5-3 普通混凝土的主要技术性质

流动，并均匀密实的填满模板每个角落的性 能，取决于拌和物的稠度（稠度越小，流动 性越大）。 粘聚性： 组成材料之间具有一定的粘聚力（保持自身稳 定，团聚、稳定），不发生离析、分层，能保 持均匀整体的性能。 保水性： 指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力，不 至产生沁水现象。
问题？
和易性不良的混凝土拌合物，施工后会出现什么情 况？ 答：填充不密实，产生蜂窝、麻面、空洞等缺陷； 表面出现疏松层，粗骨料颗粒和水平钢筋的下面 会出现水囊或水膜等，界面结构不密实； 造成组成不均匀，上层水泥浆多于底层，下层骨 料多于上层，表面水泥浆中含水量多于内部。

基本概念：
混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料（砂+石） 先随砂率增加而增大，达到最大值后，又随砂率增加 总量的质量百分数称为砂率。 而减小，坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率)
坍 落 度
(cm)
合理砂率 砂率(％)
问题：为什么存在一个合理含砂率？ 解答：



砂率的大小影响了拌合物中骨料的总表面积和空隙率。 当水泥浆用量一定时，砂率较小时，石子较多，砂与水 泥浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙，润滑作用 较小，流动性、粘聚性、保水性均较差； 随着砂率增加，砂浆逐渐增多，粗骨料间润滑层逐渐增 厚，坍落度会越来越大； 当砂率过大时，骨料总表面积和空隙率太大，水泥浆量 变为不足，致使拌和物的坍落度变小，并随着砂率增大 而减小。
均匀； 保水性，水不泌出、离析

良好性能的标志：
运输中不易分层离析（均匀） 浇灌时容易捣实或自密实
（密实）
分层离析与泌水现象及其危害
分层离析 —各组分分离，造成不均匀和失去连续性的现象。

现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来，粗骨料
下沉，砂浆上浮，与拌和物的粘聚性有关。 危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻面， 影响均匀性。
料进行选择，在满足施工和结构条件的情况下，尽量选用较 小的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。 坍落度(mm) 结构特点 机械捣实 人工捣实 基础或地面等的垫层 0～30 20～40 无配筋的厚大结构或配筋稀疏 的结构 板、梁和大型及中型截面的柱 子等 配筋较密的结构 配筋特密的结构 10～30 30～50 50～70 70～90 30～50 50～70 70～90 90～120
坍落度试验



测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面， 看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落， 由此判断其粘聚性是否合格； 观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判断其 保水性是否合格。 由此两方面观察和坍落度测量即可判断混凝土拌和 物和易性是否合格。
坍落度的选择
原则： 根据施工方法、结构条件和制品要求，并参考经验资

泌水
现象：混凝土中粗骨料下沉、水分被排出上升直到表面，
表面析出水分，这种现象叫泌水，与拌和物的保水性有 关。 危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水 囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力； 表面含水率过多，水灰比大，强度低，形成酥松层等。
流动性： 混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下

观察与讨论

试比较石子表面状态不同 对混凝土和易性的影响：
标准坍落度圆锥筒为钢皮制成，高度H ＝ 300mm，上口直径d ＝l00mm，下 底直径D＝200mm。
坍落度越大，流动性越大
坍落度法
适用的条件
仅适用于骨料
最大粒径不大于
40mm,且坍落度不小
于10mm的混凝土拌
和物。
坍落度试验
直尺
坍落度
坍落度
坍落度测量
坍落度试验
坍落度测量结果的评定 坍落度值(mm) 10～40 50～90 100～150 ≥160 混凝土的和易性 低塑性混凝土 塑性混凝土 流动性混凝土 大流动性混凝土
总表面积 = 0.25 1 ×0.25×6×8 6×8=24cm2 1
8 64
512 1 1 12 24 48
1cm
0.5
0.5 cm
0.25
0.125
1cm
1
总体积 = 1 1cm cm3 总表面积 = 6 cm2
0.25 总体积 cm = 1 cm3
总表面积 = 1.5×8= 12 cm2
若破碎该骨料使边长减小一半，则表面积增大一倍
请计算出12L 混凝土各材料 的用量
任务2：混凝土和易性测定
1
流动性
2
黏聚性
3
保水性
维勃稠度试验
维勃稠度仪
透明圆盘
从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所 需的时间为维勃稠度值VB。
实验仪器照片
坍落度实验
单位：mm
单位：S（秒）
混凝土拌和物维勃稠度试验录像 VB越大，流动性越小，越干稠。
是一项综合技术性能，指新拌混凝土（混凝土拌 合物）在施工过程（拌合、运输、浇注、捣实 等）中易于施工操作（不发生分层、离析、沁 水）；且最后能得到质量均匀、密实成型的混 凝土的难易程度的性能。
总结：新拌混凝土施工操作和形成质量好（均匀、 密实）混凝土的难易程度。
各组成材料之间具有一定 的内聚力，在运输和浇注 过程中不致产生离析和分 层现象的性质。
水泥浆用量一定时，粒径越大，表面积越小，骨 粒径越小，表面积越大，骨料表面的水泥浆越薄， 料表面的水泥浆越厚，则骨料就容易滑动，坍落度 则骨料相互连锁不易滑动，坍落度就小。 就大。
骨料颗粒级配的影响

级配良好的骨料，较大粒径的颗粒 堆积的空隙被较小颗粒填充，较小 颗粒堆积的空隙被更小颗粒填充， 不但使得骨料颗粒堆积的空隙率较 小，填充在空隙中的水泥浆减少， 水泥浆主要包裹在骨料的表面，利 于骨料的滑动，拌和物流动性较好。
外加剂④
水泥浆①
混凝土拌合物
骨料②
2.施工环境的温度、搅拌制度等。
3.影响混凝土和易性的因素

1）.水泥浆量 在水灰比不变（稠度不变）的情况下，如果水 泥浆越多，则拌合物的流动性越大；但若水泥 浆过多，使拌合物的流动性、粘聚性变差 。


水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。 水泥浆包裹在骨料的表面，在骨料间起润滑作 用，减小了骨料颗粒间的内摩阻力。所以，水 泥浆用量愈多，流动性愈好，拌和物的坍落度 增大，同时还增大了拌和物的粘聚性。 水泥浆用量较小，相对骨料用量较大，水泥浆 不足以包裹骨料表面形成润滑层，骨料间的摩 擦力较大，拌和物不易流动，坍落度减小。
4) 骨料
最大粒径Dmax的影响

对于恒定的水泥浆用量，骨料粒径越大， 总表面单粒表面积 = 0.5×0.5×6=1.5 骨料粒径与表面积的关系 如果一个骨料颗粒的尺寸为 1×1×1cm3 单粒表面积 = 1×1×6= 6 3 2
粒径 (cm) 颗粒数量 体积(cm ) 1 表面积(cm )
坍落度大于后者；

针片状的颗粒比等径形状的颗粒更不利于骨 料的滑动，因此，前者不利于混凝土拌和物 多菱角粗糙表面的颗粒 光滑表面颗粒 ——碎石 ——河卵石 的流动性。
案例：碎石形状对混凝土和易性的影响

某混凝土搅拌站原混凝土配方均可生产出性能良好的泵 送混凝土。后因供应的问题进了一批针片状多的碎石。 当班技术人员未引起重视，仍按原配方配制混凝土，后 发觉混凝土坍落度明显下降，难以泵送，临时现场加水 泵送。请对此过程予以分析。 ①混凝土坍落度下降的原因。因碎石针片状增多，表面 积增大，在其它材料及配方不变的条件下，其坍落度必 然下降。 ②当坍落度下降难以泵送，简单地现场加水虽可解决泵 送问题，但对混凝土的强度及耐久性都有不利影响，且 还会引起泌水等问题。
单位用水量
每立方米混凝土的用水量——单位用水量，它确定 了混凝土拌和物的流动性。 当水泥用量一定时，增加用水量，水灰比增加，坍 落度增大。 当水灰比一定时，增加用水量，就必须同时增加水 泥用量——水泥浆用量增加，则坍落度增大。

3) 砂率的影响
试验表明：水灰比与用水量一定时，拌和物坍落度
*原则：以满足流动性要求为度。
2）水灰比的影响



水灰比是混凝土拌和物中用水量与水泥用量的比 值： W/C = 用水量(W)/水泥用量(C) 水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度(稠度)。 在水泥浆用量一定时，增大水灰比，水泥浆变稀， 粘聚性降低，颗粒间内摩阻力减小，流动性会有 所增大； 但水灰比过大，水泥浆太稀，保水性变差，会导 致混凝土拌和物出现泌水现象。 工程实际中绝不可以单纯加水的办法来增大流动 性。

维勃稠度反映的是混凝土拌和物的什么性能？
答： 主要反映了混凝土拌和物在振动力作用下的流动性和充 模性。
影响和易性的因素
1.组成材料及其用量之间的关系
①水泥浆数量和单位用水量； ②骨料的品种、级配和粗细程度； ③砂率 ； ④外加剂 。 见下图。
水泥
水灰比 mw mc
水①
砂
③砂率 s＝
石子
ms 100% ms＋mg
当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物 的流动性。 当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比 或减少用水量
骨料颗粒表面特征与形状的影响

表面光滑且呈等径形状的卵石颗粒比粗糙表 面且有菱角的颗粒更利于骨料的滑动，而且， 前者的表面积小于后者。因此：
在水泥浆用量相同时，前者拌制的混凝土拌和物

典型混凝土工程因施工不当弊病
坍落度过小干硬施工造成蜂窝冷缝
加水过多随意施工墙面多裂缝
拌合不均匀分层颜色、耐久性差
水泥浆量过多干缩裂缝增多
2. 和易性的测定与评价


和易性是一项综合性的技术指标，确切评定较困 难，具有不确定性。 测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和 保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合 评价其和易性。（测流，目测粘保） GB/T50080—2002规定，混凝土拌合物的和易性 用两种流动性指标评价：