第四章-混凝土—新拌混凝土性能

混凝土新拌及早期混凝土的性能混凝土，作为建筑领域中广泛应用的材料，其性能在施工和工程质量中起着至关重要的作用。

其中，新拌混凝土和早期混凝土的性能更是直接影响着后续的施工操作和混凝土结构的最终质量。

新拌混凝土，顾名思义，是指刚刚搅拌完成，尚未开始凝固的混凝土。

它的性能主要包括流动性、黏聚性和保水性。

流动性是新拌混凝土的一个关键性能指标。

良好的流动性意味着混凝土能够在自重或外力作用下，轻松地填充模具和钢筋之间的空隙，确保混凝土构件的形状完整、尺寸准确。

如果流动性不足，混凝土可能无法均匀分布，导致出现空洞、蜂窝等质量缺陷。

影响流动性的因素众多，比如水灰比、骨料的级配和形状、外加剂的种类和掺量等。

水灰比越大，通常流动性越好，但这也可能会降低混凝土的强度和耐久性。

黏聚性则反映了混凝土各组成材料之间的相互黏结能力。

具有良好黏聚性的新拌混凝土在运输和浇筑过程中，不会出现骨料与水泥浆分离的现象。

如果黏聚性不佳，骨料容易下沉，水泥浆上浮，这不仅会影响混凝土的均匀性，还可能削弱混凝土的整体强度。

保水性是指混凝土保持水分不泌出的能力。

新拌混凝土如果保水性差，会导致水分从混凝土中析出，形成表面的泌水层。

这不仅会降低混凝土表面的质量，还可能影响混凝土的强度和耐久性。

早期混凝土，一般指混凝土浇筑后的最初几天内，此时混凝土尚未完全硬化，但已经开始发生一系列的物理化学变化。

在这个阶段，混凝土的水化反应迅速进行。

水泥与水接触后，发生化学反应，生成各种水化产物。

这些水化产物逐渐填充混凝土中的空隙，使混凝土的强度逐渐增长。

早期混凝土的强度发展速度较快，通常在几天内就能达到设计强度的一定比例。

早期混凝土的收缩也是一个需要关注的性能。

混凝土在硬化过程中会发生体积收缩，这包括化学收缩、干燥收缩和自收缩等。

化学收缩是由于水化反应导致的，是不可避免的。

干燥收缩则是由于混凝土表面水分蒸发引起的，如果养护不当，干燥收缩可能会导致混凝土出现裂缝。

自收缩则是在与外界没有水分交换的情况下，由于水泥水化消耗内部水分而产生的收缩。

4.1工作性的定义：新拌混凝土的工作性包括流动性、充填性、粘聚性、保水性、可泵性等，是混凝土拌合物运输、浇捣、抹面等主要操作工序能够顺利地进行的保证，故又称和易性。

流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。

流动性的大小，反映拌合物的稠度，它直接影响施工的难易和混凝土的质量。

粘聚性则是指混凝土拌合物内部组分之间具有一定的粘聚力，在运输和浇注过程中不会发生分层离析现象，能使混凝土保持整体均匀性。

保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工中不致产生严重的泌水现象。

保水性好的新拌混凝土，在混凝土振实后，一部分水容易从内部析出至表面，在渗流之处留下许多毛细管孔道，成为混凝土内部的透水通道。

4.2 影响工作性的因素（1）．用水量用水量的大小是影响新拌混凝土工作性的决定性因素。

（2）水泥混凝土拌合物在自重或外界振动力的作用下要产生流动，必须克服其内部的阻力。

拌合物内部阻力主要来自两个方面，一是骨料间的摩阻力，二是水泥浆的粘聚力。

(3) 骨料骨料对新拌混凝土工作性的影响较大。

在混凝土骨料用量一定的情况下，采用卵石和河砂拌制的混凝土拌合物，其流动性比用碎石和山砂拌制的好。

这是因为前者骨料表面光滑，摩阻力小，而后者骨料摩阻力相对较大；骨料级配的好坏也影响着混凝土拌合物的工作性。

砂率对混凝土拌合物的工作性也有显著影响。

（4）拌和物存放时间和环境温度的影响混凝土拌合物随着时间的延长会变得越来越干稠，这是由于拌合物中的水分一部分被蒸发，另一部分则是水泥水化所消耗，因此拌合物逐渐失去可塑性而凝结硬化。

混凝土工作性还受温度的影响。

随着环境温度的升高，混凝土的工作性降低很快，因为这时的水分蒸发及水泥的化学反应将进行得更快。

4.3工作性的表征混凝土拌合物工作性的内容比较复杂，通常是采用一定的实验方法测定混凝土拌合物的流动性，再辅以直观经验，综合评定其粘聚性和保水性。

按《混凝土质量控制标准》(GB50164—92)规定，混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃稠度作为指标。

新拌混凝土的性能新拌混凝土为水、水泥、集料和外加剂（如果有的话）的混合物。

搅拌后，新拌混凝土的操作如输送、浇注、密实和终饰也会显著影响硬化混凝土的性能。

组成材料在施工的不同时期保持在混凝土中的均匀分布及完全密实是很重要的。

若这些条件不理想，成品硬化混凝土的性能如强度和耐久性就有不利影响。

和易性混凝土的和易性从未被准确定义。

实践时一般认为是指混凝土拌和物从搅拌机施工到其最终密实形状的容易程度。

和易性的三个主要特性是稠度、流动性和密实性。

稠度指湿润度或流度的度量。

流动性指拌和物流进并完全充满模板或模具的容易程度。

密实性指给定拌和物完全密实，排除所有截留空气的容易程度。

本章要求的拌和物和易性不仅取决于组成材料的特性和相应比例，而且取决于（1）运输和密实采用的方法，（2）模板或模具的尺寸、形状和表面粗糙度，（3）钢筋的数量和间距（布筋）。

通常用于确定和易性的实验不能确定和易性的单一特性（稠度、流动性和密实性）。

然而它们的确给出了拌和物和易性的一个有用、实际的指导。

和易性影响混凝土的质量，并直接影响成本，如和易性不好的混凝土拌和物完全密实要求更多时间和劳力。

最重要的是在对适宜的混凝土配比下任何结论之前要求对给定现场条件的和易性作出现实评定。

和易性的确定三个广泛应用确定和易性的实验是坍落度、密实系数和V-B稠度计实验（图6.1），是英国的标准实验，详细描述在英标1881第102、103和104部分。

在实施法规BS5328部分也推荐使用。

他们依旧使用BS5328实施法则，这需要实测混凝土和易性有一定的限度值，如表6.1给出。

流态混凝土，正常的可操作性测试不够灵敏，另一种基于德国标准DIN1048的测试最近已被英标BS1881第105部分采用。

重要的是注意到不同混凝土的坍落度、密实系数和V-B值间没有单一关系。

下列章节讨论了这些实验的突出特点及其优点和局限性。

表6.1混凝土和易性允许偏差坍落度实验此实验由美国Chapman于1913年发展的。