普通混凝土的工作性能

文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.word版本可編輯.歡迎下載支持.PAGEword版本可編輯.歡迎下載支持.文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.word版本可編輯.歡迎下載支持.第三章普通混凝土的工作性能第一節(jié)普通混凝土混合料的流變特性第二節(jié)普通混凝土混合料工作性的影響因素（參考混凝土技術(shù)8-1.2）第三節(jié)普通混凝土混合料工作性的測試（參考混凝土技術(shù)8-3）和易性從實(shí)際應(yīng)用的意義上講，可以認(rèn)為混凝土和易性是衡量混凝土在運(yùn)輸、澆筑和搗實(shí)過程中操作的容易程度，并保證混凝土拌和物質(zhì)量均勻不離析的新拌混凝土的性能。和易性好或是不好是指混凝土拌和物是否易于拌和，易于運(yùn)輸以及對于待澆筑的結(jié)構(gòu)物(結(jié)構(gòu)物的大小和形式，鋼筋的間距等)，混凝土拌和物是否易于澆筑和搗實(shí)；在拌和、運(yùn)輸，澆筑與終飾過程中混凝土拌和物能否始終保持原有的均勻性不發(fā)生離析且易于操作。故在實(shí)用中，混凝土和易性可以用兩個(gè)指標(biāo)來衡量，一、流動性或稠度，用坍落度、V—B值和擴(kuò)展度表示，二、粘聚性，即水不易溢出、粗集料不易自混凝土拌和物中分離出來。和易性是一個(gè)相對的指標(biāo)，工程構(gòu)件類型不同，施工方法不同，對和易性也有不同的要求，例如用于鋪筑路面的混凝土和用于水下澆筑的混凝土，對配合比相坍落度均有不同約要求，適用于路面的，和易性良好的混凝土拌和物并不適合水下混凝土的和易性的要求，同樣用于澆筑大體積結(jié)構(gòu)混凝土的混凝土拌和物，用于澆筑斷面狹窄或配筋密集的構(gòu)件則會產(chǎn)生困難?；炷恋某煞直仨氄_的設(shè)計(jì)，混凝土拌和物應(yīng)具有加工要求的和易性，硬化后應(yīng)具有設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，應(yīng)滿足建筑物耐久性的要求，即最經(jīng)濟(jì)地制造和易性良好的混凝土拌和物，硬化后具有良好的強(qiáng)度和良好的耐久性，水泥用量較多、細(xì)集料用量較多和粗集料用量較少以及相應(yīng)地用水量較多的混凝土拌和物一般均具有較好的和易性，但這種混凝土往往是不經(jīng)濟(jì)的，性能也不是很好的?；炷僚浜媳葢?yīng)能同時(shí)滿足和易性、強(qiáng)度與耐久性的要求，不能為了和易性而降低混凝土強(qiáng)度或其他性能。稠度或流動性是混凝土和易性的重要組成部分，可用坍落度、V一B值或流動桌擴(kuò)展度表示，一般認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)用水量較多的混凝土拌和物具有較大的流動性，但同樣流動性的混凝土拌和物隨著配合比不同其和易性可能有較大的差異，根據(jù)目前習(xí)慣，這里和以后提到的和易性時(shí)均是指混凝土的坍落度。8.1.1和易性試驗(yàn)1、坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)是應(yīng)用最早和應(yīng)用最廣泛的一種測定混凝土稠度的方法，它常用于選擇配合比時(shí)確定混凝土的稠度，以及工地用來檢查混凝土拌和物和易性是否合乎要求，我國國家標(biāo)準(zhǔn)和各部門的混凝土試驗(yàn)方法中均列有坍落度試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)坍落度筒尺寸為高300mm，頂部直徑100mm，底部直徑200mm，用厚度不小于1.5mm的薄鋼板或金屬板制成，適用于粗集料最大粒徑不大于40mm混凝土拌和物的稠度測定。試驗(yàn)時(shí)把坍落度筒置于光滑、水平、不吸于水的剛性底板上，用腳踩住兩邊的踏腳板以保持坍落度筒位置周定，把混凝土拌和物用小鏟分三層均勻地裝入筒內(nèi)，每層用直徑為16mm長600mm的端部為磨圓半球形的搗棒均勻地插搗25次，各層搗實(shí)后的高度約為筒高的1/3，搗實(shí)按螺旋形方向自外向中心循序進(jìn)行，插搗應(yīng)均勻地分布在全截面上，插搗第一層時(shí)搗棒應(yīng)貫穿整個(gè)高度，搗第二層和第三層時(shí)搗棒應(yīng)穿透本層直至下層頂面。整個(gè)搗實(shí)過程搗棒應(yīng)保持垂直，搗實(shí)筒邊混凝土?xí)r搗棒可稍傾斜，如混凝土因搗實(shí)沉落低于筒口，則在搗實(shí)前須添加混凝土拌和物，搗實(shí)完畢后，刮去多余的混凝土，垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒，將坍落度筒置于坍落后的混凝土試體旁，將搗棒橫置筒頂，量取混凝土試體最高點(diǎn)至搗棒底面的距離，即為坍落度值以mm計(jì)，精確到5mm。提起坍落度筒時(shí)應(yīng)避免傾斜或橫向扭動坍落度筒，整個(gè)提筒過程應(yīng)在5s～10s內(nèi)完成，從開始裝料到提起坍落度筒的整個(gè)過程應(yīng)連續(xù)地進(jìn)行并應(yīng)在150s內(nèi)完成。提取坍落度筒后，如發(fā)生試體部分混凝土脫落或試體發(fā)生一邊剪切坍落，則舍棄這次試驗(yàn)，取試樣的另一部分重新試驗(yàn)。應(yīng)該遵守正確的試驗(yàn)步驟，試驗(yàn)時(shí)操作的變化會在試驗(yàn)結(jié)果上反映出來，混凝土拌和物應(yīng)翻拌均勻，裝料時(shí)應(yīng)注意鏟取有代表性的均勻的混凝土拌和物。做比較性試驗(yàn)時(shí)最好能由同一個(gè)操作者進(jìn)行這些試驗(yàn)。坍落度試驗(yàn)中，坍落后的混凝土試體一般會出現(xiàn)下述四種現(xiàn)象見圖8.1－1。坍落度接近于零如圖8.1-1a)所示，在這種情況下可能稍微增加用水量混凝土便具有良好的和易性，也可能還需要增加含砂率。當(dāng)提起坍落度筒后混凝土試體均勻地坍落便得到坍落度很好的混凝土如圖8.1-1b）所示，此時(shí)混凝土具有良好的和易性，大部分混凝土結(jié)構(gòu)澆筑所需要的坍落度大致為3cm～10cm左右，對于水泥用量較多的混凝土，這也是坍落度試驗(yàn)最有效的范圍。當(dāng)混凝土拌和物缺乏塑性或粘性，混凝土拌和物砂漿含量較少，缺乏足夠的粘結(jié)力使混凝土保持整體性則會產(chǎn)生剪切坍落度如圖8.1-1c）所示，一般來說，水泥用量較少的混凝土更容易產(chǎn)生剪切坍落度，如果重新取樣坍落度試驗(yàn)仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象則應(yīng)重新檢查配合比。摻加減水劑或高效減水劑，選擇適宜的砂率和配合比，便可得到和易性良好的流動混凝土，坍落度為20cm左右，見圖8.1-1d）。用水量太大或配合比不恰當(dāng)導(dǎo)致稀水泥砂漿外溢，出現(xiàn)混凝土試體坍塌，坍塌的混凝土和產(chǎn)生剪切坍落度的混凝土均為不良的可澆筑性，從而會影響混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，應(yīng)予避免。量取坍落度值后，尚應(yīng)進(jìn)一步檢查混凝土拌和物的粘性和泌水性，提起坍落度筒，用搗棒在坍落的混凝土試體兩側(cè)輕輕敲擊，如果混凝土試體整體逐漸下沉，則表示粘聚性良好；如果混凝土試體倒塌，部分脫落或出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，表示粘性不好。同時(shí)用翻拌好的混凝土拌和物做抹面試驗(yàn)，用抹刀適度抹平混凝土拌和物表面，粘性好的混凝土粘聚成平面，觀察抹平后的混凝土表面會出現(xiàn)三種不同狀態(tài)，第一種是粗集料外露，砂漿不足以填滿粗集料之間的空隙，這種混凝土拌和物澆筑非常困難卜同.時(shí)會得到多孔的混凝土和蜂窩狀表面。第二種是水泥砂漿過多，雖具有和易性并得到光滑的表面，但這種混凝土因產(chǎn)出量小顯得不經(jīng)濟(jì)，混凝土性能也因水泥砂漿過多而受到不利影響。第三種是混凝土拌和物有正確的水泥砂漿含量，能填滿粗集料間孔隙并有適量的富余，在適度的抹面的條件下不顯得有過多的砂漿富余，這種混凝土具有良好的可澆筑性，單位水泥用量可得到最大的產(chǎn)出量，硬化后混凝土性能良好。和易性還可用觀察混凝土試體泌水性作輔助檢查，提取坍落筒后往往會發(fā)現(xiàn)有一部分含細(xì)顆粒的稀漿自試體表面流出。水分流失會導(dǎo)致混凝土拌和物離散造成澆筑困難，或是澆筑后大量泌水均會使混凝土質(zhì)量降低，應(yīng)該避免，一般可以減少混凝土用水量，應(yīng)用較富余的混凝土配合比，增加含砂率或增加砂中細(xì)顆粒含量或者應(yīng)用引氣劑以降低混凝土的泌水量。從另一方面來講，排出一部分多余的水并不是壞事，但須在泌水終了之后，到達(dá)震動界限之前采用二次震搗以減少和消除泌水造成的損害增進(jìn)混凝土質(zhì)量。坍落度數(shù)值相同但配合比不同的混凝土拌和物其和易性也不相同，例如坍落度為5cm，集料/水泥比為6:1的混凝土的和易性比采用同樣的材料，坍落度也為5cm但集料/水泥比為4.5:1的混凝土的和易性要差。一般來說，坍落度一定時(shí)，與較貧的配合比相比較，較富配合比的混凝土的和易性要好些。坍落度試驗(yàn)結(jié)果的波動范圍亦與配合比的富余程度有關(guān)，富配合比的多次的拌和物的坍落度試驗(yàn)結(jié)果波動范圍較小，相反較貧配合比的坍落度試驗(yàn)結(jié)果波動較大，富配合比混凝土坍落度試驗(yàn)結(jié)果偏差或許是±5cm～10cm，貧混凝土的坍落度偏差則可能是±20m，甚至更大。坍落度試驗(yàn)不適用于干硬性混凝土和大流動度混凝土。坍落度試驗(yàn)不能很好的測定混凝土的和易性，但能很好地測定混凝土的流動性能，由于它簡單適用，很適宜用于工地混凝土質(zhì)量控制，測定混凝土的坍落度，可以檢查混凝土配合比的變化，集料級配變化以及集料含水率不同起的變化。2、維勃稠度試，（V-B試驗(yàn)）V-B試驗(yàn)源于瑞典，原來大部分用于研究目的，后為混凝土工業(yè)各部門所采用，現(xiàn)已為各國廣泛采用混凝土坍落度小于1cm時(shí)，坍落度試驗(yàn)結(jié)果不能很好的反映混凝土稠度的變化，此時(shí)，可用V-B試驗(yàn)方法測定混凝土的稠度。V-B稠度儀由小震動臺，圓住體容器，坍落度筒，旋轉(zhuǎn)架和可沿測桿滑動的透明圓盤構(gòu)成，見圖8.1-2，將坍落度筒置于圓柱體容器內(nèi)，按照坍落度試驗(yàn)方法，裝入混凝土拌和物、搗實(shí)、抹平表面，提起并移去坍落度筒，把透明圓盤轉(zhuǎn)到混凝土試體頂面，開動震動臺，在震動作用下混凝土由圓錐體變成圓柱體，從震動開始到透明圓盤底面完全為水泥漿布滿所需的時(shí)間，即為所測混凝土拌和物的V-B稠度值，以S表示。A-坍落度筒；B-容器；C-震動臺；D-透明圓盤；E-喂料斗對于大流動度的混凝土，測得V-B值的時(shí)間很短，很小的時(shí)間測量誤差，比如說。0.5或1.0s是整個(gè)V-B稠度值的很大一部分，所以V-B試驗(yàn)不適用于大流動度混凝土拌和物V-B試驗(yàn)的有效范圍一般為5s~30s。V-B試?yán)椒ú捎谜饎幼鳛闇y量稠度的手段，因而更為接近工程實(shí)際是比較逼真的，V-B試驗(yàn)一般具有良好的復(fù)演性。3、擴(kuò)展度試驗(yàn)由于超塑化劑(高效減水劑)的出現(xiàn)，流動混凝土或超塑化混凝土得到了廣泛的應(yīng)用，流動混凝土的坍落度大于18cm時(shí)，坍落度試驗(yàn)不能很好地反映混凝土稠度的變化，坍落度小于1cm的混凝土的稠度可用V-B稠度儀測定，大流動度混凝土的稠度可用擴(kuò)展度試驗(yàn)側(cè)定前德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN1048擴(kuò)展度試驗(yàn)方法如下：試驗(yàn)設(shè)備由底板和一塊70cm×70cm。的木板所構(gòu)成，木板的一邊鉸接于底板上，對應(yīng)的一邊可作垂直升降運(yùn)動，垂直運(yùn)動的高度限制為4.0cm，木板頂面復(fù)以3mm的鋼板，面板總重量為l6kg，面板中央平行于板邊刻有十字線，中央并刻有直徑為20cm的圓以標(biāo)志截頭圓錐簡的位置，擴(kuò)展度儀（flowtable）置于穩(wěn)固的水平的底面上，見圖8.1-3,將截頭圓錐筒置于板中央，截頭圓錐筒高200mm，上口直徑與下口直徑分別為130mm和200mm?；炷涟韬臀锓窒嗟鹊膬蓪友b入簡內(nèi)，每層用端部尺寸為40.mX40m.的木質(zhì)搗棒輕輕搗實(shí)10次，抹面表面，30s后提起錐筒，提起板的自由邊至40m.高度再任其自由下落，在15s內(nèi)落下巧次，量測互相垂直兩個(gè)方向上的混凝土直徑，以其平均值作為該混凝土拌和物的擴(kuò)展度值，并觀察其離析現(xiàn)象作好記錄。圖擴(kuò)展度儀擴(kuò)展度與坍落度之間存在非線性關(guān)系見圖8.1-4.亦有人采用近似線性關(guān)系如圖所示圖擴(kuò)展度與坍落度的關(guān)系（一）圖擴(kuò)展度與坍落度的關(guān)系（二）在坍落值小的時(shí)候，圖與圖表示擴(kuò)展度與坍落度的關(guān)系很有差別，但在流動混凝土范圍內(nèi)兩者又很接近。坍落度試驗(yàn)特別是做大流動度混凝土坍落度試驗(yàn)時(shí)，許多因素會影響到試驗(yàn)結(jié)果，如不水平的底面，震動，延時(shí)誤差以及操作者產(chǎn)生的誤差等。在擴(kuò)展度試驗(yàn)中由于要震動15次，消除部分偶然誤差，操作時(shí)產(chǎn)生少許震動的影響對于劇烈震動15次的試驗(yàn)結(jié)果來說亦可忽略不計(jì)。坍落度試驗(yàn)對于流動混凝土不敏感。試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土拌和物坍落度自165mm變化到220mm，擴(kuò)展度自460mm變化到610rnm，即坍落度變化55mrn擴(kuò)展度卻變化了150mm,顯然，擴(kuò)展度試驗(yàn)要靈敏多了。4、坍流度試驗(yàn)日本測定水下不分散混凝土的稠度采用了一種坍流度試驗(yàn)方法，該方法為按標(biāo)準(zhǔn)方法做混凝上拌孔物的坍落度試驗(yàn)，提起坍落筒后，靜置5min，量測坍落度試驗(yàn)擴(kuò)展開來的混凝上拌和物的最大直徑及與其成直角的另一個(gè)直徑，取其平均值作為坍流度值口坍流度與坍落度有明確的關(guān)系見圖8一1-6，圖8.1-表示坍流度自350mm變化至700mm時(shí)，坍落度只以220mrn變化至280mm，即坍流度有5倍的靈敏度。5、搗實(shí)系數(shù)實(shí)驗(yàn)這是英國的和易性試驗(yàn)方法，這個(gè)方法是測定在標(biāo)準(zhǔn)功作用下混凝土拌和物所達(dá)到的搗實(shí)程度。搗實(shí)儀由兩個(gè)截圓錐體漏斗和一個(gè)圓柱體量筒組成如圖8.1-'l所示。上漏斗大于下漏斗，漏斗底為可開啟的活門，上漏斗裝滿混凝土后，不經(jīng)搗實(shí)刮去多余的混凝土，開啟漏斗底的活門，在重力作用下混凝土下落注滿下漏斗，這樣得到的混和物減少了上漏斗裝料時(shí)人為因素的影響，開啟下漏斗底門，混凝土落入圓柱筒內(nèi)，這就獲得了在標(biāo)準(zhǔn)搗實(shí)狀態(tài)下的混凝上，同時(shí)避免了人為因素的影響，刮去圓筒頂部的混凝土，稱其重量，得到這種搗實(shí)狀態(tài)下的混凝土的容重，除川相同混凝土完全搗實(shí)狀態(tài)下的容重，便得到搗實(shí)系數(shù)。搗實(shí)系數(shù)，V-B時(shí)間和坍落度之間的關(guān)系見圖8.1_}搗實(shí)系數(shù)為0.8~0.95范圍時(shí)這個(gè)試驗(yàn)較為適用，搗實(shí)系數(shù)很小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果不能反映混凝土混合物在震動中作用下的真實(shí)行為，搗實(shí)系數(shù)大于0.95時(shí)，這個(gè)試驗(yàn)方法對和易性的變化就不太敏感了。很富的配合比應(yīng)用這個(gè)試驗(yàn)方法得到的試驗(yàn)結(jié)果會小于混凝土拌和物的實(shí)際和易性，很貧配合比混凝土的試驗(yàn)結(jié)果又會大于它的實(shí)際和易性。6、兩點(diǎn)法所有的試驗(yàn)均把和易性指標(biāo)壓縮到一個(gè)工程數(shù)字，多少厘米的坍落度，多少秒的V-B值，多少厘米的擴(kuò)展度，或多少比值的搗實(shí)系數(shù)，所得結(jié)果只能屬于這個(gè)方法所描述的混凝土的和易性，彼此之間很難嚴(yán)格地直接對比。這些方法也未說明新拌混凝土的其他性能如拌和物粘聚性，抗離析性等。由于常用的和易性試驗(yàn)方法是一種控制性試驗(yàn)方法，有很大的局限性，它們不能測定混凝土的和易性，因而研究了其他替代的試驗(yàn)方法，塔特索爾（Tattersall）提出了兩點(diǎn)法試驗(yàn)說明混凝土拌和物的流變性能，新拌混凝土的流變行為十分接近賓漢姆體，即它的流動性能可用下述方程式表征。τ=τ0+μγ式中:τ-剪切應(yīng)力γ-剪切速率(流動速度)τ0-屈服應(yīng)力μ-塑性粘度在兩種剪切速率下進(jìn)行測量，便可得到兩個(gè)數(shù)值（τ0和μ）用來說明混凝土拌和物的流變行為。一般規(guī)范均列有不同類別混凝土結(jié)構(gòu)要求的坍落度值，這是工程經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得出的數(shù)字，根據(jù)結(jié)構(gòu)類別和施工方法選擇混凝土坍落度。雖然量測混凝土拌和物稠度的方法很多，對混凝土流變性能的研究有了進(jìn)展，如果有豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，有些情況下，也可以根據(jù)對混凝土拌和物的直觀評估判斷混凝土拌和物的和易性是否符合施工要求。選擇坍落度等級和判斷和易性是否符合要求是保證混凝土施工順利和混凝土工程質(zhì)量的兩個(gè)重要方面。8.1.2影響和易性的因素新拌混凝土的和易性是一個(gè)十分重要的然而又是一個(gè)十分復(fù)雜的性能，各種因素對和易性的影響很難用精確的、數(shù)量的措辭來描述，這些因素互相影響，它們的作用隨著條件的改變而變化，下面將分別論述諸因素對和易性的影響。1.用水量對于一定的材料，在實(shí)用范圍內(nèi)，混凝土拌和物的和易性隨用水量的增加而增加。見表8.}坍落度與用水量的關(guān)系表采用相同的材料，如果用水量不變，那么配合比在很大范圍內(nèi)的變化不會引起和易性的明顯的改變。對于一定的材料，用水量不變意味著和易性不變，雖然這似乎有點(diǎn)簡單，然而是一個(gè)很有用的規(guī)則，圖8*}-}表示4種最大粒徑粗集料的混凝土用水量與坍落度的關(guān)系。實(shí)際上，如果經(jīng)過試拌確定了混凝土的用水量，以達(dá)到某一個(gè)和易性，那么應(yīng)用相同的材料設(shè)計(jì)其他強(qiáng)度等級的混凝土配合比時(shí)，應(yīng)用這個(gè)用水量可以得到很接近的和易性。2.集料粗集料的最大粒徑，粗細(xì)集料的形狀與級配均對和易性有重要的影響，粗集料與細(xì)集料均應(yīng)具有均勻連續(xù)的顆粒組成，避免某一粒級有過多的數(shù)量，從而避免因顆粒干涉造成和易性不良，在合理范圍內(nèi)的均勻級配的集料，都可經(jīng)過設(shè)計(jì)得到滿意的和易性。球形顆粒的河砂能配制和易性良好的混凝土。如果碎石級配良好，加上和易性良好的砂漿，便可以得到和易性好的混凝土，扁平、針長顆粒均為有害成分，用它們制造的混凝土和易性較差，也不容易震搗密實(shí)。（1）粗集料最大粒徑保持混凝土拌和物的和易性不變，應(yīng)用相同的材料，從圖8.1}9可知，隨著粗集料最大粒徑增加，混凝土用水量可以減少，如果應(yīng)用相同的水灰比。.5，隨著用水量減少，水泥用量減少，集灰比增加，它們的配合比見表8.}-集料最大粒徑與配合比當(dāng)集料粒徑變小時(shí)需要增加用水量以保持混凝土拌和物的和易性，隨著用水量增加，如果要保持規(guī)定的強(qiáng)度則必須增加水泥用量。粗集料最大粒徑愈小，水泥用量愈多，從經(jīng)濟(jì)上考慮，應(yīng)當(dāng)盡量應(yīng)用結(jié)構(gòu)條件和施工技術(shù)許可的最大粒徑的粗集料。粗集料中的豆粒集料（粒徑5mm~10mm）對和易性有很大的影響，含有過多的豆粒集料時(shí)，混凝土拌和物變得粗澀離散，和易性變差。(2)顆粒形狀與表面結(jié)構(gòu)常用的粗集料有卵石和碎石，卵石表面光滑，顆粒為不規(guī)則的球形，有的為蛋球形。碎石則大多為棱角顆粒，表面粗糙，由于兩種集料的顆粒表面與顆粒形狀不同，對混凝土的和易性的影響也不同，為了獲得相同和易性，兩種集料的用水量也不同，見圖}.}-1D}(3)集料級配集料級配不僅影響混凝土的和易性，而且對混凝土的強(qiáng)度以及混凝土是否經(jīng)濟(jì)均有影響，因此對集料級配的試驗(yàn)頗為重要。選擇集料的原則應(yīng)當(dāng)是用最小的用水量得到最好的和易性，一般來說，粗集料的級配可近似地按空隙率最小即按最大容重選擇，集料空隙率最小，需用的水泥漿也最少，同時(shí)由于水泥漿要覆蓋所有集料顆粒表面，水泥砂漿要包裹粗集料的顆粒表面，在同等數(shù)量的水泥砂漿的情況下，粗集料表面積愈大，砂漿就顯得不足，和易性變差，所以在考慮選擇最小空隙率的同時(shí)，要選擇較小的表面積的粗集料級配。最大粒徑為4.0cm的粗集料可分為二級，選擇4.0cm粒級和2.0cm粒級的配合比例，以便得到較穩(wěn)定的級配。粗細(xì)集料比例應(yīng)使水泥砂漿填滿粗集料空隙并稍為富余，砂率按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇，或是試拌若干組不同砂率的混凝土拌和物，最佳砂率的混凝土拌和物坍落度最大，和易性最好。應(yīng)用粗砂時(shí)，砂率要稍許增加，應(yīng)用細(xì)砂時(shí)砂率要稍許減少;粗集料最大粒徑增加要減少含砂率，使用較小粒徑的粗集料則要增加含砂量;水灰比增大時(shí)要增加含砂率，水泥用量增大時(shí)則砂率要適當(dāng)減少，較貧的混凝土要適當(dāng)增加砂率，坍落度較大時(shí)也需要增加砂率，以保持混凝土拌和物具有適當(dāng)?shù)恼尘坌?。此外困難的斷面形狀，較密集的鋼筋均需要較大的砂率，以便混凝土拌和物具有足夠的粘性，避免產(chǎn)生離析。水泥用量一定時(shí)，集料級配隨水灰比的改變而變化，對于每種水灰比有一個(gè)最好的粗細(xì)集料比例，產(chǎn)生最好的和易性，對于一定的和易性的混凝土拌和物，有一個(gè)最好的粗細(xì)集料比例使它的用水量最小。砂率不可過大，也不可不夠，可用抹面試驗(yàn)檢查.權(quán)衡利弊，寧可使砂率稍有富余，含砂量不夠容易得到質(zhì)量低劣的混凝土。3、水泥水泥用量，水泥細(xì)度和水泥的化學(xué)成分均對混凝土的和易性產(chǎn)生影響，較貧的混凝土拌和物由于水泥用量少顯得比較粗澀，和易性不良，甚至抹面也困難。一般來說，在其他相同的條件下，隨著水泥用量增加和水泥細(xì)度變細(xì)，混凝土和易性得到改善，但過于富余的即水泥用量很多的混凝土拌和物可能會過于粘稠。較細(xì)的水泥會產(chǎn)生更具有和易性的混凝土拌和物，拌和物的粘性好且離析與泌水趨勢也小。較粗的水泥減少混凝土的粘性易于泌水.摻人較粗的粉煤灰則會增加混凝土用水量，摻入較細(xì)的粉煤灰可減少混凝土用水量。需水量小的水泥其混凝土用水量也少，與普通硅酸鹽水泥比較，火山灰硅酸鹽水泥的用水量要增加。4.外加劑用級配好的集料，有足夠的水泥用量和正確的用水量的混凝土伴和物，具有良好的和易性，但是級配不良，顆粒形狀不好的集料和水泥用量不足引起的貧混凝土和粗澀的混凝土拌和物，摻加外加劑可以使和易性得到改善。摻加引氣劑或減水劑，可以增加混凝土的和易性，減少混凝土的離析和泌水，引氣劑產(chǎn)生的大量的不連通的微細(xì)氣泡，對新拌混凝土的和易性有良好的改善作用，可增加混凝土拌和物的粘性、減少泌水、減少離析并易于抹面。對于貧混凝土，用級配不良的集料或易于泌水的水泥拌制的混凝土，摻加引氣劑則更為有利，例如，對于貧混凝土不僅可以改善和易性，還可增加強(qiáng)度。礦渣水泥混凝土泌水嚴(yán)重，摻加引氣劑后，混凝土拌和物的粘聚性得到改善，澆筑完畢的混凝土表面的泌水現(xiàn)象亦減少到最小。摻加粉煤灰可以改善混凝土的和易性，粉煤灰的球形順粒以及無論是采用超量取代或是等量取代都可使混凝土拌和物中膠凝材料漿體增加，使混凝土拌和物更具有粘性且易于搗實(shí)。5、溫度由于混凝土的凝聚，一部分水被集料吸收，被蒸發(fā)掉以及生成水化產(chǎn)物，混凝土拌和物逐漸變稠.氣溫升高水分蒸發(fā)速度加快同時(shí)加速水化反應(yīng)使混凝土伴和物較快地變稠，因而氣溫對混凝土和易性有重要的影響。熱天需要增加用水量以保持混凝土的和易性，當(dāng)混凝土溫度增加時(shí)，每增加10mm的坍落度所需的用水量也隨著增加，混凝土的溫度對坍落度的影響見圖8‘1一11。由圖}.1-}1可知，當(dāng)混凝土溫度增加時(shí)，混凝土拌和物的坍落度降低，同樣的混凝土在溫度10℃時(shí)，坍落度為140mrm，21℃時(shí)坍落度時(shí)為102mm，32℃時(shí)坍落度為76mm。8.1.3坍落度損失新拌混凝土的稠度或流動性能隨時(shí)間的推移逐漸損失的現(xiàn)象叫做坍落度損失、混凝土拌和物拌和好后逐漸稠化、凝結(jié)、硬化并獲得強(qiáng)度，因此坍落度逐漸損失是一種正?，F(xiàn)象。但由于種種原因，有時(shí)混凝土很快失掉正常的流動性能，或坍落度損失速度大于混凝土工程施工所允許的范圍，在這種情況下，坍落度損失將產(chǎn)生不利的影響，混凝土拌和物很快干稠，會使混凝土的運(yùn)輸、澆筑與搗實(shí)產(chǎn)生困難，機(jī)具、人力和能源的消耗增加，并且會影響混凝土的工程質(zhì)量。如果為了施工方便，為恢復(fù)坍落度加水再拌和，重新拌和后雖然易于澆筑搗實(shí)，但水灰比增大會降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，這是不允許的。在正常情況下，水泥的凝結(jié)速度符合普通混凝土施工要求，新拌混凝土由于物理、化學(xué)的原因逐漸稠化降低流動性，不會給混凝土施工造成困難，當(dāng)應(yīng)用了不適應(yīng)的外加劑，拌和時(shí)間過長，拌和與澆筑之間間隔時(shí)間過長，或者混凝土溫度過高都會引起坍落度的迅速降低，一般來說，普通混凝土坍落度損失引起施工困難主要發(fā)生在熱天?；炷恋倪\(yùn)輸和澆筑應(yīng)盡可能在很短的時(shí)間內(nèi)完成，如果是干燥的粗集料，由于集料吸水的原故，剛拌和好的混凝土拌和物在初期（例如15min以內(nèi)）的坍落度損失也較大。一般來說，拌和好的混凝土拌和物經(jīng)過1h后，坍落度就降低很多，例如初始坍落度180mm的混凝土拌和物，經(jīng)過1h后坍落度只有80mrn，2h后只有50mm，坍落度為90mm的混凝土拌和物，經(jīng)1h后坍落度為50mm，2h后為25mm。隨著混凝上溫度升高，坍落度損失加快，溫度30℃與溫度20℃比較，大流動度混凝土的坍落度要多損失20mm左右，塑性混凝土的坍落度要多損失10mm左右。在其他條件相同的情況下，C3A含量與堿含量較高的水泥拌制的混凝上拌和物的坍落度損失較大。從拌和到澆筑之間的停頓時(shí)間延長會對混凝上的施下產(chǎn)生影響，特別是對于泵送混凝土，導(dǎo)管法澆筑水下混凝土，灌注樁和地下連續(xù)墻的施工會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，它們施工的順利與否對坍落度有密切的依賴關(guān)系。熱天混凝土施工容易產(chǎn)生坍落度損失問題，混凝土溫度愈高，愈容易在施工中產(chǎn)生坍落度損失引起的問題，溫度高對混凝土性能發(fā)展也不利，溫度大于30℃時(shí)，需要采取措施降低混凝土溫度，對集料遮蓋避免陽光直射，噴水降低集料溫度，在拌和水中滲加碎冰能有效地降低混凝土溫度，也可以夜間氣溫較低時(shí)澆筑混凝土。工程中常因水泥和外加劑不適應(yīng)引起異常的坍落度損失和速硬現(xiàn)象，應(yīng)用硬石膏作調(diào)凝劑的水泥，摻加木鈣和糖類外加劑或過量三乙醉胺速凝劑，會引起混凝土的速凝或速硬現(xiàn)象，其主要原因是.這些外加劑不同程度地降低了硬石膏的溶解度或溶解速度，以及加速硅酸鹽及鋁酸鹽水化作用的緣故。現(xiàn)在常應(yīng)用高效減水劑拌制流動混凝土，然而摻加高效減水劑的大流動度混凝土只能在30min~60min內(nèi)保持較大的流動度、比普通混凝上坍落度損失快得多，因此，坍落度損失對于摻高效減水劑的流動混凝土、泵送混凝土和商品混凝土是一個(gè)比較嚴(yán)重的問題。許多因素對坍落度損失產(chǎn)生影響，其中包括高效減水劑的類別與摻量，高效減水劑加入的時(shí)間，初始坍落度的大小，水泥類別與水泥用量，濕度、溫度以及有無其他外加劑等。水泥的化學(xué)成分。與礦物組成影響坍落度損失的詳細(xì)機(jī)理仍然不很清楚，試驗(yàn)說明，C3A與堿含量高的水泥坍落度損失較快，摻加高效減水劑后，水泥粒子得到較大的分散，沉實(shí)后水泥漿體較為密實(shí)，空隙較少，顆粒間的摩阻力顯然要大于未摻高效減水劑的水泥漿體。摻加高效減水劑后，有利于水化產(chǎn)物的生長，坍落度損失發(fā)生在C3A相與石膏反應(yīng)期間，可能高效減水劑對C3A與石膏反應(yīng)速度與生成晶體的形式對坍落度損失有重要的影響，試驗(yàn)說明，摻加高效減水劑有助于C3A與石膏之間的反應(yīng)，鈣礬石生成較快，由子上述原因摻高效減水劑大流功度混凝土的坍落度損失較快。應(yīng)用下述方法可以減少坍落度損失和坍落度損失帶來的施工困難:（1）臨澆筑前加入高效減水劑，例如，拌和車將混凝土運(yùn)抵澆筑現(xiàn)場后，加入高效減水劑，高速拌和1min成為流動混凝土，此時(shí)坍落度變化不致于造成混凝土澆筑困難。（2）加人較大劑量的高效減水劑，應(yīng)用較大初始坍落度的流動混凝土?；蛘咴谝欢ǖ臅r(shí)間間隔內(nèi)，補(bǔ)充加入一定數(shù)量的高效減水劑，恢復(fù)損失的坍落度。（3）在摻加高效減水劑的同時(shí)加入緩凝劑。（4）應(yīng)用低坍落度損失型的高效減水劑。8.2離析與泌水8，2.1離析混凝土的各組份發(fā)生離析是非常有害的，會影響混凝土產(chǎn)品或混凝土工程的質(zhì)量，應(yīng)盡一切努力克服。如果混凝土拌和物發(fā)生離析，要得到均勻的震搗密實(shí)的混夔土是不可能的，有很多硬化混凝土的缺陷都可能是由離析產(chǎn)生的，如露石、露筋、麻面、砂線、裂紋、翹曲以及多孔或軟弱的混凝土層等，這些缺陷影響混凝上的質(zhì)量和耐久性，其修補(bǔ)不僅耗費(fèi)資金還往往不易得到滿意的工程質(zhì)量。故應(yīng)仔細(xì)選擇混凝土配合比和采用正確的施工方法以力求避免產(chǎn)生這些缺陷?；炷涟韬臀镉啥喾N成分組成，這些組成材料粒徑不同、比重各異，如果不注意選擇適宜的級配和配合比例，不小心搬運(yùn)。各種組份趨向于不同的各自運(yùn)動產(chǎn)生分離，混凝土不再是均勻的混合物，這就叫離析。有兩種不同形式的離析，一種是粗顆粒集料有自斜坡上滾下的趨勢，或者在流態(tài)混凝土拌和物中下沉。另一種離析是在很稀的混凝土伴和物中稀漿趨向于從集料中分離出來。粗澀的配合比，非常干的混凝土或混凝土含砂量不足，即便是小心搬運(yùn)也很可能產(chǎn)生離析。大流動度混凝土很容易發(fā)生離析，大流動度混凝土集料容易堆積在中央，水泥漿流到澆筑地點(diǎn)的外圍而產(chǎn)生離析。在混凝土的搬運(yùn)與澆筑過程中的裝料、卸料與自由下落的每一個(gè)過程都應(yīng)采用正確的施工方法，避免混凝土離析，如果搬運(yùn)操作不恰當(dāng)，即便是和易性好的混凝土也會發(fā)生離析。施工過程中應(yīng)避免遇到障礙，混凝土應(yīng)盡量澆筑到位，避免在模板內(nèi)搬移較大的距離，還應(yīng)注意正確地使用震動器，震動時(shí)間亦不能太長。澆筑時(shí)落距較大的混凝土和泵送混凝土均需用粘聚性較大的混凝土。8.2.泌水泌水也是一種離析，混凝土澆筑后在凝結(jié)以前，新鮮混凝土內(nèi)懸浮的固體粒子在重力作用下下沉，當(dāng)混凝土保水能力不足時(shí)，新澆筑的混凝土表面會出現(xiàn)一層水，這種現(xiàn)象叫做泌水，泌水降低底部混凝土的水灰比，然而泌水會破壞混凝上內(nèi)部的均勻性，拌和水上升到混凝上表面會攜帶一部分水泥和集料中的微細(xì)粒子，使混凝土表面形成一層含水量很大的浮漿層，造成表層混凝土疏松多孔，強(qiáng)度降低。當(dāng)浮漿層失水變稠失去流動性，但強(qiáng)度發(fā)展不夠，不足以抵抗因沉縮或塑性收縮引起的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。泌水上升在混凝土內(nèi)生成許多水泥含量較少的泌水通道。同時(shí)粗集料顆粒下沉逐漸達(dá)到沉實(shí)穩(wěn)定，在粗集料顆粒下方形成含水豐富的水泥浮漿，這種浮漿沉淀失水后，成為空隙和多孔低強(qiáng)度的水泥石，同樣在鋼筋下方也會因內(nèi)部泌水而形成軟弱的浮漿層，因此混凝土與鋼筋的粘結(jié)力在鋼筋的下方受到削弱。泌水造成表而混凝土疏松軟弱，易于碳化，增加了混凝土中鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)。浮漿層的高水灰比，蒸發(fā)后形成多孔疏松、軟弱的表而，樓板或路面形成浮漿層后容易起塵，路面等因軟弱表層磨耗易于露石，因此表面的處理和終飾抹面是很重要的。混凝土表而有泌水的時(shí)候，絕對不能進(jìn)行終飾抹面工序，這是一條基本定律。在搗實(shí)、初步整平以后，等待泌水結(jié)束蒸發(fā)掉以后，重新用抹刀用力加壓抹平。過早的抹而會引起表面缺陷，過早的沫而會在泌水停止以前封閉表面，薄層表面下積蓄泌水和空氣會引起脫皮或薄層脫落?；炷林屑?xì)砂含量不足，水泥顆粒太粗，水泥用量太少或混凝土用水量太多均容易發(fā)生泌水，此外，應(yīng)用初凝時(shí)間長的水泥，摻加了緩凝劑將延長泌水時(shí)間增加泌水現(xiàn)象。正確選擇混凝土配合比可以在很大程度上控制泌水，如降低粗集料的最大粒徑，盡可能用小坍落度的混凝土，如果用大坍落度混凝土，需要摻加高效減水劑以減少用水量，增加混凝土內(nèi)細(xì)穎粒材料等。減少泌水，可采用下述方法:（1）應(yīng)用磨得較細(xì)的水泥。（2）增加水泥用量，在用水量相同的情況下，富配合比混凝土的泌水小于貧混凝土。（3）應(yīng)用粉煤灰或其他火山灰物質(zhì)。（4）砂中應(yīng)有足夠的細(xì)顆粒成分或增加用砂量。（5）泌水嚴(yán)重時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)用引氣劑，引氣劑生成的不連通的氣泡猶如增加微細(xì)穎粒成分，截?cái)嗝谒ǖ?，減少用水量，增加和易性。低溫延長泌水時(shí)間，這時(shí)間的較冷的混凝土如果是在暖栩養(yǎng)護(hù)，表面迅速干燥將引起脫皮或表面剝落。

9.1工作性工作性的定義剛才提到的新拌混凝土質(zhì)量的幾個(gè)方面己各有不同的要求，因此通常使用許多不同的術(shù)語，強(qiáng)調(diào)棍凝土行為的各個(gè)不同側(cè)面，如稠度、流動性、淌度、可泵性、密實(shí)性、可修飾性、干硬性。這些術(shù)語都是主觀的和定性的；對不同的人，它們意味著不同的事情，因此不很有用。在這里我們用“工作性”這一術(shù)語代表上面提到的性質(zhì)。更準(zhǔn)確一點(diǎn)說，工作性通常被定義為制成完全密實(shí)的混凝土所需要的機(jī)械功或能量。這是一個(gè)有用的定義，因?yàn)榛炷恋淖罱K強(qiáng)度在很大程度上決定于混凝土的密實(shí)程度；如果混凝土中孔隙率有微量增加(或相對密度降低)，那么將導(dǎo)致其強(qiáng)度大幅度下降。普通混凝土混合料的流變特性流變學(xué)的基本原理：《混凝土》在討論混凝土工作性的各種測量方法之前，先考察流變學(xué)的一些基本原理是有幫助的。它是研究在應(yīng)力作用下材料的變形和流動的一門科學(xué)。如圖9.1所示。為遵守黏性流動牛頓定理的最簡單流體。這個(gè)定理是在考慮流體相鄰層的剪移的情況下推導(dǎo)出來的，可以寫作:這里，表示剪應(yīng)力；表示黏度系數(shù)；表示剪切速率，或者速度梯度。根據(jù)公式(9.1)我們看到表示剪切速率對剪應(yīng)力的圖是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜率為的直線，如圖9.2(a)所示。因此。如果混凝土可以近似的看作是一種遵守牛頓定理的流體，通過簡單測量一對相應(yīng)的和的值就可以用來確定這條直線，換句話說，用“單點(diǎn)”法就足以確定混凝土的工作性。牛頓方程式認(rèn)為：對于一些在流體中被稀釋的懸浮著的固體來說，它們之間沒有顆粒之間的相互作用力。懸浮體數(shù)量的少量增加將只能影響?zhàn)ざ认禂?shù)（也就是說，只能影響圖9.2(a)中直線的斜率）。但是牛頓模型對于懸浮體的體積在流體中占的比例大時(shí)是不成立的。新拌混凝土可以看作是一種濃縮了的懸浮體。通常，混凝土的固液體積比接近4.5：1。對這種材料，顆粒之間有相互的作用力。這不僅增加了黏性(對于在牛頓流體中)，而且實(shí)際上改變了流動過程的模式。特別是，新拌混凝土有一個(gè)確定的剪切強(qiáng)度，要使混凝土發(fā)生流動就必須超過這個(gè)值。賓漢姆模型適合描述這種材料，表示屈服應(yīng)力；為塑性黏度。這種性質(zhì)如圖9,2C6)所示。很明顯，圖9中2Cb)中直線由兩個(gè)常數(shù)和，兩組值和定義?！皢吸c(diǎn)法”對描述這種流體是不夠的?，F(xiàn)在有很多證據(jù)表明新拌混凝土的性能和賓漢模型相近。因而今天使用的“單點(diǎn)”法測試混凝土工作性的方法不能很有效地從流變學(xué)角度描述材料的性能。圖另外一個(gè)必須定義的術(shù)語就是觸變性。觸變性(或是剪切變稀)指材料經(jīng)歷“在剪切力的作用下表面黏性降低，緊接著當(dāng)剪切力移開時(shí)逐漸恢復(fù)；其影響是隨時(shí)間而變化的”。觸變性流體的流動曲線如圖9.2(。)所示。真正的觸變性流體顯示了一個(gè)完整的可逆的過程，如圖9.2(})中曲線a所示。如果這個(gè)過程不是完全可逆的(曲線b}，那么被稱作“假觸變性”。這個(gè)過程是由于顆粒間的相互吸引和弱化學(xué)鍵引起的?；炷烈诧@示觸變性；在研究混凝上的澆筑和振動問題時(shí)，這是非常重要的。在近幾年里人們研制出了一些裝置用來準(zhǔn)確測量混凝土的流變性質(zhì)。它們中的一部分均是采用將一個(gè)具有一些特殊幾何外形的葉輪深入到混凝上試樣中，如圖9.3所示。隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)速度的增加，垂直軸的轉(zhuǎn)矩也增加了，同時(shí)還能得到一個(gè)葉輪速度與轉(zhuǎn)矩的比值的圖表。從這些數(shù)據(jù)里，混凝土的流動阻力(如圖9.2所示與屈服強(qiáng)度有關(guān))和黏滯轉(zhuǎn)矩(與圖9.2中的塑性黏度有關(guān))能夠計(jì)算出來。其他在商業(yè)上應(yīng)用的裝置都具有同軸粘度計(jì)的外形，其固定(內(nèi)部)圓柱的扭矩與圓柱(外部)的旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系被測量出來，如圖9.4所示。從扭矩與旋轉(zhuǎn)速度的圖中可以得到混凝土的流變性質(zhì)。然而，至今為止，.L述測試中還沒有一種實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從各種不伺的側(cè)試方法中得到的數(shù)據(jù)質(zhì)量不是很好。但是應(yīng)用流變學(xué)測試方法測t新拌混凝土的性能在將來可能得到很大的應(yīng)用，尤其是對特種混凝土(超高強(qiáng)度、高流動性、自流平)，現(xiàn)有的測試方法基本上僅僅適合于實(shí)驗(yàn)室研究。圖流變模型《混凝土力學(xué)》混凝土具有彈性、塑性和粘性的本構(gòu)關(guān)系。對混凝土這種材料來講是各種性質(zhì)兼而有之。如何用數(shù)學(xué)式子表達(dá)像混凝土材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系這是相當(dāng)復(fù)雜的，也是國內(nèi)外學(xué)者正在積極研究的問題。流變學(xué)是在廣義范圍內(nèi)研究材料流動和變形的科學(xué)，于是流變模型常用來描述混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系。流變學(xué)是1929年美國成立流變學(xué)會時(shí)開始問世的。進(jìn)入二十世紀(jì)，涂料、印刷用墨水、食品、化妝品等膠體物質(zhì)工業(yè)興盛起來，同時(shí)也暴露出很多間題。這類物質(zhì)沒有理想體行為，表示流動性卻不服從牛頓（Newton）定律，半固體狀的物質(zhì)也不遵從虎克（Hooke）定律。1919年賓漢姆（Bingham）提出了塑性流動的概念，而后，他致力于膠體物質(zhì)那樣的軟塑性體的流動和變形在形式上與金屬的塑性極為相似這類問題的研究，深感綜合處理各種物質(zhì)的流動與變形這一學(xué)問的必要，因此創(chuàng)立了流變學(xué)會。在流變學(xué)中，有金屬流變學(xué)，食品流變學(xué)、分散系統(tǒng)流變學(xué)、生物流變學(xué)等等各種領(lǐng)域，每一領(lǐng)域均獨(dú)具個(gè)性，不是該領(lǐng)域的專家就很難理解本領(lǐng)域的流變學(xué)。這一事實(shí)無形中給我們一個(gè)啟示，混凝土流變學(xué)必須由混凝土工程技術(shù)人員或研究人員來開發(fā)。1、三種基本單元（1）理想彈性元件，如圖所示，通常又稱為虎克（Hooke）體或彈簧原件。它可以想象為一個(gè)彈簧。以σ表示應(yīng)力，以ε表示應(yīng)變，則應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即σ=Eε其中E表示彈性常數(shù)。例如σ為正應(yīng)力，ε為相應(yīng)的正應(yīng)變，則E即為彈性模量。如σ表示剪應(yīng)力，ε表示剪應(yīng)變，則E表示剪切彈性模量G。（2）粘性元件，如圖所示，通常又稱牛頓（Newton）體或阻尼器。它可以想象為一個(gè)活塞在充滿了粘性液體的圓簡中運(yùn)動。以σ表示應(yīng)力，ε表示應(yīng)變，表示應(yīng)變速率，則有式中η為粘性系數(shù)。（3）理想塑性元件，如圖所示，通常又稱為圣維南(St.Venant)體或滑塊元件，它可以想象為有摩擦阻力了的兩個(gè)滑塊，當(dāng)應(yīng)力σ小于f時(shí)，應(yīng)變(或相應(yīng)伸長)ε=0,當(dāng)σ等于f時(shí)，變形可為任意值，即有如下關(guān)系ε=0σ<f時(shí)ε=任意值（取決于其他條件）當(dāng)σ=f時(shí)注意，滑塊滑動時(shí)，不論應(yīng)變多大，均有σ=f上述三種元件，都是經(jīng)過高度理想化的結(jié)果。實(shí)際材料的本構(gòu)方程要復(fù)雜得多，但在一定條件下我們可以用以上元件進(jìn)行組合去表示各種復(fù)雜的本構(gòu)關(guān)系。麥克斯韋（Maxwell）模型麥克斯韋模型由彈性元件和粘性元件組成，所示。設(shè)所受應(yīng)力為口，彈性元件的應(yīng)變?yōu)閩1s如圖1一13粘性元件的應(yīng)變?yōu)?:，則系統(tǒng)總應(yīng)變名為兩者應(yīng)變之和，即而由，，得+=這就是麥克斯韋體的本構(gòu)方程。麥克斯韋體同時(shí)具有彈性和粘性。當(dāng)時(shí)，則彈簧元件為剛體，麥克斯韋體便轉(zhuǎn)化為牛頓體。如果，則阻尼器變成剛體，麥克斯韋體轉(zhuǎn)化為虎克體。由于粘性元件串聯(lián)于系統(tǒng)之中，故在任何微小的應(yīng)力作用下，總變形將無限增加(不是的話)，所以，麥克斯韋體本質(zhì)上是流體。麥克斯韋體的徐變。在t=0時(shí)加載，產(chǎn)生應(yīng)力并保持不變。這時(shí)與時(shí)間無關(guān)，而于是其中為加載后立郎產(chǎn)生的彈性變形，徐變變形將隨時(shí)間不斷增長。應(yīng)力不變而應(yīng)變隨時(shí)間而增長的性質(zhì)稱為徐變或蠕變（creep），如圖1-I4(a。如加載持續(xù)t1時(shí)間后卸載，則彈性變形將恢復(fù)而徐變變形將被保留下來?？梢娬承粤鲃邮撬苄宰冸y（不可恢復(fù)的變形）。圖如果保持為常量，則麥克斯韋體的本構(gòu)方程變?yōu)槠浣鉃槠渲蠧為待定參數(shù)。當(dāng)t=0時(shí)，C=，即C等于初始應(yīng)力。于是由上式可見，當(dāng)保持不變時(shí)，應(yīng)力將隨時(shí)間t的增長而縮小，這種現(xiàn)象稱為松弛。松弛曲線示于圖1一15。常數(shù)稱為松弛時(shí)間，其物理意義是當(dāng)時(shí)，應(yīng)力將減低斑初始應(yīng)力的。開爾文（Kelvin）模型把一個(gè)彈性元件和一個(gè)粘性元件并聯(lián)，如圖1一16所示，就得到開爾文體，也有人稱為伏格特（Voigt）體。其本構(gòu)關(guān)系為彈簧中應(yīng)力阻尼器中應(yīng)力系統(tǒng)總應(yīng)力于是可得這便是開爾文體的流變方程。當(dāng)t=0開始作用應(yīng)力并保持不變，則由流變方程求出在應(yīng)力不變時(shí)，徐變曲線如圖i一17，開始時(shí)因阻尼器不產(chǎn)生瞬時(shí)變形，應(yīng)變隨時(shí)間T增長而增大，極限值為。當(dāng)發(fā)生變形后，突然卸載，，則方程之解為由此可以看出，卸載后應(yīng)變漸漸減小，并當(dāng)時(shí)。這種卸載后變形逐漸消失的性質(zhì)稱為彈性后效。若要使開爾文體的總應(yīng)變保持常量，則可知應(yīng)力也保持常量，故開爾文體是非松弛體。三元件模型為了更確切地表示材料復(fù)雜的本構(gòu)關(guān)系，有時(shí)還必須采用更多元件組成的模型。如圖i一18所示為4個(gè)三元件模型圖由圖（a）得從以上5個(gè)方程中削去、、、可得到總應(yīng)力與總應(yīng)變的關(guān)系以上模型中，若。，則可化為麥克斯韋模型，若，則可化為開爾文模型，可見它有更廣泛時(shí)適應(yīng)性。當(dāng)t=0開始承受不變的應(yīng)力時(shí)，則本構(gòu)方程可化為解得徐變曲線如圖圖當(dāng)保持不變，初始應(yīng)力則本構(gòu)方程為可以解出松弛曲線如圖所示。圖（b）所示系統(tǒng)是一個(gè)彈簧與一個(gè)麥克斯韋模型的并聯(lián)。由從中削去、可得與式1i對比可知，這兩個(gè)系統(tǒng)形式相同，僅系數(shù)不同。如果材料常數(shù)作適當(dāng)變換，這兩系統(tǒng)是完全等價(jià)的。如果用一個(gè)彈性元件和兩個(gè)粘性元件可以做成另一類三元件模型，讀者可以自行推導(dǎo)，這里不再細(xì)述。例如，圖}-18所示三元件系的流變方程為圖}.}.}所示三元件系統(tǒng)稱為賓漢姆（Bingham’smodel)模型，它能描述流變體的彈粘塑性。當(dāng)應(yīng)力小于塑性元件的臨界力時(shí)，塑性元件不發(fā)生形變，系統(tǒng)呈彈性性質(zhì)，這時(shí)本構(gòu)關(guān)系為當(dāng)大于時(shí)，(一)這部分應(yīng)力將使粘性元件發(fā)生形變。設(shè)系統(tǒng)彈性元件變形為，粘性元件變形為，系統(tǒng)的總應(yīng)力為，則從中消去、，則可得賓漢姆體在條件下的本構(gòu)方程賓漢姆體應(yīng)用很多，在這里不一一介紹了。流變參數(shù)的測定方法

普通混凝土混合料工作性的影響因素混凝土的工作性：和易性從實(shí)際應(yīng)用的意義上講，可以認(rèn)為混凝土和易性是衡量混凝土在運(yùn)輸、澆筑和搗實(shí)過程中操作的容易程度，并保證混凝土拌和物質(zhì)量均勻不離析的新拌混凝土的性能。和易性好或是不好是指混凝土拌和物是否易于拌和，易于運(yùn)輸以及對于待澆筑的結(jié)構(gòu)物(結(jié)構(gòu)物的大小和形式，鋼筋的間距等)，混凝土拌和物是否易于澆筑和搗實(shí)；在拌和、運(yùn)輸，澆筑與終飾過程中混凝土拌和物能否始終保持原有的均勻性不發(fā)生離析且易于操作。故在實(shí)用中，混凝土和易性可以用兩個(gè)指標(biāo)來衡量，一、流動性或稠度，用坍落度、V—B值和擴(kuò)展度表示，二、粘聚性，即水不易溢出、粗集料不易自混凝土拌和物中分離出來。和易性是一個(gè)相對的指標(biāo)，工程構(gòu)件類型不同，施工方法不同，對和易性也有不同的要求，例如用于鋪筑路面的混凝土和用于水下澆筑的混凝土，對配合比相坍落度均有不同約要求，適用于路面的，和易性良好的混凝土拌和物并不適合水下混凝土的和易性的要求，同樣用于澆筑大體積結(jié)構(gòu)混凝土的混凝土拌和物，用于澆筑斷面狹窄或配筋密集的構(gòu)件則會產(chǎn)生困難?；炷恋某煞直仨氄_的設(shè)計(jì)，混凝土拌和物應(yīng)具有加工要求的和易性，硬化后應(yīng)具有設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，應(yīng)滿足建筑物耐久性的要求，即最經(jīng)濟(jì)地制造和易性良好的混凝土拌和物，硬化后具有良好的強(qiáng)度和良好的耐久性，水泥用量較多、細(xì)集料用量較多和粗集料用量較少以及相應(yīng)地用水量較多的混凝土拌和物一般均具有較好的和易性，但這種混凝土往往是不經(jīng)濟(jì)的，性能也不是很好的。混凝土配合比應(yīng)能同時(shí)滿足和易性、強(qiáng)度與耐久性的要求，不能為了和易性而降低混凝土強(qiáng)度或其他性能。稠度或流動性是混凝土和易性的重要組成部分，可用坍落度、V一B值或流動桌擴(kuò)展度表示，一般認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)用水量較多的混凝土拌和物具有較大的流動性，但同樣流動性的混凝土拌和物隨著配合比不同其和易性可能有較大的差異，根據(jù)目前習(xí)慣，這里和以后提到的和易性時(shí)均是指混凝土的坍落度。8.1.2影響和易性的因素新拌混凝土的和易性是一個(gè)十分重要的然而又是一個(gè)十分復(fù)雜的性能，各種因素對和易性的影響很難用精確的、數(shù)量的措辭來描述，這些因素互相影響，它們的作用隨著條件的改變而變化，下面將分別論述諸因素對和易性的影響。1.用水量對于一定的材料，在實(shí)用范圍內(nèi)，混凝土拌和物的和易性隨用水量的增加而增加。見表8.}坍落度與用水量的關(guān)系表采用相同的材料，如果用水量不變，那么配合比在很大范圍內(nèi)的變化不會引起和易性的明顯的改變。對于一定的材料，用水量不變意味著和易性不變，雖然這似乎有點(diǎn)簡單，然而是一個(gè)很有用的規(guī)則，圖8*}-}表示4種最大粒徑粗集料的混凝土用水量與坍落度的關(guān)系。實(shí)際上，如果經(jīng)過試拌確定了混凝土的用水量，以達(dá)到某一個(gè)和易性，那么應(yīng)用相同的材料設(shè)計(jì)其他強(qiáng)度等級的混凝土配合比時(shí)，應(yīng)用這個(gè)用水量可以得到很接近的和易性。2.集料粗集料的最大粒徑，粗細(xì)集料的形狀與級配均對和易性有重要的影響，粗集料與細(xì)集料均應(yīng)具有均勻連續(xù)的顆粒組成，避免某一粒級有過多的數(shù)量，從而避免因顆粒干涉造成和易性不良，在合理范圍內(nèi)的均勻級配的集料，都可經(jīng)過設(shè)計(jì)得到滿意的和易性。球形顆粒的河砂能配制和易性良好的混凝土。如果碎石級配良好，加上和易性良好的砂漿，便可以得到和易性好的混凝土，扁平、針長顆粒均為有害成分，用它們制造的混凝土和易性較差，也不容易震搗密實(shí)。（1）粗集料最大粒徑保持混凝土拌和物的和易性不變，應(yīng)用相同的材料，從圖8.1}9可知，隨著粗集料最大粒徑增加，混凝土用水量可以減少，如果應(yīng)用相同的水灰比。.5，隨著用水量減少，水泥用量減少，集灰比增加，它們的配合比見表8.}-集料最大粒徑與配合比當(dāng)集料粒徑變小時(shí)需要增加用水量以保持混凝土拌和物的和易性，隨著用水量增加，如果要保持規(guī)定的強(qiáng)度則必須增加水泥用量。粗集料最大粒徑愈小，水泥用量愈多，從經(jīng)濟(jì)上考慮，應(yīng)當(dāng)盡量應(yīng)用結(jié)構(gòu)條件和施工技術(shù)許可的最大粒徑的粗集料。粗集料中的豆粒集料（粒徑5mm~10mm）對和易性有很大的影響，含有過多的豆粒集料時(shí)，混凝土拌和物變得粗澀離散，和易性變差。(2)顆粒形狀與表面結(jié)構(gòu)常用的粗集料有卵石和碎石，卵石表面光滑，顆粒為不規(guī)則的球形，有的為蛋球形。碎石則大多為棱角顆粒，表面粗糙，由于兩種集料的顆粒表面與顆粒形狀不同，對混凝土的和易性的影響也不同，為了獲得相同和易性，兩種集料的用水量也不同，見圖}.}-1D}(3)集料級配集料級配不僅影響混凝土的和易性，而且對混凝土的強(qiáng)度以及混凝土是否經(jīng)濟(jì)均有影響，因此對集料級配的試驗(yàn)頗為重要。選擇集料的原則應(yīng)當(dāng)是用最小的用水量得到最好的和易性，一般來說，粗集料的級配可近似地按空隙率最小即按最大容重選擇，集料空隙率最小，需用的水泥漿也最少，同時(shí)由于水泥漿要覆蓋所有集料顆粒表面，水泥砂漿要包裹粗集料的顆粒表面，在同等數(shù)量的水泥砂漿的情況下，粗集料表面積愈大，砂漿就顯得不足，和易性變差，所以在考慮選擇最小空隙率的同時(shí)，要選擇較小的表面積的粗集料級配。最大粒徑為4.0cm的粗集料可分為二級，選擇4.0cm粒級和2.0cm粒級的配合比例，以便得到較穩(wěn)定的級配。粗細(xì)集料比例應(yīng)使水泥砂漿填滿粗集料空隙并稍為富余，砂率按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇，或是試拌若干組不同砂率的混凝土拌和物，最佳砂率的混凝土拌和物坍落度最大，和易性最好。應(yīng)用粗砂時(shí)，砂率要稍許增加，應(yīng)用細(xì)砂時(shí)砂率要稍許減少;粗集料最大粒徑增加要減少含砂率，使用較小粒徑的粗集料則要增加含砂量;水灰比增大時(shí)要增加含砂率，水泥用量增大時(shí)則砂率要適當(dāng)減少，較貧的混凝土要適當(dāng)增加砂率，坍落度較大時(shí)也需要增加砂率，以保持混凝土拌和物具有適當(dāng)?shù)恼尘坌?。此外困難的斷面形狀，較密集的鋼筋均需要較大的砂率，以便混凝土拌和物具有足夠的粘性，避免產(chǎn)生離析。水泥用量一定時(shí)，集料級配隨水灰比的改變而變化，對于每種水灰比有一個(gè)最好的粗細(xì)集料比例，產(chǎn)生最好的和易性，對于一定的和易性的混凝土拌和物，有一個(gè)最好的粗細(xì)集料比例使它的用水量最小。砂率不可過大，也不可不夠，可用抹面試驗(yàn)檢查.權(quán)衡利弊，寧可使砂率稍有富余，含砂量不夠容易得到質(zhì)量低劣的混凝土。3、水泥水泥用量，水泥細(xì)度和水泥的化學(xué)成分均對混凝土的和易性產(chǎn)生影響，較貧的混凝土拌和物由于水泥用量少顯得比較粗澀，和易性不良，甚至抹面也困難。一般來說，在其他相同的條件下，隨著水泥用量增加和水泥細(xì)度變細(xì)，混凝土和易性得到改善，但過于富余的即水泥用量很多的混凝土拌和物可能會過于粘稠。較細(xì)的水泥會產(chǎn)生更具有和易性的混凝土拌和物，拌和物的粘性好且離析與泌水趨勢也小。較粗的水泥減少混凝土的粘性易于泌水.摻人較粗的粉煤灰則會增加混凝土用水量，摻入較細(xì)的粉煤灰可減少混凝土用水量。需水量小的水泥其混凝土用水量也少，與普通硅酸鹽水泥比較，火山灰硅酸鹽水泥的用水量要增加。4.外加劑用級配好的集料，有足夠的水泥用量和正確的用水量的混凝土伴和物，具有良好的和易性，但是級配不良，顆粒形狀不好的集料和水泥用量不足引起的貧混凝土和粗澀的混凝土拌和物，摻加外加劑可以使和易性得到改善。摻加引氣劑或減水劑，可以增加混凝土的和易性，減少混凝土的離析和泌水，引氣劑產(chǎn)生的大量的不連通的微細(xì)氣泡，對新拌混凝土的和易性有良好的改善作用，可增加混凝土拌和物的粘性、減少泌水、減少離析并易于抹面。對于貧混凝土，用級配不良的集料或易于泌水的水泥拌制的混凝土，摻加引氣劑則更為有利，例如，對于貧混凝土不僅可以改善和易性，還可增加強(qiáng)度。礦渣水泥混凝土泌水嚴(yán)重，摻加引氣劑后，混凝土拌和物的粘聚性得到改善，澆筑完畢的混凝土表面的泌水現(xiàn)象亦減少到最小。摻加粉煤灰可以改善混凝土的和易性，粉煤灰的球形順粒以及無論是采用超量取代或是等量取代都可使混凝土拌和物中膠凝材料漿體增加，使混凝土拌和物更具有粘性且易于搗實(shí)。5、溫度由于混凝土的凝聚，一部分水被集料吸收，被蒸發(fā)掉以及生成水化產(chǎn)物，混凝土拌和物逐漸變稠.氣溫升高水分蒸發(fā)速度加快同時(shí)加速水化反應(yīng)使混凝土伴和物較快地變稠，因而氣溫對混凝土和易性有重要的影響。熱天需要增加用水量以保持混凝土的和易性，當(dāng)混凝土溫度增加時(shí)，每增加10mm的坍落度所需的用水量也隨著增加，混凝土的溫度對坍落度的影響見圖8‘1一11。由圖}.1-}1可知，當(dāng)混凝土溫度增加時(shí)，混凝土拌和物的坍落度降低，同樣的混凝土在溫度10℃時(shí)，坍落度為140mrm，21℃時(shí)坍落度時(shí)為102mm，32℃時(shí)坍落度為76mm。8.1.3坍落度損失新拌混凝土的稠度或流動性能隨時(shí)間的推移逐漸損失的現(xiàn)象叫做坍落度損失、混凝土拌和物拌和好后逐漸稠化、凝結(jié)、硬化并獲得強(qiáng)度，因此坍落度逐漸損失是一種正?，F(xiàn)象。但由于種種原因，有時(shí)混凝土很快失掉正常的流動性能，或坍落度損失速度大于混凝土工程施工所允許的范圍，在這種情況下，坍落度損失將產(chǎn)生不利的影響，混凝土拌和物很快干稠，會使混凝土的運(yùn)輸、澆筑與搗實(shí)產(chǎn)生困難，機(jī)具、人力和能源的消耗增加，并且會影響混凝土的工程質(zhì)量。如果為了施工方便，為恢復(fù)坍落度加水再拌和，重新拌和后雖然易于澆筑搗實(shí)，但水灰比增大會降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，這是不允許的。在正常情況下，水泥的凝結(jié)速度符合普通混凝土施工要求，新拌混凝土由于物理、化學(xué)的原因逐漸稠化降低流動性，不會給混凝土施工造成困難，當(dāng)應(yīng)用了不適應(yīng)的外加劑，拌和時(shí)間過長，拌和與澆筑之間間隔時(shí)間過長，或者混凝土溫度過高都會引起坍落度的迅速降低，一般來說，普通混凝土坍落度損失引起施工困難主要發(fā)生在熱天?；炷恋倪\(yùn)輸和澆筑應(yīng)盡可能在很短的時(shí)間內(nèi)完成，如果是干燥的粗集料，由于集料吸水的原故，剛拌和好的混凝土拌和物在初期（例如15min以內(nèi)）的坍落度損失也較大。一般來說，拌和好的混凝土拌和物經(jīng)過1h后，坍落度就降低很多，例如初始坍落度180mm的混凝土拌和物，經(jīng)過1h后坍落度只有80mrn，2h后只有50mm，坍落度為90mm的混凝土拌和物，經(jīng)1h后坍落度為50mm，2h后為25mm。隨著混凝上溫度升高，坍落度損失加快，溫度30℃與溫度20℃比較，大流動度混凝土的坍落度要多損失20mm左右，塑性混凝土的坍落度要多損失10mm左右。在其他條件相同的情況下，C3A含量與堿含量較高的水泥拌制的混凝上拌和物的坍落度損失較大。從拌和到澆筑之間的停頓時(shí)間延長會對混凝上的施下產(chǎn)生影響，特別是對于泵送混凝土，導(dǎo)管法澆筑水下混凝土，灌注樁和地下連續(xù)墻的施工會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，它們施工的順利與否對坍落度有密切的依賴關(guān)系。熱天混凝土施工容易產(chǎn)生坍落度損失問題，混凝土溫度愈高，愈容易在施工中產(chǎn)生坍落度損失引起的問題，溫度高對混凝土性能發(fā)展也不利，溫度大于30℃時(shí)，需要采取措施降低混凝土溫度，對集料遮蓋避免陽光直射，噴水降低集料溫度，在拌和水中滲加碎冰能有效地降低混凝土溫度，也可以夜間氣溫較低時(shí)澆筑混凝土。工程中常因水泥和外加劑不適應(yīng)引起異常的坍落度損失和速硬現(xiàn)象，應(yīng)用硬石膏作調(diào)凝劑的水泥，摻加木鈣和糖類外加劑或過量三乙醉胺速凝劑，會引起混凝土的速凝或速硬現(xiàn)象，其主要原因是.這些外加劑不同程度地降低了硬石膏的溶解度或溶解速度，以及加速硅酸鹽及鋁酸鹽水化作用的緣故。現(xiàn)在常應(yīng)用高效減水劑拌制流動混凝土，然而摻加高效減水劑的大流動度混凝土只能在30min~60min內(nèi)保持較大的流動度、比普通混凝上坍落度損失快得多，因此，坍落度損失對于摻高效減水劑的流動混凝土、泵送混凝土和商品混凝土是一個(gè)比較嚴(yán)重的問題。許多因素對坍落度損失產(chǎn)生影響，其中包括高效減水劑的類別與摻量，高效減水劑加入的時(shí)間，初始坍落度的大小，水泥類別與水泥用量，濕度、溫度以及有無其他外加劑等。水泥的化學(xué)成分。與礦物組成影響坍落度損失的詳細(xì)機(jī)理仍然不很清楚，試驗(yàn)說明，C3A與堿含量高的水泥坍落度損失較快，摻加高效減水劑后，水泥粒子得到較大的分散，沉實(shí)后水泥漿體較為密實(shí)，空隙較少，顆粒間的摩阻力顯然要大于未摻高效減水劑的水泥漿體。摻加高效減水劑后，有利于水化產(chǎn)物的生長，坍落度損失發(fā)生在C3A相與石膏反應(yīng)期間，可能高效減水劑對C3A與石膏反應(yīng)速度與生成晶體的形式對坍落度損失有重要的影響，試驗(yàn)說明，摻加高效減水劑有助于C3A與石膏之間的反應(yīng)，鈣礬石生成較快，由子上述原因摻高效減水劑大流功度混凝土的坍落度損失較快。應(yīng)用下述方法可以減少坍落度損失和坍落度損失帶來的施工困難:（1）臨澆筑前加入高效減水劑，例如，拌和車將混凝土運(yùn)抵澆筑現(xiàn)場后，加入高效減水劑，高速拌和1min成為流動混凝土，此時(shí)坍落度變化不致于造成混凝土澆筑困難。（2）加人較大劑量的高效減水劑，應(yīng)用較大初始坍落度的流動混凝土?；蛘咴谝欢ǖ臅r(shí)間間隔內(nèi)，補(bǔ)充加入一定數(shù)量的高效減水劑，恢復(fù)損失的坍落度。（3）在摻加高效減水劑的同時(shí)加入緩凝劑。（4）應(yīng)用低坍落度損失型的高效減水劑。8.2離析與泌水8，2.1離析混凝土的各組份發(fā)生離析是非常有害的，會影響混凝土產(chǎn)品或混凝土工程的質(zhì)量，應(yīng)盡一切努力克服。如果混凝土拌和物發(fā)生離析，要得到均勻的震搗密實(shí)的混夔土是不可能的，有很多硬化混凝土的缺陷都可能是由離析產(chǎn)生的，如露石、露筋、麻面、砂線、裂紋、翹曲以及多孔或軟弱的混凝土層等，這些缺陷影響混凝上的質(zhì)量和耐久性，其修補(bǔ)不僅耗費(fèi)資金還往往不易得到滿意的工程質(zhì)量。故應(yīng)仔細(xì)選擇混凝土配合比和采用正確的施工方法以力求避免產(chǎn)生這些缺陷?；炷涟韬臀镉啥喾N成分組成，這些組成材料粒徑不同、比重各異，如果不注意選擇適宜的級配和配合比例，不小心搬運(yùn)。各種組份趨向于不同的各自運(yùn)動產(chǎn)生分離，混凝土不再是均勻的混合物，這就叫離析。有兩種不同形式的離析，一種是粗顆粒集料有自斜坡上滾下的趨勢，或者在流態(tài)混凝土拌和物中下沉。另一種離析是在很稀的混凝土伴和物中稀漿趨向于從集料中分離出來。粗澀的配合比，非常干的混凝土或混凝土含砂量不足，即便是小心搬運(yùn)也很可能產(chǎn)生離析。大流動度混凝土很容易發(fā)生離析，大流動度混凝土集料容易堆積在中央，水泥漿流到澆筑地點(diǎn)的外圍而產(chǎn)生離析。在混凝土的搬運(yùn)與澆筑過程中的裝料、卸料與自由下落的每一個(gè)過程都應(yīng)采用正確的施工方法，避免混凝土離析，如果搬運(yùn)操作不恰當(dāng)，即便是和易性好的混凝土也會發(fā)生離析。施工過程中應(yīng)避免遇到障礙，混凝土應(yīng)盡量澆筑到位，避免在模板內(nèi)搬移較大的距離，還應(yīng)注意正確地使用震動器，震動時(shí)間亦不能太長。澆筑時(shí)落距較大的混凝土和泵送混凝土均需用粘聚性較大的混凝土。8.2.泌水泌水也是一種離析，混凝土澆筑后在凝結(jié)以前，新鮮混凝土內(nèi)懸浮的固體粒子在重力作用下下沉，當(dāng)混凝土保水能力不足時(shí)，新澆筑的混凝土表面會出現(xiàn)一層水，這種現(xiàn)象叫做泌水，泌水降低底部混凝土的水灰比，然而泌水會破壞混凝上內(nèi)部的均勻性，拌和水上升到混凝上表面會攜帶一部分水泥和集料中的微細(xì)粒子，使混凝土表面形成一層含水量很大的浮漿層，造成表層混凝土疏松多孔，強(qiáng)度降低。當(dāng)浮漿層失水變稠失去流動性，但強(qiáng)度發(fā)展不夠，不足以抵抗因沉縮或塑性收縮引起的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。泌水上升在混凝土內(nèi)生成許多水泥含量較少的泌水通道。同時(shí)粗集料顆粒下沉逐漸達(dá)到沉實(shí)穩(wěn)定，在粗集料顆粒下方形成含水豐富的水泥浮漿，這種浮漿沉淀失水后，成為空隙和多孔低強(qiáng)度的水泥石，同樣在鋼筋下方也會因內(nèi)部泌水而形成軟弱的浮漿層，因此混凝土與鋼筋的粘結(jié)力在鋼筋的下方受到削弱。泌水造成表而混凝土疏松軟弱，易于碳化，增加了混凝土中鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)。浮漿層的高水灰比，蒸發(fā)后形成多孔疏松、軟弱的表而，樓板或路面形成浮漿層后容易起塵，路面等因軟弱表層磨耗易于露石，因此表面的處理和終飾抹面是很重要的。混凝土表而有泌水的時(shí)候，絕對不能進(jìn)行終飾抹面工序，這是一條基本定律。在搗實(shí)、初步整平以后，等待泌水結(jié)束蒸發(fā)掉以后，重新用抹刀用力加壓抹平。過早的抹而會引起表面缺陷，過早的沫而會在泌水停止以前封閉表面，薄層表面下積蓄泌水和空氣會引起脫皮或薄層脫落。混凝土中細(xì)砂含量不足，水泥顆粒太粗，水泥用量太少或混凝土用水量太多均容易發(fā)生泌水，此外，應(yīng)用初凝時(shí)間長的水泥，摻加了緩凝劑將延長泌水時(shí)間增加泌水現(xiàn)象。正確選擇混凝土配合比可以在很大程度上控制泌水，如降低粗集料的最大粒徑，盡可能用小坍落度的混凝土，如果用大坍落度混凝土，需要摻加高效減水劑以減少用水量，增加混凝土內(nèi)細(xì)穎粒材料等。減少泌水，可采用下述方法:（1）應(yīng)用磨得較細(xì)的水泥。（2）增加水泥用量，在用水量相同的情況下，富配合比混凝土的泌水小于貧混凝土。（3）應(yīng)用粉煤灰或其他火山灰物質(zhì)。（4）砂中應(yīng)有足夠的細(xì)顆粒成分或增加用砂量。（5）泌水嚴(yán)重時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)用引氣劑，引氣劑生成的不連通的氣泡猶如增加微細(xì)穎粒成分，截?cái)嗝谒ǖ?，減少用水量，增加和易性。低溫延長泌水時(shí)間，這時(shí)間的較冷的混凝土如果是在暖栩養(yǎng)護(hù)，表面迅速干燥將引起脫皮或表面剝落。

第三節(jié)普通混凝土混合料工作性的測試8.1.1和易性試驗(yàn)1、坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)是應(yīng)用最早和應(yīng)用最廣泛的一種測定混凝土稠度的方法，它常用于選擇配合比時(shí)確定混凝土的稠度，以及工地用來檢查混凝土拌和物和易性是否合乎要求，我國國家標(biāo)準(zhǔn)和各部門的混凝土試驗(yàn)方法中均列有坍落度試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)坍落度筒尺寸為高300mm，頂部直徑100mm，底部直徑200mm，用厚度不小于1.5mm的薄鋼板或金屬板制成，適用于粗集料最大粒徑不大于40mm混凝土拌和物的稠度測定。試驗(yàn)時(shí)把坍落度筒置于光滑、水平、不吸于水的剛性底板上，用腳踩住兩邊的踏腳板以保持坍落度筒位置周定，把混凝土拌和物用小鏟分三層均勻地裝入筒內(nèi)，每層用直徑為16mm長600mm的端部為磨圓半球形的搗棒均勻地插搗25次，各層搗實(shí)后的高度約為筒高的1/3，搗實(shí)按螺旋形方向自外向中心循序進(jìn)行，插搗應(yīng)均勻地分布在全截面上，插搗第一層時(shí)搗棒應(yīng)貫穿整個(gè)高度，搗第二層和第三層時(shí)搗棒應(yīng)穿透本層直至下層頂面。整個(gè)搗實(shí)過程搗棒應(yīng)保持垂直，搗實(shí)筒邊混凝土?xí)r搗棒可稍傾斜，如混凝土因搗實(shí)沉落低于筒口，則在搗實(shí)前須添加混凝土拌和物，搗實(shí)完畢后，刮去多余的混凝土，垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒，將坍落度筒置于坍落后的混凝土試體旁，將搗棒橫置筒頂，量取混凝土試體最高點(diǎn)至搗棒底面的距離，即為坍落度值以mm計(jì)，精確到5mm。提起坍落度筒時(shí)應(yīng)避免傾斜或橫向扭動坍落度筒，整個(gè)提筒過程應(yīng)在5s～10s內(nèi)完成，從開始裝料到提起坍落度筒的整個(gè)過程應(yīng)連續(xù)地進(jìn)行并應(yīng)在150s內(nèi)完成。提取坍落度筒后，如發(fā)生試體部分混凝土脫落或試體發(fā)生一邊剪切坍落，則舍棄這次試驗(yàn)，取試樣的另一部分重新試驗(yàn)。應(yīng)該遵守正確的試驗(yàn)步驟，試驗(yàn)時(shí)操作的變化會在試驗(yàn)結(jié)果上反映出來，混凝土拌和物應(yīng)翻拌均勻，裝料時(shí)應(yīng)注意鏟取有代表性的均勻的混凝土拌和物。做比較性試驗(yàn)時(shí)最好能由同一個(gè)操作者進(jìn)行這些試驗(yàn)。坍落度試驗(yàn)中，坍落后的混凝土試體一般會出現(xiàn)下述四種現(xiàn)象見圖8.1－1。坍落度接近于零如圖8.1-1a)所示，在這種情況下可能稍微增加用水量混凝土便具有良好的和易性，也可能還需要增加含砂率。當(dāng)提起坍落度筒后混凝土試體均勻地坍落便得到坍落度很好的混凝土如圖8.1-1b）所示，此時(shí)混凝土具有良好的和易性，大部分混凝土結(jié)構(gòu)澆筑所需要的坍落度大致為3cm～10cm左右，對于水泥用量較多的混凝土，這也是坍落度試驗(yàn)最有效的范圍。當(dāng)混凝土拌和物缺乏塑性或粘性，混凝土拌和物砂漿含量較少，缺乏足夠的粘結(jié)力使混凝土保持整體性則會產(chǎn)生剪切坍落度如圖8.1-1c）所示，一般來說，水泥用量較少的混凝土更容易產(chǎn)生剪切坍落度，如果重新取樣坍落度試驗(yàn)仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象則應(yīng)重新檢查配合比。摻加減水劑或高效減水劑，選擇適宜的砂率和配合比，便可得到和易性良好的流動混凝土，坍落度為20cm左右，見圖8.1-1d）。用水量太大或配合比不恰當(dāng)導(dǎo)致稀水泥砂漿外溢，出現(xiàn)混凝土試體坍塌，坍塌的混凝土和產(chǎn)生剪切坍落度的混凝土均為不良的可澆筑性，從而會影響混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，應(yīng)予避免。量取坍落度值后，尚應(yīng)進(jìn)一步檢查混凝土拌和物的粘性和泌水性，提起坍落度筒，用搗棒在坍落的混凝土試體兩側(cè)輕輕敲擊，如果混凝土試體整體逐漸下沉，則表示粘聚性良好；如果混凝土試體倒塌，部分脫落或出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，表示粘性不好。同時(shí)用翻拌好的混凝土拌和物做抹面試驗(yàn)，用抹刀適度抹平混凝土拌和物表面，粘性好的混凝土粘聚成平面，觀察抹平后的混凝土表面會出現(xiàn)三種不同狀態(tài)，第一種是粗集料外露，砂漿不足以填滿粗集料之間的空隙，這種混凝土拌和物澆筑非常困難卜同.時(shí)會得到多孔的混凝土和蜂窩狀表面。第二種是水泥砂漿過多，雖具有和易性并得到光滑的表面，但這種混凝土因產(chǎn)出量小顯得不經(jīng)濟(jì)，混凝土性能也因水泥砂漿過多而受到不利影響。第三種是混凝土拌和物有正確的水泥砂漿含量，能填滿粗集料間孔隙并有適量的富余，在適度的抹面的條件下不顯得有過多的砂漿富余，這種混凝土具有良好的可澆筑性，單位水泥用量可得到最大的產(chǎn)出量，硬化后混凝土性能良好。和易性還可用觀察混凝土試體泌水性作輔助檢查，提取坍落筒后往往會發(fā)現(xiàn)有一部分含細(xì)顆粒的稀漿自試體表面流出。水分流失會導(dǎo)致混凝土拌和物離散造成澆筑困難，或是澆筑后大量泌水均會使混凝土質(zhì)量降低，應(yīng)該避免，一般可以減少混凝土用水量，應(yīng)用較富余的混凝土配合比，增加含砂率或增加砂中細(xì)顆粒含量或者應(yīng)用引氣劑以降低混凝土的泌水量。從另一方面來講，排出一部分多余的水并不是壞事，但須在泌水終了之后，到達(dá)震動界限之前采用二次震搗以減少和消除泌水造成的損害增進(jìn)混凝土質(zhì)量。坍落度數(shù)值相同但配合比不同的混凝土拌和物其和易性也不相同，例如坍落度為5cm，集料/水泥比為6:1的混凝土的和易性比采用同樣的材料，坍落度也為5cm但集料/水泥比為4.5:1的混凝土的和易性要差。一般來說，坍落度一定時(shí)，與較貧的配合比相比較，較富配合比的混凝土的和易性要好些。坍落度試驗(yàn)結(jié)果的波動范圍亦與配合比的富余程度有關(guān)，富配合比的多次的拌和物的坍落度試驗(yàn)結(jié)果波動范圍較小，相反較貧配合比的坍落度試驗(yàn)結(jié)果波動較大，富配合比混凝土坍落度試驗(yàn)結(jié)果