一种坍落度筒与自密实混凝土工作性测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种自密实混凝土工作性测试装置和测试方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，自密实混凝土（Self-compacting concrete，简称SCC)是一种新型高性能 混凝土。顾名思义，自密实混凝土仅依靠自重即可通过钢筋填充模板空隙，为了达到预期的 性能，自密实混凝土对于工作性要求很高。自密实混凝土拌合物工作性分为三个方面：流动 性、间隙通过性以及抗离析性，三方面性能都有对应的测试方法，流动性一般用坍落扩展度 和T5。测试，间隙通过性一般用J环、L型箱等方法测试，抗离析性采用筛析试验和视觉稳定 性指数等方法测试。每种测试方法基本都只能反映自密实混凝土工作性的某一方面，无法 全面包含自密实混凝土工作性的三个方面，必须采用两种或三种测试方法才能对自密实混 凝土工作性进行较全面的测试与评估。这不仅费时、费力，而且也可能导致所测各项性能的 复合性差。混凝土工作性的三个方面都符合要求才能实现自密实，现场施工时一旦将工作 性未达标的混凝土拌合物进行浇筑，事后又难以进行修复，会严重影响工程质量。因此事前 控制自密实混凝土工作性显得尤为重要，亟待开发一种适合施工现场应用，能够快速并且 仅通过一次试验即可同时得到流动性、间隙通过性以及抗离析性的测试方法。
[0003] 现场普遍应用坍落度筒测试混凝土的工作性，从自密实混凝土工作性测试原理出 发，对坍落度筒进行改进，提出了一种工作性测试方法，用于测试自密实混凝土拌合物工作 性，能够方便、快捷地测试自密实混凝土的流动性、间隙通过性以及抗离析性，适合现场操 作。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种结构简单、能够方便、快捷地进行测试的坍落度筒与 自密实混凝土工作性测试方法。
[0005] 本发明的坍落度筒包括坍落度筒和钢筋栅，其中，所述坍落度筒为上细下粗的塔 形圆筒，筒体厚度I. 5mm，在筒体的外壁两侧的上方设有相对的两个把手，所述钢筋栅固定 在坍落度筒底部，钢筋栅下表皮与坍落度筒底部平齐，钢筋栅的钢筋截面两端纵肋在同一 高度，并等间距排列，所述钢筋为直径12mm的带肋钢筋或光圆钢筋，钢筋净间距为41mm，适 用于测试自密实混凝土骨料最大粒径20mm的工作性；钢筋净间距为59mm，适用于测试自密 实混凝土骨料最大粒径25mm的工作性。
[0006] 使用上述坍落度筒对自密实混凝土工作性测试方法如下：
[0007] 1)将平板放置在平整的地面上，检查是否水平；
[0008] 2)润湿平板表面并抹干表面的自由水；
[0009] 3)在平板上放置经过润湿处理的坍落度筒，与中心区210mm直径圆重合；
[0010] 4)压住坍落度筒，将拌制好的自密实混凝土拌合物以连续的方式缓慢加入坍落度 筒中，不对坍落度筒中的拌合物进行任何密实操作，然后刮平坍落度筒上口端表面多余的 拌合物，并清除掉落在平板上的拌合物；
[0011] 5)迅速垂直提取坍落度筒至大概300mm高度处，自密实混凝土拌合物在坍落度筒 提起后会在筒中滞留一段时间，钢筋栅在顺钢筋方向和垂直钢筋方向不同性，增加了出筒 后椭圆化导向；
[0012] 6)记录自密实混凝土拌合物完全出筒时间TF，待拌合物不再流动时测量其顺钢筋 方向直径D1和垂直钢筋方向直径D 2，采用扩展度Sf评价混凝土流动性；
[0013] 7)用肉眼观察扩展后的混凝土是否存在离析（周围泌水或者骨料堆积等），给出 VSI值，计算扩展度Sf= (DfD2)/2,椭圆度δ = (D1-D2V(DfD2);采用出筒时间Tf和椭圆 度S评价混凝土间隙通过性；采用视觉稳定性VSI指数法评价混凝土抗离析性。
[0014] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0015] 1、结构简单，使用方便、快捷；
[0016] 2、一次试验就能够同时测试自密实混凝土的流动性、间隙通过性以及抗离析性；
[0017] 3、能够区分引起间隙通过性不良的原因。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明坍落度筒的主视图。
[0019] 图2为本发明钢筋净间距为41mm的坍落度筒的仰视图。
[0020] 图3为本发明钢筋净间距为59mm的坍落度筒的仰视图。
【具体实施方式】
[0021] 在图1所示的坍落度筒示意图中，坍落度筒1为上细下粗的塔形圆筒，在筒体的外 壁两侧的上方设有相对的两个把手2,钢筋栅3焊接在坍落度筒底部，钢筋栅下表皮与坍落 度筒底部平齐，钢筋栅的钢筋截面两端纵肋在同一高度，并等间距排列，图2为直径12mm的 带肋钢筋，钢筋净间距为41mm，适用于测试自密实混凝土骨料最大粒径20mm的工作性；图 3为直径12mm的为光圆钢筋钢筋净间距为59mm，适用于测试自密实混凝土骨料最大粒径 25mm的工作性。
[0022] 使用上述坍落度筒对自密实混凝土工作性测试方法：
[0023] 1)将平板放置在平整的地面上，检查是否水平；
[0024] 2)润湿平板表面并抹干表面的自由水；
[0025] 3)在平板上放置经过润湿处理的坍落度筒，与中心区210mm直径圆重合；
[0026] 4)压住坍落度筒，将拌制好的自密实混凝土拌合物以连续的方式缓慢加入坍落度 筒中，不对坍落度筒中的拌合物进行任何密实操作，然后刮平坍落度筒上口端表面多余的 拌合物，并清除掉落在平板上的拌合物；
[0027] 5)迅速垂直提取坍落度筒至大概300mm高度处，自密实混凝土拌合物在坍落度筒 提起后会在筒中滞留一段时间，钢筋栅在顺钢筋方向和垂直钢筋方向不同性，增加了出筒 后椭圆化导向；
[0028] 6)记录自密实混凝土拌合物完全出筒时间TF，待拌合物不再流动时测量其顺钢筋 方向直径D1和垂直钢筋方向直径D 2，采用扩展度Sf评价混凝土流动性；
[0029] 7)用肉眼观察扩展后的混凝土是否存在离析（周围泌水或者骨料堆积等），根据 表1给出VSI值，计算扩展度Sf= (DJD2)/2,椭圆度δ = (D1-D2V(DJD2);采用出筒时间 Tf和椭圆度δ评价混凝土间隙通过性；采用视觉稳定性VSI指数法评价混凝土抗离析性。
[0030] 表1视觉稳定性指数（VSI)取值与评价
[0032] 根据调整胶凝材料用量、砂率大小、增粘剂和减水剂等用量，调配出五种不同状态 的自密实混凝土，借此评价改进坍落度筒的可行性。表2为自密实混凝土的配合比、表3为 试验测试结果。
[0033] 表2试验配合比
[0037] 根据表3测试结果，本发明坍落度筒扩展度与坍落扩展度试验有很明显的相关 性，可以采用扩展度Sf表征混凝土的流动性。钢筋栅阻碍了混凝土顺利出筒，增加了出筒时 间和混凝土出筒后的椭圆化导向。完全出筒时间Tf表示混凝土通过钢筋的能力，椭圆度δ 为混凝土出筒后椭圆化程度。Tf对于流动性引起的间隙通过性不良较为敏感，δ对于粘聚 性引起的间隙通过性不良较为敏感，采用Tf和δ判断混凝土的间隙通过性，并且能够区分 引起间隙通过性不良的原因是流动性不足还是粘聚性不足。采用视觉稳定性指数VSI，判定 混凝土拌合物的抗离析性。
[0038] 上述测试验证：SF在600謹~700謹之间，流动性较好；T F在4s~21s之间， δ彡2. 4%，间隙通过性较好；VSI彡1，抗离析性较好，如果在这个范围之外，则需要相应调 整混凝土状态。如果Tf较大，则间隙通过性不良由流动性不足引起；如果δ较大，则间隙 通过性不良由粘聚性不足引起。
【主权项】
1. 一种坍落度筒，它包括坍落度筒和钢筋栅，所述坍落度筒为上细下粗的塔形圆筒，筒 体厚度I. 5mm，在筒体的外壁两侧的上方设有相对的两个把手，其特征在于：所述钢筋栅固 定在坍落度筒底部，钢筋栅下表皮与坍落度筒底部平齐，钢筋栅的钢筋截面两端纵肋在同 一高度，并等间距排列，所述钢筋为直径12mm的带肋钢筋或光圆钢筋，钢筋净间距为41mm， 适用于测试自密实混凝土骨料最大粒径20mm的工作性；钢筋净间距为59mm，适用于测试自 密实混凝土骨料最大粒径25mm的工作性。2. 使用权利要求1的坍落度筒对自密实混凝土工作性测试方法如下： 将平板放置在平整的地面上，检查是否水平；润湿平板表面并抹干表面的自由水；在 平板上放置经过润湿处理的坍落度筒，与中心区210mm直径圆重合；压住坍落度筒，将拌制 好的自密实混凝土拌合物以连续的方式缓慢加入坍落度筒中，不对坍落度筒中的拌合物进 行任何密实操作，然后刮平坍落度筒上口端表面多余的拌合物，并清除掉落在平板上的拌 合物，其特征在于： 1) 迅速垂直提取坍落度筒至大概300mm高度处，自密实混凝土拌合物在坍落度筒提起 后会在筒中滞留一段时间，钢筋栅在顺钢筋方向和垂直钢筋方向不同性，增加了出筒后椭 圆化导向； 2) 记录自密实混凝土拌合物完全出筒时间TF，待拌合物不再流动时测量其顺钢筋方向 直径D1和垂直钢筋方向直径D2，采用扩展度Sf评价混凝土流动性； 3) 用肉眼观察扩展后的混凝土是否存在离析（周围泌水或者骨料堆积等），给出VSI 值，计算扩展度Sf= (DJD2)/2,椭圆度S= (D1-D2V(DJD2);采用出筒时间1>和椭圆度S 评价混凝土间隙通过性；采用视觉稳定性VSI指数法评价混凝土抗离析性。
【专利摘要】一种坍落度筒，它包括坍落度筒和钢筋栅，坍落度筒为上细下粗的塔形圆筒，筒体厚度1.5mm，筒体外壁两侧设有把手，钢筋栅固定在坍落度筒底部，所述钢筋为直径12mm的带肋钢筋或光圆钢筋，钢筋净间距为41mm或59mm。使用上述坍落度筒对自密实混凝土工作性测试方法是将拌制好的自密实混凝土拌合物加入坍落度筒中，迅速垂直提取坍落度筒至大概300mm高度处，观察到混凝土通过钢筋栅后的状态，通过扩展度SF评价流动性，完全出筒时间TF和椭圆度δ评价间隙通过性，视觉稳定性指数法VSI评价抗离析性。本发明结构简单，使用方便、快捷；一次试验就能够同时测试自密实混凝土的流动性、间隙通过性以及抗离析性。
【IPC分类】G01N11/00, G01N21/84
【公开号】CN105181527
【申请号】CN201510600454
【发明人】赵庆新, 李亚龙, 安同力, 何小军, 冯硕
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月21日