混凝土可泵性评价方法研究.pdf
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1、2 0 1 6 年 第 3期 (总 第 3 1 7期) N u mb e r 3 i n 2 0 1 6( T o t a l No 3 1 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 预拌混凝土 READY M D( ED CoNCRETE d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 6 0 3 0 2 9 混凝 土可泵性评价 方法研究 徐俊 , 许永和 ( 1 上海建工集团股份有限公司, 上海 2 0 0 0 8 0 ; 2 上海高大结构高性能混凝土工程技术研究中心,上海 2 0 1 1 1 4 ) 摘要 : 传统以坍落度、 压
2、力泌水试验为代表的混凝土可泵性评价方法已难以适应现代混凝土。 对现阶段 国内外几种有代表性 的混凝土可泵性评价方法进行了总结与分析, 结果表明: 混凝土可泵性评价需要多种方法相结合才全面准确 , 并针对不同特点的 混凝土工程 , 提出了相应的f 昆 凝土可泵性组合评价方法。 关键词: 现代混凝土; 评价方法 ; 评价指标 ; 可泵性; 对比分析 中图分类号 : T U 5 2 8 5 3 文献标志码: A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 1 1 4 0 3 St udy on ev al ua t i on me t hods of pumpa
3、bi l i t y f or concr e t e X U J u n r X U Yo n g h e ( 1 S h a n g h a i Co n s t r u c ti o n Gr o u p C o , L t d , S h a n g h a i 2 0 0 0 8 0, C h i n a ; 2 S h a n g h a i E n g i n e e ri n g R e s e a r c h C e n t e r o f Me g a S t r u c t u r e H i g h P e rfo r ma n c e C o n c r e t e
4、, S h ang h a i 2 0 1 1 1 4, C h i n a ) Abst r a c t: Tr a d i t i o n a l e v a l u a ti o n me t ho d s f o r c o n c r e p ump a b i l i t y, s u c h a s s l ump a n d p r e s s u r e b l e e d i n g t e s t , ha s b e e n d i ffic u l t t o a d a p t t o mo d e m c o n c r e S e ve r a l r e p
5、r e s e nt a tiv e e v a l u a ti o n me t h o d s o f c o n c r e t e p u mp a b i l i t y a t h o me a nd a b r o a d we r e s umma riz e d a n d an a l y s e d h e r e, a n d the r e s u l t s s h o w t h a t i n o r d e r t O e v a l u a t h e p ump p e r f o r m a n c e o f c o n c r e t e c o
6、mp r e h e ns i v e l y a n d a c c u r a t e l y, a v a r i e t y o f e v a l u a ti o n me t ho d s mu s t b e c o mb i n e d Fo r d i f f e r e n t c o n c r e e n g i ne e rin g wi t h d i s t r i n c t c h a r a c t e ris tic s , the c o r r e s p o n d i n g c o mb i n e d e v a l u a t i o n
7、me t h o d s o f c o n c r e t e pu mp a b i l i t y a r c p u t f o r w ard i n th e e n d K a y wo r d s: mo d e m c o n c r e ; e v a l u a t i o n me tho d ; e v a l u a t i o n i n d e x ; p u mp a b i l i t y ; c o mp a r a t i v e a n a l y s i s 伴随着我 国城市化进程 的加 速, 城市土地资源越来越 稀缺 , 超高层建筑建造 已经成为我
8、国城市尤其是中心城市 发展的必然趋势 , 这对 于提高 土地利用效益 , 遏制 城市松 散型蔓延 , 提高工作 和生活效率等 , 都具有重大意义 J 。 然 而随着超高层建筑向高度不 断增加 ( 如 : 上海 中心大厦泵 送高度达 6 2 0 m) 、 结构形式 日趋复杂 、 施工进度要求更快 等方 向的发展 , 混凝土泵送难度成倍增 大, 其 中高强混凝 土高黏度与高泵送性能之 间的协调性 、 扩展度 与黏度 的经 时损失等问题 尤为突出, 这无疑将大幅提高对泵送混凝 土性能的要求 , 因为混凝土具有 良好的泵送性 能是混凝土 泵送施工的前提 。 为此 , 国内外 同行对混凝土配合 比设计进
9、行 了深入研 究并取得了丰富的成果 , 如聚羧酸系等新一代高性能减水 剂 的应用、 混凝土原材料种类 的多元化等 , 但这 同时也带 来 了一个新的挑战, 即现代混凝土 的拌合物组成和性能特 征 的变化 , 势必增加工程实践中混凝土可泵性控制的复杂 程度 , 传 统 的以人 泵坍落 度 和扩展 度指标 ( 如 行业 标 准 J G J T 1 0 2 0 1 1 混凝土泵送施工技术规程 中的规定) 为 依据来评价现代混凝 土的泵送性 能是不准确 、 不适 应 的, 而 以经验为依据的评价则 因人而异且可靠性 明显不足 , 难 以满足工程需求。 因此 , 混凝土可泵性评 价方法研究 , 即如何评
10、 价混凝 土的泵送性能 , 用什么方法手段能较 为准确 、 全 面地 检验 混凝土的泵送性能, 便成为建筑材料及施工技术领域不可 缺少 的一个方面 , 并且已成为一 种发展趋势而受到各 国工 程界的重视 。 本研究通过结合笔者的试验研究与工程实践 经验 , 对 目前 混凝土 可泵性评价 方法开 展深入研 究与分 析 , 为建立科学简便 、 统一 的可泵性评价方法提供参考。 1 混凝土可泵性评价方法研 究 混凝土的可泵性 , 反应的是泵送压力下混凝土拌合物 在管道中通过并达到浇筑点 的能力 。目前 , 国内外评价 混凝土可泵性 的试验方法很多 , 但 尚未能统一 , 尝试用某 一 种方法来全面反
11、映其泵送性能是十分困难 的。 国外曾用 泵送压力直接反映拌合物的泵送性能 , 虽然直观 , 但却不 适用于常规试验 , 下面就 目前几种有代 表性 的混凝土可泵 性评价方法进行总结与对 比分析。 收 稿 日期 : 2 0 1 5 0 4 -1 5 基 金项 目: 上海市科学技术 委员会资助课题 ( 1 4 D Z 2 2 5 2 1 0 0) ; 上海市 国资委企业技术创新和能级提升项 目( 2 0 1 3 0 2 7) ; 国家“ 十二五 ” 科技 支撑计 划 资助项 目( 2 0 1 4 B A J 0 3 B 0 0 ) 11 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c
12、o m 1 1 坍 落度 、 扩展度试验 坍落度试验具有简单实用、 易于携带且适用于现场操 作等特点 , 因此 目前混凝土企业试验室及工程施工 现场普 遍采用坍落度 、 扩展度并辅以 目测 的方法来评价混凝土 的 泵送性能 。 我国行业标准 J G J T 1 0 -2 0 l 1 混凝 土泵送施 工技术规程 在混凝土可泵性分析中, 也对不同泵送高度 下坍 落度和扩展度指标进行规定 , 在混凝 土泵送阻力 的计 算中也依然采用坍落度指标 s 1 的计算方式; 吴中伟等 也提出可以将坍落度和扩展度结合起来评价高性能混凝 土的工作性 。 一 般而言, 混凝土的坍落度与扩展度具有一定 的内在 关联
13、, 同时又各有侧重。 大量工程实践经 验表明 , 对 中、 低 强度等级的泵送混凝土, 坍落度能较好反应拌合物的泵送 性能: 若坍落度过小, 拌合物则干涩、 黏稠, 混凝土与泵管 间摩擦阻力 大, 泵送 困难 ; 反之 , 若坍落 度过大 , 虽然拌 合 物流动性增强, 泵压降低, 但却容易泌水、 离析, 导致堵管 爆管 。 由于坍落度指标并不能体现拌合物本身 的黏聚性 , 而扩展度却在一定程度上可 以反映, 因此对于泵送施工中 普遍采用的高强高性能混凝土 ( 坍落度一般要求在 2 0 c m 以上 ) 而言 , 即使不同配合比下坍落度值相 同, 扩展度却有 较大差异 , 混凝土的流动性和泵送
14、难易程度也是不尽相 同 的 , 因为高强混凝 土较中 、 低强度混凝土内聚力更大 。 但有一点仍需引起 同行的重视 , 即尽管扩展 度较之坍 落度能更好反映拌合物 的黏 聚性 , 但仍不 直观和充分 , 且 它不能反映泵送 混凝土在泵送压力作用 下黏聚性及坍落 度, 扩展度的经时损失 , 因此 , 只依靠坍落度和扩展度指标 来评价泵送混凝土的可泵性是不准确 的, 需要结合其他试 验进行综合判断。 1 2压 力 泌 水 试 验 压力泌水试验反映了拌合物在压力作用下抵抗拌和水渗 透流出的能力, 是衡量混凝土保水性和黏聚性的重要指标, 比 常规的泌水更接近泵送混凝土实际, 主要检测混凝土拌合物 在一
15、定的压力作用下 , 经 1 0 s 和 1 4 0 s 泌出的水量 。 及 。 混凝土拌合物的相对泌水率则按式( 1 ) 、 ( 2 ) 计算 : S 。=( 。 。 )x 1 0 0 ( 1 ) S 1 4 0 1 0 = ( 1 4 0 一 1 o ) 1 4 0 1 0 0 ( 2 ) 一 般而言, 越小( 但不能过小, 否则拌合物不易在 管壁形成润滑层 , 会增大泵送 阻力 ) , 。 越小 ( 表示混凝土 拌合物中多余的水分越少) , , 越大( 表示颗粒之间起 润滑作用的有效水量越 多) , 混凝土 的黏 聚性越好 , , 。 过 大 , 则混凝土泌水 速度快 , 保水性差 , 研
16、究 表明 。 , 。 越 小表 明拌合物 的可泵性 越好 , 应控制在 5 0 以下为宜 。 实 际上 , 对于泵送混凝土 , 压力泌水应 有最佳范 围, 超 出此范 围, 泵压将明显提高、 波动甚至造成阻泵。 张晏清 的研究 表明 , 当 V 8 0 m L 时 , 泵 压 随 。 减 小 而 增 大 ; 当 8 0 m L 4 0 1 1 0 m L时 , 泵压波 动; 当 V 1 3 0 mL时 , 容 易阻泵 , 同时泵送混凝土中 取 4 0 - 1 1 0 m L为宜 。 此外 , 张晏清 、 黄士元 还采用坍落度和 加 两个指标 对混凝 土 可泵性进行表征 , 并 将混凝土可泵性分
17、成 了 良好 、 中等 和 不可泵三个等级。 但需要注意的是 , 压力泌水试验也存在一定 的局限性 , 因为该试验 : ( 1 ) 主要是用来判断混凝土拌合物发生堵管爆 管的危险l生以及是否可以泵送 , 但不能用于判断混凝土的泵 送阻力或“ 易泵性” , 因为即使 。 相同, 其泵送难易程度也 有较大的差异 ; ( 2 ) 对于高强混凝土而言, 拌合物水 胶 比较 低 , 黏性大, 较小 , 因此不同配合 比下混凝土 差异也 很小 , 难以作出可泵性优劣 的评价; ( 3 ) 不适于施工 现场操 作。 因此同样需要结合其他试验一起进行综合判断 。 1 3倒 坍 试 验 倒坍试验指的是将坍落简倒
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