执行标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012

摘 　要  指出高流动性混凝土工作度与普通混凝土工作度的主要影响因素的区别 ,并用

Orimet 法流出速度、坍落度、坍落度流动值评价了高流动性混凝土的工作度 ,结果表明用

Orimet 流出速度与坍落度流动值可以综合评价高流动性混凝土的工作度.

关键词  高流动性混凝土; 工作度; Orimet 法流出速度

　　混凝土拌和物的工作度直接影响施工质量 ,因此改善拌和物工作度 ,从而改善混凝土硬化体的

力学性能与耐久性能 ,是发展高性能混凝土的一个重要课题.

当前混凝土技术迅速发展 ,减水剂、抗分离剂及矿物掺合料在混凝土中的应用 ,不仅能配

制出强度很高的高强混凝土和超高强度混凝土 ,而且还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离的混凝土.

从建筑技术的发展来看 ,一方面建筑施工的规模不断扩大与建筑物向高层化发展 ,对工作度良

好的泵送混凝土需求量不断增加(目前施工现场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样化与施工条件的改变 ,一些结构物施工时 ,如布筋很密的薄壁结构、造型复

杂的结构及水中工程等 ,无法对新浇混凝土进行振捣. 再者 ,建筑市场的不断扩大与熟练工人向其

他行业的分流 ,不断由缺乏施工经验、素质较差的新工人来补充 ,因此混凝土施工过程中时有漏振、

过振的现象 ,已成为影响工程质量不可忽视的因素;另外 ,在现代化都市里建筑施工过程中 ,混凝土

振捣时发出的噪音已严重影响周围居民的日常工作与生活 ,亟待解决 ,因此高流动性混凝土应用的

迫切性已显而易见了.

与普通混凝土相比 ,高流动性混凝土拌和物的流变参数中 ,

屈服值τ_y 降低 ,粘性系数η_pl却提高了(如图 1) . 高流动性混凝土

的这种特点 ,不仅使混凝土拌和物具备良好的流动性能 ,而且具

备了良好的抗分离性能 , 在一定的范围内改善了钢筋间隙通过

性. 普通混凝土浇筑时 ,需要通过振捣使混凝土拌和物液化(其屈

服值τ_y 趋于零) 、流动并填充到模板内各处;高流动性混凝土拌和

物由于本身屈服值τ_y 小 ,所以施工过程中只需短时间振捣或不用

振捣 ,就能达到填充密实的效果.

由于高流动性混凝土拌和物的上述流变特性 ,传统的坍落度

试验不能全面地对其工作度进行评价 ,因此需要探索建立一套有 _{图 1 　混凝土的流变特性曲线} 效的检测方法 ,为配合比设计与现场质量控制中比较与评价混凝

土拌和物的工作度服务.

1 　高流动性混凝土工作度检测方法比较

　　目前施工过程中普遍用坍落度来评价混凝土的工作度 ,由图 2 可知拌和物坍落度主要取决于 屈服值τ_y ^{[ 1 ]} . 试验发现混凝土坍落度超过 20 cm 后 ,对工作度的变化不敏感 ,因此不适宜用坍落度

来评价屈服值τ_y 小的高流动性混凝土的工作度.

国内外在用坍落度检测高流动性混凝土的工作度时 ,也有用量取拌和物坍开后的纵横向平均

直径 ,即坍落度流动值来综合评价. 图 3 给出了厚径比(坍开后的厚度与坍落度流动值的比值) 与坍 落度流动值之间的关系^{[ 2 ]} . 由此可知坍落度流动值克服了坍落度超过 20 cm 后不敏感的缺点 ,较好

地反映了拌和物在无配筋或配筋模板内的填充性能. 但是 ,坍落度流动值的大小依然主要取决

于屈服值τ_y ,还是无法准确反映出主要取决于粘性系数η_pl的高流动性混凝土拌和物工作度 ,如钢

筋间隙通过性、布筋较密的模板填充性及可泵性等. 试验发现不同配比的高流动性混凝土虽然坍落

度流动值没有很大差异 ,但是由于粘性系数η_pl不同 ,其钢筋间隙通过性、可泵性等性能有很大的差

别.

图 2 　坍落度值与流变参数的关系                            图 3 　厚径比与坍落度流动值关系

　　也有人建议用坍落度流动速度来评价高流动性混凝土的工作度. 坍落度流动速度指坍落度试

验时混凝土拌和物*坍开所需要的时间 ,从流变学的角度看 ,由于拌和物的流动速度主要取决于

拌和物的粘性系数η_pl ,因此 ,从理论上它较好地反映高流动性混凝土的工作度 ,但是实际试验中发

现 ,混凝土拌和物刚刚坍落时坍开速度很大 ,随着拌和物的流动 ,速度逐渐减小 ,后极缓慢地流动

直至停止 ,很难确定流动停止的时刻 ,因此测量误差较大.

此外还有很多混凝土工作度评价方法 ,如回转粘度计试验、小球上浮试验、压力泌水试验^{[ 3 ]}

等 ,由于这些试验装置比较复杂或存在一些其他不足 ,也不适宜用来评价高流动性混凝土的工作

度.

2 　评价高流动性混凝土工作度的 Orimet 法试验

　　高流动性混凝土的浇筑和填充过程是拌和物的变形过程 ,由于其屈服值τ_y 小、粘性系数η_pl

大 ,因此变形过程主要取决于粘性系数η_pl . 笔者在参考国外有关资料^{[ 4 ]}的基础上 ,对快速而简便的

Orimet 法加以改进(主要是针对我国高流动性混凝土骨料粒径不稳定而对其上下口径的尺寸及其

构造进行了一些改进) ,从而进行了评价高流动性混凝土工作度的尝试.

2. 1 　试验所采用的原材料与配比

水泥与粉煤灰分别采用了冀东 525 普通硅酸盐水泥与内蒙古元宝山 1 级粉煤灰 ,其化学组

1)

成 如表 1 所示;砂石骨料分别采用了北京龙凤山产细度模数为 3 . 1 ,5 mm 以上颗粒含量为 7 . 0 %

的砂及北京卢沟桥产大粒径为 20 mm 的碎卵石;外加剂采用了山东莱芜产 FDN 减水剂. 试

验所用的配比如表 2 所示. 搅拌设备为 50 L 强制式搅拌机.