2）试验步骤。

将拌合物分三次装入筒内，每次插捣15下，将上口抹平，快速抽出底板，测定拌合物自筒内流出至排空的时间ts。

3）结果分析。

如ts在5~25S范围内且扩展D大于500mm，则可认为工作性（可泵性）良好；如ts小于5s或大于25S，应适当调整配合比或采取其他措施。

（4）用L形流动仪测定流速，适用于坍落度不小于140mm的拌合物，粗骨料的粒径不大于25mm。

具体试验方法如下：

1）仪器设备：

①强制式混凝土搅拌机；

②L形流动仪（图3-47），为有机玻璃或金属制品；

图3-47L形流动仪

③捣棒、抹刀（与坍落度试验用相同）；

④秒表（最少可计4点）。

2）试验步骤：

①将L形流动仪底面水平放置，并适当湿润其内侧；

②将混凝土拌合物沿上缘倒入L形流动仪高端一侧的容器中，装满后用捣棒插捣15次（如拌合物流动性较大而能自行充满时，可免去插捣），然后用抹刀抹平；

③上提隔板使拌合物流出，当流至50mm、100mm、300mm、和500mm远处（图3-47中A、B、C、D点）时，分别按下秒表（如拌合物流不到所测距离，就免去相应点计时），记录时间。

3）结果分析：

计算拌合物流速（以mm/s计）：

；；

式中t1、t2、t3——分别为拌合物从图中A~B、B~C、C~D的通过时间（s）。

根据不同需要，可选择任一v值表示试验结果（如拌合物较粘稠，而只能测得v1，则以v1表示结果；如拌合物流动性较大，则以v2或v3表示结果）。

试验时如发现有明显的离析和泌水现象，应改变混凝土的配合比，重新进行试验。

一、优化砼配合比，具备良好的流动性、填充性、抗分离性和匀质性

混凝土配合比优化设计，实质就是对原材料精选和配合比的调整试配，使混凝土具有足够的塑性粘度（即聚粘度），不致离析泌水；又具备良好的流动性、填充性能，形成均匀致密的结构。

混凝土的性能试配中，应遵循：

1、按照用水量、外加剂、砂率及掺和料性能对混凝土工作性能的影响规律，对配合比作调整，把工作性能的多项指标控制在适当范围内。

2、通过高效减水剂、缓凝保塑剂、适量引气等降低水胶比，保证混凝土工作性能及强度等级。

3、在混凝土工作性能适宜但强度值离试配值相差较大时，可通过提高胶凝材料浆量，降低水胶比，以满足强度等级。

4、混凝土拌合若出现离析，可增加砂率或减小细骨料细度模数，以及增加掺合料、减少用水量等办法解决。

5、若配制的混凝土拌合料“粘滞”，可适当增大细骨料细度模数，控制细粉含量；调整掺合料品种或掺量；或通过更换水泥品种，以保证水泥与外加剂的良好适应性。

二、控制混凝土坍落度和坍落扩展度

人工挖孔桩身混凝土存在的主要缺陷是混凝土的离析后造成局部浆体富余、粗骨料局部堆积，直接影响混凝土的内在质量。

而通过对混凝土坍落度、坍落扩展度抗离的控制，将是控制高抛免振混凝土工作性能的重要关键。

混凝土拌合物的坍落扩展度指标量化了混凝土在自重作用下克服屈服应力、粘度和摩擦后的流动状态，坍落扩展后越接近圆形，则表明匀质、变形能力越好；中边差则反映了石子在砂浆中的悬浮流动能力、抗分离能力和稳定性，所以中边差越小则表明越好。

同时，要求粗骨料中间不集堆，而且砼拌合物扩展度边缘无砂浆析出和泌水现象。

三、混凝土工作性能检测

配制的混凝土拌合料检测，除一般工作性能检测外，对混凝土的流动性、坍落度扩展度的检测尤为重要。

混凝土的流动性检测，传统方法采用坍落度测试，该方法简单易行，但对影响其流动性的屈服剪切应力和塑性粘度不能较准确地量化其指标，而且坍落度很大，拌合物的粘带酽稠，仍不能满足流动性要求。

因此，全面评价其流动性，应从时间及空间两个层面进行。

L型流动仪检测法克服了坍落度试验之不足，受人为因素影响较小，是衡量流动性指标较为理想方法。

混凝土坍落扩展度工作性能的检测，采用倒置坍落度筒底部加盖固定于支架，底部距地50cm，筒内装满混凝土抹平，迅速滑开底盖，用秒表计量流空时间，结合测坍落度时测得砼流动直径（坍落度扩展度），以及中间与边缘的高差值（中边差）。

一般控制以坍落度应在20cm左右，坍落度扩展度应大于60cm，流动时间在8～10S，中边差小于或等于30mm，则工作性能优良。

1．免振混凝土试验指标，尚无国家规范，暂用坍落度250，扩展度600，中边差25，流下时间6—16S，四项指标是可行的，有良好的粘聚性、流动性和保水性

优化砼配合比，具备良好的流动性、填充性、抗分离性和匀质性

　　混凝土配合比优化设计，实质就是对原材料精选和配合比的调整试配，使混凝土具有足够的塑性粘度（即聚粘度），不致离析泌水；又具备良好的流动性、填充性能，形成均匀致密的结构。

混凝土的性能试配中，应遵循：

　　1、按照用水量、外加剂、砂率及掺和料性能对混凝土工作性能的影响规律，对配合比作调整，把工作性能的多项指标控制在适当范围内。

　　2、通过高效减水剂、缓凝保塑剂、适量引气等降低水胶比，保证混凝土工作性能及强度等级。

　　3、在混凝土工作性能适宜但强度值离试配值相差较大时，可通过提高胶凝材料浆量，降低水胶比，以满足强度等级。

　　4、混凝土拌合若出现离析，可增加砂率或减小细骨料细度模数，以及增加掺合料、减少用水量等办法解决。

　　5、若配制的混凝土拌合料“粘滞”，可适当增大细骨料细度模数，控制细粉含量；调整掺合料品种或掺量；或通过更换水泥品种，以保证水泥与外加剂的良好适应性。

二、控制混凝土坍落度和坍落扩展度

　　人工挖孔桩身混凝土存在的主要缺陷是混凝土的离析后造成局部浆体富余、粗骨料局部堆积，直接影响混凝土的内在质量。

而通过对混凝土坍落度、坍落扩展度抗离的控制，将是控制高抛免振混凝土工作性能的重要关键。

　　混凝土拌合物的坍落扩展度指标量化了混凝土在自重作用下克服屈服应力、粘度和摩擦后的流动状态，坍落扩展后越接近圆形，则表明匀质、变形能力越好；中边差则反映了石子在砂浆中的悬浮流动能力、抗分离能力和稳定性，所以中边差越小则表明越好。

同时，要求粗骨料中间不集堆，而且砼拌合物扩展度边缘无砂浆析出和泌水现象。

三、混凝土工作性能检测

　　配制的混凝土拌合料检测，除一般工作性能检测外，对混凝土的流动性、坍落度扩展度的检测尤为重要。

　　混凝土的流动性检测，传统方法采用坍落度测试，该方法简单易行，但对影响其流动性的屈服剪切应力和塑性粘度不能较准确地量化其指标，而且坍落度很大，拌合物的粘带酽稠，仍不能满足流动性要求。

因此，全面评价其流动性，应从时间及空间两个层面进行。

L型流动仪检测法克服了坍落度试验之不足，受人为因素影响较小，是衡量流动性指标较为理想方法。

　　混凝土坍落扩展度工作性能的检测，采用倒置坍落度筒底部加盖固定于支架，底部距地50cm，筒内装满混凝土抹平，迅速滑开底盖，用秒表计量流空时间，结合测坍落度时测得砼流动直径（坍落度扩展度），以及中间与边缘的高差值（中边差）。

一般控制以坍落度应在20cm左右，坍落度扩展度应大于60cm，流动时间在8～10S，中边差小于或等于30mm，则工作性能优良。