一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置及方法与流程

本发明涉及混凝土工作性测试领域，具体地说是涉及一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置及方法。

背景技术

混凝土的稳定性主要是指其抵抗离析的能力，是新拌混凝土的一个重要性能，混凝土在搅拌、运输、泵送和浇筑过程中由于骨料的下沉或上浮都有可能发生离析，导致稳定性变差。随着目前超高层建筑的不断兴起，混凝土的泵送距离不断增加，在超高层泵送过程中，混凝土在泵管中停留时间较长，由于离析导致堵管现象频出，严重影响混凝土的可泵性。在浇筑及凝结前的静置过程中，由于骨料与浆体的分离，会导致混凝土硬化后抗压强度分布不均匀，易产生收缩裂缝等工程质量问题。因此，新拌混凝土离析率和稳定性的检测对其搅拌、运输及泵送都有指导意义，对混凝土工程的质量控制也至关重要。

目前关于混凝土抗离析性试验研究中，多采用离析率筛析试验方法及粗骨料振动离析率跳桌试验方法测定其离析率，通过离析率表征其稳定性。但离析率筛析试验仅通过检测盛料器上节混凝土流过4.75mm方孔筛浆体的比例来表征其抗离析性能，该数值不足以代表混凝土的稳定性，粗骨料振动离析率跳桌试验操作较复杂，不便在施工现场进行试验。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置，操作简单，能够准确反映混凝土的抗离析性和稳定性，同时可以预测混凝土的可泵性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置，包括盛料器、设置在盛料器上部、中部和底部的开口和挡板，所述挡板通过连接螺栓连与开口底部，挡板两侧设有固定装置，所述固定装置分别设置在开口两侧及对应挡板两侧，用于固定挡板。

所述盛料器为圆柱形状，内径150mm，高390mm，沿高度方向平均分为上中下三层，每一层高度130mm。

所述开口尺寸大小一致，开口横向弧长160mm，纵向高100mm，开口底部分别位于盛料器上中下三部分的等分线上及盛料器底部，确保从三个开口流出的混凝土量相等。

所述挡板形状为圆弧形状，圆弧直径大于圆桶直径，内径为152mm，尺寸大于开口，横向弧长170mm，纵向高度110mm，挡板闭合时可以完全覆盖住开口，防止浆体从开口溢出，挡板打开时混凝土从出口沿挡板流出。

所述盛料器设有桶盖，形状为圆形，直径160mm，防止混凝土内水分蒸发，上部设有把手，底部设有底板，形状为圆形，直径200mm。

所述评价方法具体步骤如下：

步骤一：先用挡板将开口闭合起来，将挡板固定，然后将混凝土拌合物装入盛料器中，装满后盖上桶盖，放在水平位置，静置10分钟；

步骤二：将第一挡板打开，使上层混凝土从第一开口沿第一挡板流出，然后将第二挡板打开，使中间层混凝土从第二出口沿第二挡板流出，再将第三挡板打开，使下层混凝土从第三开口沿第三挡板流出，将每一层混凝土分别倒入4.75mm标准方孔筛，静置120s；

步骤三：称量上中下三层混凝土各自通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量及各层混凝土质量，以上层混凝土通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量m1占上层混凝土质量m1的比例代表上层混凝土的离析率sr1，中间层混凝土通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量m2占中间层混凝土质量m2的比例代表中间层混凝土的离析率sr2，下层混凝土通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量m3占下层混凝土质量m3的比例代表下层混凝土的离析率sr3，最后计算各层混凝土离析率的差值，以此来表征混凝土的抗离析性和稳定性，差值越小，表示新拌混凝土稳定性越好，抗离析性能也越好；

混凝土抗离析性和稳定性一般用上层混凝土离析率与下层混凝土离析率的差值s来表示，公式如下：

式中：s为稳定性指标，为上层混凝土离析率与下层混凝土离析率的差值；sr1，sr3分别为上层和下层混凝土的离析率；m1，m3分别为上层和下层混凝土通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量；m1，m3分别为上层和下层混凝土的质量；

步骤四：评价指标

当稳定性指标s＜4％时，混凝土稳定性和抗离析性较好，可泵性也较好；当4≤s≤7％时，混凝土稳定性和抗离析性一般；当s＞7％时，混凝土稳定性和抗离析性较差，可泵性也较差。

本发明的有益效果为：

1.本发明将盛料器分为上中下三层，采用离析率筛析试验方法分层计算每一层混凝土的离析率，利用各层混凝土离析率的差值来衡量混凝土的抗离析性和稳定性，结果更加可靠。

2.本发明盛料器为圆柱形状，直径与普通泵管尺寸一致，类似于一段竖直泵管，盛料器内混凝土状态接近于实际泵送过程中竖直泵管内的混凝土状态，所以计算的各层混凝土离析率的差值更能反映出泵送过程中混凝土的稳定性，可以预测混凝土的可泵性，在施工现场进行测试可以指导其泵送施工，尤其是超高层泵送。

3.本发明结构简单，操作方便，适用于施工现场，技术要求低。

附图说明

图1是本发明提出的一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示的一种施工现场检测混凝土离析率和稳定性的装置，包括盛料器1、第一开口3、第二开口4、第三开口5和第一挡板6、第二挡板7、第三挡板8，底板9，固定装置10，连接螺栓11，盛料器1设有桶盖12，上部设有把手2，底部设有底板9。

本发明的工作过程如下：

本发明使用时，先用第一挡板6、第二挡板7、第三挡板8将第一开口3、第二开口4、第三开口5闭合起来，然后将混凝土拌合物装入盛料器1中，装满后盖上桶盖12，放在水平位置，静置10分钟，然后将第一挡板6打开，使上层混凝土从第一开口3沿第一挡板6流出，然后将第二挡板7打开，使中间层混凝土从第二出口4沿第二挡板7流出，再将第三挡板8打开，使下层混凝土从第三开口5沿第三挡板8流出，将每一层混凝土分别倒入4.75mm标准方孔筛，静置120s后称量上中下三层混凝土各自通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量及各层混凝土质量，以各层混凝土通过4.75mm标准方孔筛的浆体质量占各层混凝土质量的比例代表各层混凝土的离析率，最后计算各层混凝土离析率的差值，以此来表征混凝土的抗离析性和稳定性，差值越小，表示新拌混凝土稳定性越好，抗离析性能也越好。混凝土抗离析性和稳定性一般用上层混凝土离析率与下层混凝土离析率的差值s来表示。

为了更充分的解释本发明的实施，在工地现场进行多次试验，提供下述c40和c60两组实施实例，每组挑选三个实例。

实施实例中混凝土配合比如表1

表1混凝土配合比(kg/m³)

本实例中以sr1、sr2、sr3分别代表上中下层混凝土的离析率，以稳定性指标s＝sr1-sr3的值表示混凝土的抗离析性和稳定性，试验结果如表2。

表2试验结果

本实施实例通过在施工现场对c40和c60两种标号的混凝土进行离析率和稳定性测试，结果表明，盛料器内上中下三层混凝土的离析率逐渐减小，上层混凝土与下层混凝土的离析率差值越小，混凝土稳定性和抗离析性越好，可泵性也越好，反之，差值越大，混凝土稳定性和抗离析性越差，混凝土离析越严重，泵送过程中可能会发生堵管现象，有时甚至会爆管。当混凝土上层离析率较大，但上层的下层混凝土离析率差值较小，此时混凝土的稳定性较好，可泵性也较好。

一般来说，当稳定性指标s＜4％时，混凝土稳定性和抗离析性较好，可泵性也较好；当4≤s≤7％时，混凝土稳定性和抗离析性一般；当s＞7％时，混凝土稳定性和抗离析性较差，可泵性也较差，泵送过程中容易发生堵管等现象。所以本发明用上层和下层混凝土离析率的差值来表示混凝土的稳定性和抗离析性，能更准确的预测混凝土在泵送过程中的稳定性，评价混凝土的可泵性。