混凝土坍落度及和易性评定
更新日期：2008-10-17
粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状判定，用捣棒在已测好坍落度的试体侧面轻轻敲打，若试体逐渐下沉，则粘聚性好；若试体敲击后有倒塌或部分崩裂或发生离析现象，则粘聚性欠佳。
保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定。析出量大，保水性差，严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。
（2）维勃稠度法：维勃稠度法则是在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（单位：秒）代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。
维勃稠度试验仪
1. 容器；2. 坍落度筒；3. 圆盘；4. 滑棒；5. 套筒；6.13. 螺栓；7. 漏斗； 8. 支柱；9. 定位螺丝；10. 荷重；11. 元宝螺丝；12. 旋转架
3．影响和易性的主要因素。
（1）单位用水量
单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大
带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50～100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。在进行混凝土配合比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格，根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》按表4-12选用，再通过试配调整，最终确定单位用水量。
混凝土单位用水量选用表
项目 指标 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）
10 20 31.5 40 16 20 31.5 40
坍落度（mm） 10～30 190 170 160 150 200 185 175 165
35～50 200 180 170 160 210 195 185 175
55～70 210 190 180 170 220 205 195 185
75～90 215 195 185 175 230 215 205 195
维勃稠度（s） 16～20 175 160 - 145 180 170 - 155
11～15 180 165 - 150 185 175 - 160
5～10 185 170 - 155 190 180 - 165
注：①本表用水量系采用中砂时的平均取值，如采用细砂，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg，采用粗砂时则可减少5～10kg。
② 掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。
（2）浆骨比
浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土凝结硬化以后，主要赋予粘结强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动性越大。通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的粘聚性和保水性。浆骨比不宜太大，否则易产生流浆现象，使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少粘结体，拌合物易发生崩塌现象。因此，合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良好保证。
（3）水灰比
水灰比即水用量与水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌合物流动性也随之增大，反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。
砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系
（4）砂率
砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，表达式为：
（4-7）式中：
Sp——砂率；
S——砂子用量（kg）；
G——石子用量（kg）。
砂率对和易性的影响非常显著。
① 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降，见下图a。
② 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。
③ 合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间
形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下，使水泥浆用量达最小值。如上图b。
合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程可根据JGJ55参照下表选用。
混凝土砂率选用表
水灰比（W/C） 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）
10 20 40 16 20 40
0.40 26～32 25～31 24～30 30～35 29～34 27～32
0.50 30～35 29～34 28～33 33～38 32～37 30～35
0.60 33～38 32～37 31～36 36～41 35～40 33～38
0.7 36～41 35～40 34～39 39～44 38～43 36～41
注：
①表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；
②本砂率适用于坍落度为10～60mm的混凝土。坍落度如大于60mm或小于10mm时，
应相应增大或减小砂率；按每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
③只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大；
④掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用；
⑤对薄壁构件砂率取偏大值。
（5）水泥品种及细度
水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混凝土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，粘聚性也较差。同品种水泥越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。
（6）骨料的品种和粗细程度
卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。
（7）外加剂
改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混凝土在不增加用水量
的条件下增加流动性，并具有良好的粘聚性和保水性。详见第五节。
（8）时间、气候条件
随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加速流动性的损失。
4．混凝土和易性的调整和改善措施
（1）当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增加水泥浆用量。但水泥浆用量过多，则混凝土成本提高，且将增大混凝土的收缩和水化热等。混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。
（2）当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下，增加砂石用量。实际上相当于减少水泥浆数量。
（3）改善骨料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，实际操作难度往往较大。
（4）掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的最有效措施。
（5）尽可能选用最优砂率。当粘聚性不足时可适当增大砂率。
混凝土知识问答
更新日期：2008-10-17
1、 问：冬期施工期限划分的原则是什么？
答：指根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5d高于5℃时即解除冬期施工。
2、 问：什么叫混凝土的受冻临界强度？
答：指冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度。
3、 问：什么叫蓄热法？
答：指混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适当保温，延缓混凝土冷却时间，使混凝土温度冷却到0℃以前达到预期要求强度的施工方法。
4、 问：什么叫成熟度？
答：指混凝土在养护期间养护温度和养护时间的乘积。
5、 问：什么是等效龄期？
答：指混凝土在养护期间温度不断变化，在这一时间内其养护的效果，与在标准条件养护达到的效果相同所需的时间。
6、 问：冬期生产混凝土拌合水及骨料加热最高温度是怎么规定的？
答：（1）水泥强度等级低于42.5的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥拌合水不得高于80℃，
骨料不得大于60℃。 （2）水泥强度等级高于等于42.5的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥拌合水不得高于60℃，骨料不得大于40℃。
7、 问：冬期施工的入模最低温度是多少？
答：冬期施工的入模最低温度不低于5℃。
8、 问：混凝土中掺用粉煤灰时应注意些什么?
答：(1)选择适合的使用部位和掺量 粉煤灰最适宜在大体积混凝土中，对钢筋混凝土、寒冷地区有抗冻融要求的混凝土应采取相应的技术措施后才可使用。粉煤灰掺量主要决定于原材料质量、使用部位、环境条件等因素，具体掺量要根据设计要求，通过试验后确定。 (2)避免过振 对粉煤灰混凝土应注意掌握振捣时间，这是因为一方面粉煤灰混凝土易于振捣，另一方面粉煤灰相对密度轻，特别是粉煤灰中的碳粒更轻，在振捣过程中很容易上浮到浇筑层表面，如粉煤灰、碳粒和水过于集中在浇筑层表面，混凝土层面之间就会形成薄弱环节，影响浇筑层面之间混凝土的强度。所以一般粉煤灰混凝土坍落度应设计小些，并应避免过振，掌握振捣时间以浇筑层表面开始翻浆为止。 (3)加强养护 粉煤灰在混凝土中发挥作用是在二次水化反应之后，经二次水化后粉煤灰中的活性成分才生成具有一定强度的、稳定的水化产物。二次水化反应的充分条件是要保证一定的温度、湿度，只有在这种条件下，粉煤灰的二次水化反应才能进行并反应完全。因此，应加强粉煤灰混凝土的养护。
9、 问：新拌混凝土的离析和泌水对混凝土的性能有何影响?
答：新拌混凝土在浇筑过程中产生离析和泌水将带来混凝土宏观上的不均匀性和较大
的缺陷，由此产生混凝土性能的不一致性，导致性能的降低。具体地说有下面四个方面的影响。 (1)泌水将导致集料下较大水囊的形成 混凝土的泌水是由下而上的运动的，在运动过程，如遇到集料的话，这些水将受阻并在集料下富集起来，形成较大的宏观缺陷。这些宏观缺陷将成为裂纹形成的源泉和裂纹扩展的最短途径，将成为水及有害杂质进入的通道，也将成为冰冻的场所。因此，它将导致混凝土一系列性能的降低。 (2)离析将导致混凝土力学性能的不一致性 若混凝土发生离析，则混凝土各处的力学性能是不一致的，某些部位混凝土强度较高，某些部位混凝土强度则较低。然而，混凝土的破坏常常是从最薄弱点开始，也就是说，混凝土的力学性能常常取决于最薄点。因此，这种不一致性将会导致混凝土力学性能的降低。 (3)离析将导致混凝土变形性能的不一致性 混凝土的离析导致某些部位混凝土富集着较多的集料，某些部位则富集着较多的水泥浆或砂浆。随着水泥水化反应的进行或干燥过程，富集较多集料的部位将产生较小的变形，而富集较多水泥浆或砂浆的部位将产生较大的变形。这种变形的不一致性将导致混凝土中产生较大的内应力，严重时将导致混凝土开裂。 (4)离析将导致混凝土热学性能的不一致性 正如前面所述，离析导致混凝土某些部位集料较多而水泥浆较少，某些部位水泥浆较多而集料少。由于水泥的水化作用，水泥浆较多的部位将放出较大的水化热，而水泥浆较少的部位放出的水化热较少，对于大体积混凝土，这将导致水化热温升不一致，使得结构内产生较大的温度应力。 除此之外，新拌混凝土的离析和泌水还将影响混凝土的其他性能。因此，在配制混凝土时必须注意到这一问题。
