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執行標準《自密實混凝土應用技術規程》JGJ/T283-2012

摘 　要  指出高流動性混凝土工作度與普通混凝土工作度的主要影響因素的區別 ,并用

Orimet 法流出速度、坍落度、坍落度流動值評價了高流動性混凝土的工作度 ,結果表明用

Orimet 流出速度與坍落度流動值可以綜合評價高流動性混凝土的工作度.

關鍵詞  高流動性混凝土; 工作度; Orimet 法流出速度

　　混凝土拌和物的工作度直接影響施工質量 ,因此改善拌和物工作度 ,從而改善混凝土硬化體的

力學性能與耐久性能 ,是發展高性能混凝土的一個重要課題.

當前混凝土技術迅速發展 ,減水劑、抗分離劑及礦物摻合料在混凝土中的應用 ,不僅能配

制出強度很高的高強混凝土和超高強度混凝土 ,而且還能配制出工作度良好的泵送混凝土、免振自

流平混凝土及水中不分離的混凝土.

從建筑技術的發展來看 ,一方面建筑施工的規模不斷擴大與建筑物向高層化發展 ,對工作度良

好的泵送混凝土需求量不斷增加(目前施工現場常用泵送混凝土的坍落度值均在 18 cm 以上) ;另

一方面建筑造型的多樣化與施工條件的改變 ,一些結構物施工時 ,如布筋很密的薄壁結構、造型復

雜的結構及水中工程等 ,無法對新澆混凝土進行振搗. 再者 ,建筑市場的不斷擴大與熟練工人向其

他行業的分流 ,不斷由缺乏施工經驗、素質較差的新工人來補充 ,因此混凝土施工過程中時有漏振、

過振的現象 ,已成為影響工程質量不可忽視的因素;另外 ,在現代化都市里建筑施工過程中 ,混凝土

振搗時發出的噪音已嚴重影響周圍居民的日常工作與生活 ,亟待解決 ,因此高流動性混凝土應用的

迫切性已顯而易見了.

與普通混凝土相比 ,高流動性混凝土拌和物的流變參數中 ,

屈服值τ_y 降低 ,粘性系數η_pl卻提高了(如圖 1) . 高流動性混凝土

的這種特點 ,不僅使混凝土拌和物具備良好的流動性能 ,而且具

備了良好的抗分離性能 , 在一定的范圍內改善了鋼筋間隙通過

性. 普通混凝土澆筑時 ,需要通過振搗使混凝土拌和物液化(其屈

服值τ_y 趨于零) 、流動并填充到模板內各處;高流動性混凝土拌和

物由于本身屈服值τ_y 小 ,所以施工過程中只需短時間振搗或不用

振搗 ,就能達到填充密實的效果.

由于高流動性混凝土拌和物的上述流變特性 ,傳統的坍落度

試驗不能全面地對其工作度進行評價 ,因此需要探索建立一套有 _{圖 1 　混凝土的流變特性曲線} 效的檢測方法 ,為配合比設計與現場質量控制中比較與評價混凝

土拌和物的工作度服務.

1 　高流動性混凝土工作度檢測方法比較

　　目前施工過程中普遍用坍落度來評價混凝土的工作度 ,由圖 2 可知拌和物坍落度主要取決于 屈服值τ_y ^{[ 1 ]} . 試驗發現混凝土坍落度超過 20 cm 后 ,對工作度的變化不敏感 ,因此不適宜用坍落度

來評價屈服值τ_y 小的高流動性混凝土的工作度.

國內外在用坍落度檢測高流動性混凝土的工作度時 ,也有用量取拌和物坍開后的縱橫向平均

直徑 ,即坍落度流動值來綜合評價. 圖 3 給出了厚徑比(坍開后的厚度與坍落度流動值的比值) 與坍 落度流動值之間的關系^{[ 2 ]} . 由此可知坍落度流動值克服了坍落度超過 20 cm 后不敏感的缺點 ,較好

地反映了拌和物在無配筋或配筋模板內的填充性能. 但是 ,坍落度流動值的大小依然主要取決

于屈服值τ_y ,還是無法準確反映出主要取決于粘性系數η_pl的高流動性混凝土拌和物工作度 ,如鋼

筋間隙通過性、布筋較密的模板填充性及可泵性等. 試驗發現不同配比的高流動性混凝土雖然坍落

度流動值沒有很大差異 ,但是由于粘性系數η_pl不同 ,其鋼筋間隙通過性、可泵性等性能有很大的差

別.

圖 2 　坍落度值與流變參數的關系                            圖 3 　厚徑比與坍落度流動值關系

　　也有人建議用坍落度流動速度來評價高流動性混凝土的工作度. 坍落度流動速度指坍落度試

驗時混凝土拌和物*坍開所需要的時間 ,從流變學的角度看 ,由于拌和物的流動速度主要取決于

拌和物的粘性系數η_pl ,因此 ,從理論上它較好地反映高流動性混凝土的工作度 ,但是實際試驗中發

現 ,混凝土拌和物剛剛坍落時坍開速度很大 ,隨著拌和物的流動 ,速度逐漸減小 ,后極緩慢地流動

直至停止 ,很難確定流動停止的時刻 ,因此測量誤差較大.

此外還有很多混凝土工作度評價方法 ,如回轉粘度計試驗、小球上浮試驗、壓力泌水試驗^{[ 3 ]}

等 ,由于這些試驗裝置比較復雜或存在一些其他不足 ,也不適宜用來評價高流動性混凝土的工作

度.

2 　評價高流動性混凝土工作度的 Orimet 法試驗

　　高流動性混凝土的澆筑和填充過程是拌和物的變形過程 ,由于其屈服值τ_y 小、粘性系數η_pl

大 ,因此變形過程主要取決于粘性系數η_pl . 筆者在參考國外有關資料^{[ 4 ]}的基礎上 ,對快速而簡便的

Orimet 法加以改進(主要是針對我國高流動性混凝土骨料粒徑不穩定而對其上下口徑的尺寸及其

構造進行了一些改進) ,從而進行了評價高流動性混凝土工作度的嘗試.

2. 1 　試驗所采用的原材料與配比

水泥與粉煤灰分別采用了冀東 525 普通硅酸鹽水泥與內蒙古元寶山 1 級粉煤灰 ,其化學組

1)

成 如表 1 所示;砂石骨料分別采用了北京龍鳳山產細度模數為 3 . 1 ,5 mm 以上顆粒含量為 7 . 0 %

的砂及北京盧溝橋產大粒徑為 20 mm 的碎卵石;外加劑采用了山東萊蕪產 FDN 減水劑. 試

驗所用的配比如表 2 所示. 攪拌設備為 50 L 強制式攪拌機.