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1、6.2 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì),6.2.1 混凝土拌合物（新拌混凝土）的性能一.新拌混凝土的和易性1、和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于各工序(攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí))施工操作，并獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的混凝土性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)指標(biāo)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。,混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、硬化混凝土的強(qiáng)度及耐久性?；炷猎谖茨Y(jié)硬化以前，稱(chēng)為混凝土拌合物或稱(chēng)新拌混凝土，相對(duì)“硬化混凝土”而言。,流動(dòng)性：混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗作用下能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿(mǎn)模板的性能。粘聚性：混凝土各組成材料間具有一定粘聚力，在運(yùn)輸和澆注過(guò)程中不致產(chǎn)生分

2、層和離析現(xiàn)象，使混凝土保持整體均勻的性能。保水性：混凝土拌和物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過(guò)程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水現(xiàn)象。,混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性、保水性之間互相聯(lián)系又存在矛盾。 所謂拌合物的和易性良好，就是要使這三方面的性能在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，即使矛盾得到統(tǒng)一。,2、和易性的測(cè)定方法 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。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法(GB/T50080-2019)，用坍落度和維勃稠度測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。,評(píng)定和易性好壞，主要以測(cè)定流動(dòng)性指標(biāo)為主， 輔以觀察其粘聚性、保水性。,（1）

3、坍落度試驗(yàn)將混凝土拌合物分三層裝入標(biāo)準(zhǔn)坍落度筒中，每層插搗25次并裝滿(mǎn)刮平。垂直向上將筒提起，混凝土拌合物由于自重將會(huì)向下坍落。量測(cè)筒高與坍落后混凝土試體最高點(diǎn)之間的高度差（以mm計(jì)），即為坍落度。坍落度越大，表示混凝土拌合物的流動(dòng)性越大。,在進(jìn)行坍落度試驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性，以便全面地評(píng)定混凝土拌合物的和易性。,實(shí)驗(yàn)步驟1、按比例配出拌和材料，將它們倒在拌板上并用鐵鍬拌勻，再將中間扒一凹洼，邊加水邊進(jìn)行拌和，直至拌和均勻。2、用濕布將拌板及坍落度筒內(nèi)外擦凈、潤(rùn)滑，并將筒頂部加上漏斗，放在拌板上。用雙腳踩緊踏板，使其位置固定。3、用小鏟將拌好的拌和物分三層均勻的裝入筒內(nèi)

4、，每層裝入高度在插搗后大致為筒高的三分之一。頂層裝料時(shí)，應(yīng)使拌和物高出筒頂。插搗過(guò)程中，如試樣沉落到低于筒口，則應(yīng)隨時(shí)添加，以便自始至終保持高于筒頂。每裝一層分別用搗棒插搗25次，插搗應(yīng)在全部面積上進(jìn)行，沿螺旋線由邊緣漸向中心。在筒邊插搗時(shí)，搗棒應(yīng)稍有傾斜，然后垂直插搗中心部分。每層插搗時(shí)應(yīng)搗至下層表面為止。4、插搗完畢后卸下漏斗，將多余的拌和物用鏝刀刮去，使之與筒頂面齊平，筒周?chē)璋迳系碾s物必須刮凈、清除。5、將坍落度筒小心平穩(wěn)地垂直向上提起，不得歪斜，提離過(guò)程約510s內(nèi)完成，將筒放在拌和物試體一旁，量出坍落后拌和物試體最高點(diǎn)與筒的高度差（以mm為單位，讀數(shù)精確至5mm），即為該拌和物的坍

5、落度。從開(kāi)始裝料到提起坍落度筒的整個(gè)過(guò)程在150s內(nèi)完成。 6、當(dāng)坍落度筒提離后，如試件發(fā)生崩坍或一邊剪壞現(xiàn)象，則應(yīng)重新取樣進(jìn)行試驗(yàn)。如第二次仍然出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則表示該拌和物和易性不好，應(yīng)予記錄備案。 7、測(cè)定坍落度后，觀察拌和物的下述性質(zhì)，并記錄。,粘聚性的評(píng)定方法： 用搗棒在已坍落的混凝土錐體側(cè)面輕輕敲打，若錐體逐漸下沉,則表示粘聚性良好；如果錐體倒塌，部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象,則表示粘聚性不好。 保水性的評(píng)定方法： 坍落度筒提起后，如有較多稀漿從底部析出（淌漿），錐體部分混凝土拌合物也因失漿而骨料外露，則表明混凝土拌合物保水性能不好；無(wú)稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示保水性良好。,坍落

6、度越大，一般表示其流動(dòng)性越大，但也許因其粘聚性差。,（2）維勃稠度試驗(yàn)對(duì)坍落度值小于10的干硬性混凝土，采用維勃稠度試驗(yàn)。在維勃稠度儀上的坍落度筒中按規(guī)定方法裝滿(mǎn)拌合物，提起坍落度筒，在拌合物試體頂面放一透明圓盤(pán)，開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)水泥漿完全布滿(mǎn)透明圓盤(pán)底面的瞬間，記下秒表的秒數(shù)，稱(chēng)為維勃稠度。,混凝土拌合物流動(dòng)性按維勃稠度大小，可分為四級(jí)：超干硬性：31 s特干硬性：3021 s干硬 性：2011 s半干硬性：105 s,3. 流動(dòng)性(坍落度)的選擇根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為： 低塑性混凝土(坍落度值為1040 mm) 塑性混凝土(坍落度值為4090mm) 流動(dòng)性混凝

7、土(坍落度值為90150mm) 大流動(dòng)性混凝土(坍落度值150mm)。坍落度試驗(yàn)適用于骨料最大粒徑不大于37.5mm，坍落度值不小于10mm的塑性混凝土拌和物；坍落度值小于10mm的干硬性混凝土拌和物應(yīng)采用維勃稠度法測(cè)定。當(dāng)構(gòu)件截面較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時(shí)，坍落度可選大些；反之，如構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗時(shí)，坍落度可選擇小些。,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2019）的規(guī)定，混凝土澆筑時(shí)的坍落度宜按下表選用。 混凝土澆筑時(shí)的坍落度,流動(dòng)性(坍落度)的選擇,該表是采用機(jī)械振搗的坍落度，采用人工搗實(shí)時(shí)可適當(dāng)增大。當(dāng)施工工藝采用混凝土泵送混凝土拌合物

8、時(shí)，則要求混凝土拌合物具有高流動(dòng)性，其坍落度通常在80-180mm。,4、影響和易性的主要因素,（1）水泥漿的用量,（2）水泥漿的稠度,（3）砂率,（4）組成材料的品種及性質(zhì),（5）外加劑,（6）時(shí)間及溫度,4、影響和易性的主要因素（1）水泥漿的數(shù)量在混凝土拌合物中，水泥漿包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料潤(rùn)滑，提高混合料的流動(dòng)性；在水灰比不變的情況下，單位體積混合物內(nèi)，隨水泥漿的增多，混合物的流動(dòng)性增大。若水泥漿過(guò)多，超過(guò)骨料表面的包裹限度，就會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，這既浪費(fèi)水泥又降低混凝土的性能；如水泥漿過(guò)少，達(dá)不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性變差，流動(dòng)性低，不僅產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，還會(huì)使混凝

9、土的強(qiáng)度和耐久性降低?；旌衔镏兴酀{的數(shù)量以滿(mǎn)足流動(dòng)性要求為宜。,（2）水泥漿的稠度（有時(shí)寫(xiě)作：水灰比W/C或灰水比C/W）水灰比，是指單位砼用水量與水泥用量的質(zhì)量比，以W/C表示。水泥漿的稀稠，取決于水灰比的大小。水灰比小，水泥漿稠，拌合物流動(dòng)性就小，會(huì)使施工困難，混凝土拌合物難以保證密實(shí)成型。若水灰比過(guò)大，又會(huì)造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。水灰比不能過(guò)大或過(guò)小，依據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理地選用。,4、影響和易性的主要因素,無(wú)論是水泥漿的多少或是水泥漿的稀稠，實(shí)際上都反映了用水量是對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定性作用的因素。因?yàn)樵谝欢l件

10、下，要使混凝土拌合物獲得一定的流動(dòng)性，所需的單位用水量基本上是一個(gè)定值。單純加大用水量會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，因此，對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性的調(diào)整，應(yīng)在保持水灰比不變的條件下，以改變水泥漿量的方法來(lái)調(diào)整，使其滿(mǎn)足施工要求。,（3）砂率定義混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率的變動(dòng)會(huì)使骨料的總表面積及空隙率都會(huì)發(fā)生變化。水泥砂漿在砼拌和物中起潤(rùn)滑作用，可以減少粗集料顆粒之間的摩阻力，所以在一定砂率范圍內(nèi)，隨著砂率的增加，潤(rùn)滑作用也明顯增加，提高了混凝土拌和物的流動(dòng)性。 但砂率過(guò)大，即石子用量過(guò)少，砂子用量過(guò)多，此時(shí)集料的總表面積過(guò)大，在水泥漿量不變的情況下，水泥漿量相對(duì)少了，減弱了水泥漿

11、的潤(rùn)滑作用，導(dǎo)致混凝土拌和物的流動(dòng)性降低。如果砂率過(guò)小，即石子用量過(guò)大，砂子用量過(guò)少時(shí)，水泥砂漿的數(shù)量不足以包裹石子表面，在石子之間沒(méi)有足夠的砂漿層，減弱了水泥砂漿的潤(rùn)滑作用，不但會(huì)降低混凝土拌和物的流動(dòng)性，而且會(huì)嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性，容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。,4、影響和易性的主要因素,因此，砂率既不能過(guò)大，也不能過(guò)小，應(yīng)有一個(gè)合理砂率值。當(dāng)砂率適宜時(shí)，砂不但填滿(mǎn)石子間的空隙，而且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層以減小粗骨料間的摩擦阻力，使混凝土拌和物有較好的流動(dòng)性且能保持粘聚性和保水性良好，這個(gè)適宜的砂率稱(chēng)為合理砂率。合理砂率可通過(guò)試驗(yàn)、計(jì)算、查表等方法確定。,圖4-7 砂率與坍落度的關(guān)系

12、圖：砂率與水泥用量的關(guān)系 （水與水泥用量一定） （達(dá)到相同的坍落度）,（4）組成材料的品種及性質(zhì)水泥品種，集料種類(lèi)、形狀和級(jí)配等，都對(duì)混凝土拌合物的和易性有一定影響。需水量大的水泥拌合物，其物流動(dòng)性小。如普通水泥的混凝土拌合物比礦渣和火山灰的和易性好。在相同用水量條件下，集料表面光滑、少棱角、形狀較圓的卵石所拌制的拌合物流動(dòng)性較碎石的大。,4、影響和易性的主要因素,（5）外加劑 在拌制混凝土?xí)r，加入少量的外加劑能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的條件下，獲得良好的和易性，不僅流動(dòng)性顯著增加，而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。,4、影響和易性的主要因素,（6）時(shí)間及溫度 拌合后的混凝土拌

13、合物，隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸變得干稠，流動(dòng)性減小，原因是一部分水供水泥水化，一部分水被骨料吸收，一部分水蒸發(fā)以及混凝土凝聚結(jié)構(gòu)的逐漸形成，致使混凝土拌合物的流動(dòng)性變差。 拌合物的和易性也受溫度的影響。因?yàn)榄h(huán)境溫度的升高，水分蒸發(fā)及水化反應(yīng)加快，坍落度損失也變快。因此施工中為保證一定的和易性，必須注意環(huán)境溫度的變化，并采取相應(yīng)的措施。,4、影響和易性的主要因素,（1）改善砂、石的級(jí)配（特別是石子的級(jí)配），也有利于砼質(zhì)量的提高，但要增加備料工作；（2）盡量采用較粗大的砂、石；（3）盡可能降低砂率，通過(guò)試驗(yàn)采用合理砂率；有利于提高砼質(zhì)量和節(jié)約水泥；（4）在砂率不變的條件下，適當(dāng)增加砂石的用量，可減小拌合物

14、的流動(dòng)性。（5）混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，保持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥漿用量，當(dāng)坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂、石用量；（6）摻外加劑或摻合料；,5、改善和易性的主要措施,二、新拌砼的凝結(jié)時(shí)間（了解）新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間通常是用貫入阻力法進(jìn)行測(cè)定的。儀器：貫入阻力儀方法：先用5mm篩孔的篩從拌合物中篩取砂漿，按一定方法裝入規(guī)定的容器中，然后每隔一定時(shí)間測(cè)定砂漿貫入到一定深度時(shí)的貫入阻力。貫入阻力達(dá)到3.5MPa和28.0MPa的時(shí)間，分別是新拌混凝土的初凝和終凝時(shí)間。這是從實(shí)用角度人為劃分的，實(shí)際上，貫入阻力達(dá)到3.5MPa時(shí)，混凝土還沒(méi)有抗壓強(qiáng)度，初凝時(shí)間表示的是新拌

15、混凝土正常地?cái)嚢?、澆注和搗實(shí)的極限；貫入阻力達(dá)到8.0MPa時(shí)，抗壓強(qiáng)度約為0.7MPa，終凝時(shí)間表示混凝土力學(xué)強(qiáng)度開(kāi)始快速發(fā)展。,三、塑性收縮（裂縫）和塑性沉降（裂縫）1、塑性收縮 新拌混凝土在澆注完成后，如果所處環(huán)境較干燥，混凝土的表面會(huì)較快地蒸發(fā)失水，當(dāng)新拌混凝土的泌水速度低于水分的蒸發(fā)速度時(shí)，混凝土的表面會(huì)由于干燥產(chǎn)生塑性收縮，這時(shí)，混凝土的抗拉強(qiáng)度幾乎為0，極易形成塑性收縮裂縫。因此，混凝土在澆注完成后，應(yīng)特別注意表面的保濕養(yǎng)護(hù)，防止塑性收縮開(kāi)裂。收縮裂縫的特點(diǎn)：不規(guī)則地出現(xiàn)于表層，通常不連貫，中間寬，兩邊漸細(xì)，且很少發(fā)展至邊緣，嚴(yán)重時(shí)裂縫也能互相連通。如有鋼筋，裂縫形式會(huì)有所變化。

16、防治這種裂縫關(guān)鍵是搞好混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。調(diào)整混凝土的配合比，特別是摻引氣劑有助于減少收縮裂縫。處理：對(duì)這種裂縫的修補(bǔ)處理通常為涂刷水泥漿或低粘度聚合物，封堵裂縫防止水分侵入 。,2、塑性沉降新拌混凝土由于泌水會(huì)產(chǎn)生沉降，當(dāng)混凝土的澆注深度較大時(shí)，頂部的混凝土?xí)a(chǎn)生較大的沉降，這種沉降稱(chēng)為塑性沉降。塑性沉降受到阻礙時(shí)，例如鋼筋，則會(huì)產(chǎn)生塑性沉降裂縫。塑性沉降裂縫： 此類(lèi)裂縫發(fā)生于施工后不久，混凝土澆筑后會(huì)產(chǎn)生沉降，當(dāng)混凝土開(kāi)始凝結(jié)時(shí)，如遇到鋼筋或橫向板連接螺栓等物阻止這種沉降，會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫稱(chēng)為塑性沉陷裂縫。這種現(xiàn)象常發(fā)生在混凝土柱或其他窄長(zhǎng)構(gòu)件的邊角部位。預(yù)防措施： 可調(diào)整混凝土的配合比或摻用外加劑改善混凝土和易性，以避免產(chǎn)生這種裂縫。當(dāng)裂縫剛出現(xiàn)，可立即重新振搗上部混凝土以消除。若混凝土已硬化，應(yīng)采用封堵裂縫修補(bǔ)措施，保護(hù)鋼筋。事實(shí)上，當(dāng)混凝土剛出現(xiàn)裂縫，而尚未硬化時(shí)立即重新振搗效果更好。,6.2.2 混凝土的強(qiáng)度,混凝土的力學(xué)性質(zhì)是判斷硬化后混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，包括強(qiáng)度和變形。強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性質(zhì)?；炷翉?qiáng)度與混凝土的其他性能關(guān)系密切，通?；炷恋膹?qiáng)度越大，其剛度、