第五章 普通混凝土 主讲人：吕平 青岛理工大学

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

混凝土的技术性质要求 Quality Strength Durability Workability Economy 混凝土的技术性质要求混凝土主要包括：和易性、强度、耐久性、经济性和体积稳定性等。 Quality Strength Durability Workability Economy

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

新拌混凝土的和易性 概念 重要性 流动性 粘聚性 保水性

新拌混凝土的和易性 概念 新拌混凝土 硬化前的混凝土，又称混凝土拌合物 和易性 混凝土拌合物易于施工操作，并且获得均匀密实的混凝土的性质。 Fig.5.3.1 Concrete in Construction

新拌混凝土的和易性 重要性 新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施工，以满足硬化后的性能要求 不同的混凝土工程对和易性有不同的要求 Mobility Viscidity Workability Water retention

和易性 和易性的综合含义 流动性+粘聚性+保水性=和易性 流动性 拌合物在自重或外力作用下产生流动,均匀、密实地填充模板的性能 粘聚性 施工过程中各种组成材料之间有一定的粘聚力,不致产生离析或分层现象 离析:由于密度和粒径不同,在外力作用下组成材料的分离析出的现象 分层:层状离析 离析和分层使混凝土不均匀，影响硬化后的性能

粘聚性的分析的分析判断可参考见本课教学课件

和易性 保水性 混凝土在施工过程中有一定的保持水分的能力,不致产生严重的泌水现象 泌水 水分从浆中分离出来,上浮至表面的现象。 危害 泌水通道或水囊－影响耐久性 沉降(由于泌水使表面下降的现象)－沉降龟裂 浮浆妨碍与继续浇注的混凝土的粘结, 必须去除浮浆

泌水现象示意可参考见本课教学课件相关内容

Harm 耐久性降低 泌水通道 混凝土裂纹 沉降 净浆 降低粘结性

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

和易性测试 和易性可采用坍落度试验和维勃稠度试验二种方法进行测试 坍落度试验 试验方法 指标 适用范围 将拌合物按规定方法装入坍落度筒内,刮平,垂直提起坍落度筒,测量拌合物下落的距离。 指标 定量测定坍落度值 定性判断粘聚性和保水性 适用范围 Dmax≯40mm 坍落度≮10mm 坍落度=筒高－塌落后拌合物的最高点(mm or cm)

和易性测试-坍落度试验 坍落度试验过程见本课教学录像 Fig.5.3.2 Slump Cone

和易性测试-坍落度试验 和易性分析和判断 流动性 粘聚性－用捣棒在的拌合物的侧面轻轻敲打，出现图示的三种情况 保水性－观察稀浆析出 坍落度大 → 流动性大 粘聚性－用捣棒在的拌合物的侧面轻轻敲打，出现图示的三种情况 真实坍落 → 粘聚性好 沿斜面下滑或骨料外露 → 粘聚性差 崩裂 保水性－观察稀浆析出 较多的稀浆析出→保水性差 无稀浆析出→保水性好

和易性测试-维勃稠度试验 维勃稠度试验 试验方法 适用范围:Dmax≯40mm 维勃稠度5-30s之间 干硬性或低塑性混凝土 将拌合物装入坍落度筒内, 移开漏斗,把透明圆盘转至拌合物顶面,与之接触,开动振动台,计时, 透明圆盘表面刚被水泥浆布满时,停止计时, 记录的时间－维勃稠度值

Fig5.3.3 Vebe Consistometer Instrument 和易性测试-维勃稠度试验 Fig5.3.3 Vebe Consistometer Instrument

和易性测试-维勃稠度试验 分析和判断 维勃稠度值小 → 拌合物稀 → 流动性大 维勃稠度值大 → 拌合物稠 → 流动性小 Thin Composite Low Vebe Consistometer Great Mobility High Thick Composite Small Mobility

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

和易性-选择与分类 总原则 在不影响施工操作和保证密实成型的前提下,应尽量选择较小的流动性。 选择 根据构件截面的大小、捣实方法和钢筋疏密等条件确定

和易性-选择与分类 举例 当构件截面尺寸较小、人工捣实、钢筋较 密时,坍落度选大些;反之,选小些 Example

Tab 5.3.1 拌合物分类及应用 坍落度(mm) 拌合物类型 应用范围 >160 大流动性 泵送、不易浇注的窄面及钢筋密布的结构 100-150 流动性 50-90 塑性 普通结构,最常用 10-40 低塑性(低流动性) 强力振捣、预制构件及基础、无配筋的厚大结构等

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

和易性-影响因素 组成材料的影响 水灰比 水泥浆数量 Sp 骨料 环境因素的影响 时间 温度

组成材料的影响 W/C的影响 水灰比(水泥浆稠度)－ 当水泥用量一定时 水灰比小→混凝土干→坍落度小→不易密实成型； 水灰比过小→崩溃→粘聚性差→硬化后混凝土的强度及耐久性降低 水灰比大→混凝土稀→坍落度大→易离析、分层、泌水→硬化后强度及耐久性降低 水灰比合适→拌合物能均匀且密实成型←必须根据混凝土的强度和耐久性的要求来选择W/C

W/C的影响 Low W/C Dry composite Small slump

W/C的影响 Composite will breakdown Excessively low W/C Low viscidity Difficult to be condensed Poor strength and durability

W/C的影响 High W/C Thin composite Large slump

Poor strength and durability W/C的影响 Tend to segregate, bleed Poor strength and durability Excessively high W/C

W/C的影响 Proper W/C Composite can be condensed favorably and stability Influence of W/C Proper W/C Composite can be condensed favorably and stability

组成材料的影响 水泥浆数量的影响 水泥浆数量 (用水量或浆/集比)－W/C一定 水泥浆多→流动性大;过多→流浆→粘聚性差→影响硬化后的性质 水泥浆数量少→流动性小→不密实；过少崩溃→粘聚性差→影响硬化后的性质 水泥浆数量适量→满足流动性的要求且有较好的粘聚性和保水性←根据施工要求的坍落度选择

水泥浆数量的影响 Excessive paste More paste Great mobility Excessive mobility Low viscidity Poor strength and durability

组成材料的影响 砂率 Sp的影响 砂率Sp指混凝土中砂的质量占砂石总量的比例 Sp=S/(S+G) 当W和C一定时，Sp决定了骨料的空隙率和总表面积 砂率过小→砂浆数量不足→对骨料的润滑作用差→流动性差且易离析 砂率过大→总表面积大→水泥浆多用于包裹砂子及填空→ 润滑作用小→流动性小

Poor lubrication of the Low Sp Lack of mortar Poor lubrication of the surface of aggregates Poor mobility and tend to segregate

High Sp Low mobility Large surface area Cement mortar for wrapping up sand and filling, lack of paste Weak lubrication of the surface of aggregates Low mobility

合理砂率 合理砂率(最优砂率) 在W和C一定时,使混凝土拌合物获得最大的流动性，且保持良好的粘聚性和保水性的砂率 保持混凝土拌合物的坍落度一定的条件下，使水泥用量最低的砂率。 最优砂率示意图见本课相关教学课件

Sp优 Sp Amount of cement Slump Sp优 Sp

Sp的选择 根据试验和经验选择，选择原则: 在保证拌合物不离析,又能捣实的条件下, Sp应尽可能小些 W/C小，水泥浆稠，Sp小些 大流动性，Sp应大些（避免离析） 掺外加剂时，Sp可小些 有抗渗要求时，Sp应大些

aggregates with fixed Sp 如何调节和易性 Low slump High slump Increase the cement paste with fixed W/C Increase the use of aggregates with fixed Sp

和易性的影响因素 骨料的影响 颗粒形状与表面特征 级配 最大粒径

颗粒形状与表面特征 碎石或山砂的表面粗糙、多棱角→流动性差 卵石或河砂的表面光滑、圆润 → 流动性好 Scree Gravel or Pit Sand Coarse texture, multi-angle Low mobility Scree Smooth and Round High mobility

Proper size distribution Poor size distribution 级配 级配好 →W一定时，空隙小→ 流动性好 级配差 →W一定时，空隙大→ 流动性差 Large voidage ( W is certain) Proper size distribution Small voidage (W is certain) High mobility Poor size distribution Poor mobility

Influence of aggregates 最大粒径Dmax Influence of aggregates Dmax大→水泥浆一定时，表面积小→流动性好 Large particle size Small surface area (cement paste is certain) High mobility

环境因素的影响 Time 时间的影响 时间延长→水化作用+水分蒸发+骨料吸水→流动性↓ 时间与坍落度的关系如图5.3.5的所示 施工中,测坍落度在混凝土拌合物拌好15分钟内进行 Mobility decreases accordingly Hydration Vaporization Water absorbed by aggregates

时间的影响 Time Slump Time Fig.5.3.5 Relationship between Slump and Time

环境因素的影响 温度的影响 Slump Temperature 温度升高→流动性↓ 温度与坍落度的关系如图5.3.6的所示（举例：海信立交桥施工） 施工中为了保证一定的工作性,必须注意环境温度的影响,夏季混凝土拌合物用水量>冬季用水量. Slump Temperature Fig.5.3.6 Relationship between Slump and Temperature

第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 第三课 新拌混凝土的和易性 5.3.1 混凝土的技术性质要求 5.3.2 和易性 5.3.3 测试方法 5.3.4 选择与分类 5.3.5 主要影响因素 5.3.6 提高和易性的措施

提高和易性的措施 当坍落度偏小时，保持W/C 不变，增加水泥浆的数量 当坍落度偏大时，保持Sp 不变，增加砂石的数量 选择合理 Sp 改善骨料级配 选择较大粒径的骨料 采用添加剂

Words and Phases of Chapter Five 5.3 workability: 和易性 fresh Concrete: 新拌混凝土 mobility: 流动性 viscidity: 粘聚性 water retention: 保水性 slump: 坍落度 vebe Consistometer Test: 维勃稠度试验 optimized Sp: 合理砂率 stress: 应力 deformation: 变形

Words and Phases of Chapter Five 5.3 dry shrinkage: 干缩 cold contract: 冷缩 volume decrease: 体积减缩 settlement: 沉缩 lastic shrinkage: 塑性收缩 bleeding path: 泌水通道 one-axis static compression: 单轴静态受压 elastic limit: 比例极限 critic load: 临界荷载 ultimate load: 极限荷载

THE END