混凝土的工作性

混凝土的工作性

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在土木工程建设过程中，为获得密实而均匀的混凝土结构以方便施工操作（拌合、运输、浇注、振捣等过程），要求新拌混凝土必须具有良好的施工性能，如保持新拌混凝土不发生分层、离析、泌水等现象，并获得质量均匀、成型密实的混凝土。这种新拌混凝土施工性能称之为新拌混凝土的工作性。

正文：

1.工作性的概念

混凝土拌和物的工作性是一项综合技术性能，包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义。

流动性：指新拌混凝土在自重力或机械振动力作用下，能够流动并均匀密实地填充模板的能力。

黏聚性：黏聚性是指新拌混凝土的组成材料之间具有一定的黏聚力确保不致发生分层、离析现象，使混凝土能保持整体稳定的性能。

保水性：新拌混凝土保持其内部水分的能力称为保水性

综上所述，新拌混凝土的流动性、黏聚性、保水性之间相互关联和制约。黏聚性好的新拌混凝土，往往保水性也好，但其流动性可能较差；流动性很大的新拌混凝土，往往黏聚性和保水性有变差的趋势。随着现代混凝土技术的发展，混凝土目前往往采用泵送施工的方法，对新拌混凝土的和易性要求很高，三方面性能必须协调统一，才能既满足施工操作要求，又能确保后期工程质量良好。

2.工作性的测定

通常对较稀、自重作用下具有可塑性或流动性的新拌混凝土采用坍落度法；而对于较干硬的新拌混凝土，采用维勃稠度法。

①坍落度法

坍落度法具体测定方法：将新拌混凝土分三层装入圆锥形筒（标准坍落度圆锥筒）内，每层均匀捣插25次，捣实后每层高度为筒高的1/3左右，抹平后将圆锥筒垂直平稳地向上提起，新拌混凝土锥体就会在自重作用下坍落高度即为该混凝土拌和物的坍落值（单位mm）。新拌混凝土的坍落值越大，表明其流动性越好。

在测定坍落度的同时，应观察新拌混凝土的黏聚性和保水性，从而全面的评价其工作性黏聚性的检查方法是：用捣棒轻轻敲击已坍的新拌混凝土锥体，若锥体四周逐渐下沉，则黏聚性良好；若椎体倒塌或部分崩裂，或发生离析现象，则表示黏聚性不好。

保水性的检查方法：根据新拌混凝土中稀浆析出的程度来测定。若坍落度筒提起后混凝土拌和物失浆而骨料外露，或较多稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性差；若坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆由底部析出，则表明新拌混凝土的保水性良好。另外，常压泌水率和压力泌水率的数值也可以用来表示保水性的优劣。

根据新拌混凝土坍落度值的大小，可将其划分为四个流动性级别的混凝土：低塑性混凝土坍落度为10-40mm；塑性混凝土坍落度为50-90mm；流动性混凝土坍落度为

100-150mm；大流动性混凝土坍落度为>160mm。

坍落度试验方法不适用于骨料最大粒径大于40mm或坍落度值为10mm的新拌混凝土。

②维勃稠度法

对坍落度小于10mm的干硬性混凝土拌合物的流动性采用维勃稠度指标来表征，其检测仪器成为维勃稠度依。

维勃稠度法具体测定方法：将混凝土按规定方法装入截头圆锥筒内，装满刮平后，将圆锥筒垂直向上提起，在新拌混凝土椎体顶面盖一透明玻璃圆盘，然后开启振动台并记录时间，

从开始振动至玻璃圆盘底面布满水泥浆时所经历的时间（以s计），即为芯板混凝土的维勃稠度值。

3.影响混凝土工作性的因素

①水泥浆的数量和水泥

在水灰比不变的情况下，水泥浆愈多，拌和物的流动性愈大。但水泥浆过多，将会出现流浆现象；若水泥浆过少，则骨料之间缺少黏结物质，易使拌和物发生离析。

在水泥用量、骨料用量不变的情况下，水灰比增大，水泥浆自身流动性增加，故拌和物流动性增大，反之则减小。但水灰比过大，拌和物的黏聚性和保水性将严重下降，容易造成分层离析和泌水现象；水灰比过小，会使拌和物流动性过低，影响施工。故水灰比一般应根据混凝土强度和耐久性要求合理地选用。

因此工程实际中绝不能以单纯加水的办法来增大流动性，而应在保持水灰比不变的条件下，以增加水泥浆量的办法来提高新拌混凝土的流动性。

②砂率

砂率对拌和物的工作性有很大影响。如下图为水和水泥用量一定条件下，砂率对坍落度的影响关系

从图中可以看出，砂率对混凝土拌和物流动

性的影响主要表现在以下几方面：在一定的砂率

范围内当砂率很小时，新拌混凝土的流动性较低，

并且其黏聚性和保水性也较差。随砂率增大，拌

和物流动性提高，其原因是砂量增加，导致砂浆数量增加，减少了粗骨料之间的摩擦力，增大了拌和物的润滑作用。当砂率增大超过一定范围后，流动性反而随砂率增加而降低，其原因是，砂率增大的同时，须要润湿砂子的水分增多，在用水量一定的条件下，拌和物流动用

的自由水量降低，因此拌和物流动性降低。

适当的砂率不但填满了石子间的空隙，而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层，以减小粗骨料间的摩擦力，使新拌混凝土获得较好的流动性。这个适宜的砂率称为合理砂率。

在用水量一定的情况下，合理砂率能使新拌混凝土获得最大的流动性，并且在保持良好的流动性、黏聚性和保水性的同时，使水泥用量达到最少。

③组成材料性质

⑴水泥及掺合料

水泥对拌和物工作性的影响主要是水泥品种、水泥细度和水泥的需求量

⑵骨料

骨料的品种、级配、颗粒形状、表面特征及粒径等性质对新拌混凝土工作性的影响较大。

⑶外加剂

加入减水剂或引气剂可明显提高拌和物的流动性，引气剂还可以有效地改善拌和物的黏聚性和保水性。

⑷时间及环境温度

时间对新拌混凝土的工作性，尤其是流动性有较大的影响。温度也会对新拌混凝土坍落度和流动性产生较大影响。

⑸施工工艺的影响

同样的配合比设计，机械拌合的坍落度大于人工拌和的坍落度，且搅拌时间相对越长，则坍落度越大。

4.改善工作性的措施

在实际工程中，为改善新拌混凝土的工作性，通常采用以下措施。

⑴改善砂、石（特别是石子）的级配