图4-6维勃稠度试验仪 1.容器:2.坍落度筒:3.圆盘:4.滑棒:5.套筒:6.13.螺栓:7.漏斗 8.支柱:9.定位螺丝:10.荷重:11.元宝螺丝:12.旋转架 (3)坍落度的选择原则:实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择 ①构件截面尺寸大小:截面尺寸大,易于振捣成型,坍落度适当选小些,反之亦然。 ②钢筋疏密:钢筋较密,则坍落度选大些。反之亦然 ③捣实方式:人工捣实,则坍落度选大些。机械振捣则选小些。 ④运输距离:从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时,应考虑途中坍落度损失,坍落度宜适当选 大些,特别是商品混凝土 ⑤气候条件:气温高、空气相对湿度小时,因水泥水化速度加快及水份挥发加速,坍落度损失大 坍落度宜选大些,反之亦然。 一般情况下,坍落度可按表4-11选用 表4-11混凝土浇筑时的坍落度(mm) 构件种类 坍落度 「基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构10~30 板、梁和大型及中型截面的柱子等 0~50 配筋密列的结构(薄壁、斗仓、简仓、细柱等) 50~70 配筋特密的结构 70~90 影响和易性的主要因素 (1)单位用水量 单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大,流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响 是保水性和粘聚性变差,易产生泌水分层离析,从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。大量的实验研 究证明在原材料品质一定的条件下,单位用水量一旦选定,单位水泥用量增减50~100kgm3,混凝土的流 动性基本保持不变,这一规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利, 即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时,调整水泥用量,即调整水灰比,来满足强度和耐久性要求。 在进行混凝土配合比设计时,单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格,根据JGJ55-2000 《普通混凝土配合比设计规程》按表4-12选用,再通过试配调整,最终确定单位用水量
图 4-6 维勃稠度试验仪 1. 容器；2. 坍落度筒；3. 圆盘；4. 滑棒；5. 套筒；6.13. 螺栓；7. 漏斗； 8. 支柱；9. 定位螺丝；10. 荷重；11. 元宝螺丝；12. 旋转架 （3）坍落度的选择原则：实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择。 ① 构件截面尺寸大小：截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。 ② 钢筋疏密：钢筋较密，则坍落度选大些。反之亦然。 ③ 捣实方式：人工捣实，则坍落度选大些。机械振捣则选小些。 ④ 运输距离：从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，应考虑途中坍落度损失，坍落度宜适当选 大些，特别是商品混凝土。 ⑤ 气候条件：气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大， 坍落度宜选大些，反之亦然。 一般情况下，坍落度可按表 4-11 选用。 表 4-11 混凝土浇筑时的坍落度（mm） 构件种类 坍落度 基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构 10～30 板、梁和大型及中型截面的柱子等 30～50 配筋密列的结构（薄壁、斗仓、简仓、细柱等） 50～70 配筋特密的结构 70～90 3．影响和易性的主要因素。 （1）单位用水量 单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响 是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。大量的实验研 究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减 50～100kg/m3，混凝土的流 动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利， 即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。 在进行混凝土配合比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格，根据 JGJ55-2000 《普通混凝土配合比设计规程》按表 4-12 选用，再通过试配调整，最终确定单位用水量
表4-12混凝土单位用水量选用表 卵石最大粒径(mm) 碎石最大粒径(mm) 102031.540162031.540 10~30190170160150200185175165 5~50200180170160210195185175 坍落度(mm) 55~70210190180170220205195185 75~90215195185175230215205195 16~20175160 145180170 155 维勃稠度(s 11~15180165 150185175 160 5~10185170 155190180 165 1.本表用水量系采用中砂时的平均取值,如采用细砂,每立方米混凝土用水量可增加5~10kg,采用粗砂 时则可减少5~10kg。 2.掺用各种外加剂或掺合料时,可相应增减用水量。 3.本表不适用于水灰比小于04时的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土。 (2)浆骨比 浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前,水泥浆主要赋予流动性:在混凝土 凝结硬化以后,主要赋予粘结强度。在水灰比一定的前提下,浆骨比越大,即水泥浆量越大,混凝土流动 性越大。通过调整浆骨比大小,既可以满足流动性要求,又能保证良好的粘聚性和保水性。浆骨比不宜太 大,否则易产生流浆现象,使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小,否则因骨料间缺少粘结体,拌合物易发生 崩塌现象。因此,合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良好保证 (3)水灰比 水灰比即水用量与水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不变的情况下,水灰比增大,相当于单位用 水量增大,水泥浆很稀,拌合物流动性也随之增大,反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降低混 凝土的保水性,增大泌水,同时使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小,否则因流动性过低影响混凝土振 捣密实,易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。 (4)砂率 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率,表达式为: Sp-s+G S
表 4-12 混凝土单位用水量选用表 项目 指标 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 坍落度（mm） 10～30 190 170 160 150 200 185 175 165 35～50 200 180 170 160 210 195 185 175 55～70 210 190 180 170 220 205 195 185 75～90 215 195 185 175 230 215 205 195 维勃稠度（s） 16～20 175 160 - 145 180 170 - 155 11～15 180 165 - 150 185 175 - 160 5～10 185 170 - 155 190 180 - 165 注： 1. 本表用水量系采用中砂时的平均取值，如采用细砂，每立方米混凝土用水量可增加 5～10kg，采用粗砂 时则可减少 5～10kg。 2. 掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。 3. 本表不适用于水灰比小于 0.4 时的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土。 （2）浆骨比 浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土 凝结硬化以后，主要赋予粘结强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动 性越大。通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的粘聚性和保水性。浆骨比不宜太 大，否则易产生流浆现象，使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少粘结体，拌合物易发生 崩塌现象。因此，合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良好保证。 （3）水灰比 水灰比即水用量与水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用 水量增大，水泥浆很稀，拌合物流动性也随之增大，反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降低混 凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振 捣密实，易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。 （4）砂率 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，表达式为： （4-7） 式中： ——砂率；
S—砂子用量(kg) G石子用量(kg)。 砂率对和易性的影响非常显著。 ①对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下,由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起 到润滑和辊珠作用,可以减小粗骨料间的摩擦力,所以在一定范围内,随砂率增大,混凝土流动性增大 另一方面,由于砂子的比表面积比粗骨料大,随着砂率增加,粗细骨料的总表积增大,在水泥浆用量一定 的条件下,骨料表面包裹的浆量减薄,润滑作用下降,使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围,流 动性随砂率增加而下降,见图4-7a 台咽秒卒 秒多导 砂辜孕 )砂私与羽洛度的关系 b)砂率与水泥用量的关系 图4-7砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系 ②对粘聚性和保水性的影响。砂率减小,混凝土的粘聚性和保水性均下降,易产生泌水、离析和流浆现象 砂率增大,粘聚性和保水性增加。但砂率过大,当水泥浆不足以包裹骨料表面时,则粘聚性反而下降。 ③合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量,能在石子间形成一定厚度的 砂浆层,以减少粗骨料间的摩擦阻力,使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下,使水 泥浆用量达最小值。如图47b 理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程 可根据经验或根据JGJ55参照表4-13选用 表4-13混凝土砂率选用表 卵石最大粒径(mm) 碎石最大粒径(mm) 水灰比(W/C) 10 40 16 20 0.40 26~3225~3124~3030~3529~3427~32 ①表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂,可相应地减少或增大砂率 ②本砂率适用于坍落度为10~60mm的混凝土。坍落度如大于60mm或小于10mm时, 应相应增大或减小砂率:按每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整 ③只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率值应适当增大: ④掺有各种外加剂或掺合料时,其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用 对薄壁构件砂率取偏大值
S——砂子用量（kg）； G——石子用量（kg）。 砂率对和易性的影响非常显著。 ① 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起 到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。 另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定 的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流 动性随砂率增加而下降，见图 4-7a。 图 4-7 砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系 ② 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。 砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。 ③ 合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的 砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下，使水 泥浆用量达最小值。如图 4-7b。 合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土工程中经常采用。对普通混凝土工程 可根据经验或根据 JGJ55 参照表 4-13 选用。 表 4-13 混凝土砂率选用表 水灰比（W/C） 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 10 20 40 16 20 40 0.40 26～32 25～31 24～30 30～35 29～34 27～32 注： ①表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率； ②本砂率适用于坍落度为 10～60mm 的混凝土。坍落度如大于 60mm 或小于 10mm 时， 应相应增大或减小砂率；按每增大 20mm，砂率增大 1%的幅度予以调整。 ③只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大； ④掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用； ⑤对薄壁构件砂率取偏大值
(5)水泥品种及细度 水泥品种不同时,达到相同流动性的需水量往往不同,从而影响混凝土流动性。另一方面,不同水泥 品种对水的吸附作用往往不等,从而影响混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混 土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下,矿渣水泥的保水性能较差,粘聚性也较差。同品种水泥 越细,流动性越差,但粘聚性和保水性越好。 (6)骨料的品种和粗细程度 卵石表面光滑,碎石粗糙且多棱角,因此卵石配制的混凝土流动性较好,但粘聚性和保水性则相对较 差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说,粗骨料粒径越大,砂子的细度模数越 大,则流动性越大,但粘聚性和保水性有所下降,特别是砂的粗细,在砂率不变的情况下,影响更加显著 (7)外加剂 改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混凝土在不增加用水量的条件下增加流 动性,并具有良好的粘聚性和保水性。详见第五节 (8)时间、气候条件 i着水泥水化和水分蒸发,混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加 速流动性的损失 4.混凝土和易性的调整和改善措施 (1)当混凝土流动性小于设计要求时,为了保证混凝土的强度和耐久性,不能单独加水,必须保持水 灰比不变,增加水泥浆用量。但水泥浆用量过多,则混凝土成本提高,且将增大混凝土的收缩和水化热等 混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。 (2)当坍落度大于设计要求时,可在保持砂率不变的前提下,增加砂石用量。实际上相当于减少水泥 浆数量。 (3)改善骨料级配,既可增加混凝土流动性,也能改善粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75% 左右,实际操作难度往往较大。 (4)掺减水剂或引气剂,是改善混凝土和易性的最有效措施 (5)尽可能选用最优砂率。当粘聚性不足时可适当增大砂率。 (二)混凝土的凝结时间 混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处,但由于骨料的掺入,水灰比的变动及外加剂的应用 又存在一定的差异。水灰比增大,凝结时间延长:早强剂、速凝剂使凝结时间缩短:缓凝剂则使凝结时间 大大延长
（5）水泥品种及细度 水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。另一方面，不同水泥 品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混凝 土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，粘聚性也较差。同品种水泥 越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。 （6）骨料的品种和粗细程度 卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较 差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越 大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。 （7）外加剂 改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混凝土在不增加用水量的条件下增加流 动性，并具有良好的粘聚性和保水性。详见第五节。 （8）时间、气候条件 随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加 速流动性的损失。 4．混凝土和易性的调整和改善措施 （1）当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度和耐久性，不能单独加水，必须保持水 灰比不变，增加水泥浆用量。但水泥浆用量过多，则混凝土成本提高，且将增大混凝土的收缩和水化热等。 混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。 （2）当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下，增加砂石用量。实际上相当于减少水泥 浆数量。 （3）改善骨料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的 75% 左右，实际操作难度往往较大。 （4）掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的最有效措施。 （5）尽可能选用最优砂率。当粘聚性不足时可适当增大砂率。 （二）混凝土的凝结时间 混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于骨料的掺入，水灰比的变动及外加剂的应用， 又存在一定的差异。水灰比增大，凝结时间延长；早强剂、速凝剂使凝结时间缩短；缓凝剂则使凝结时间 大大延长
混凝土的凝结时间分初凝和终凝。初凝指混凝土加水至失去塑性所经历的时间,亦即表示施工操作的 时间极限:终凝指混凝土加水到产生强度所经历时间。初凝时间希望适当长,以便于施工操作:终凝与初 凝的时间差则越短越好 混凝土凝结时间的测定通常采用贯入阻力法。影响混凝土实际凝结时间的因素主要有水灰比、水泥品 种、水泥细度、外加剂、掺合料和气候条件等等 第五节混凝土外加剂 外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。其掺量一般只占水泥量的5%以下,却能 显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。外加剂的应用促进了混凝土技术的 飞速进步,技术经济效益十分显著,使得高强高性能混凝土的生产和应用成为现实,并解决了许多工程技 术难题。如远距离运输和高耸建筑物的泵送问题:紧急抢修工程的早强速凝问题:大体积混凝土工程的水 化热问题:纵长结构的收缩补偿问题:地下建筑物的防渗漏问题等等。目前,外加剂已成为除水泥、水 砂子、石子以外的第五组成材料,应用越来越广泛 外加剂的分类 混凝土外加剂一般根据其主要功能分类 1.改善混凝土流变性能的外加剂。主要有减水剂、引气剂、泵送剂等 2.调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。主要有缓凝剂、速凝剂、早强剂等 3.调节混凝土含气量的外加剂。主要有引气剂、加气剂、泡沫剂等 4.改善混凝土耐久性的外加剂。主要有引气剂、防水剂、阻锈剂等。 5.提供混凝土特殊性能的外加剂。主要有防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。 、建筑工程中常用的混凝土外加剂品种 (一)减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下,能减少拌合用水量:或者在混凝土配合比和用水量均不变 的情况下,能增加混凝土坍落度的外加剂。根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水 剂两大类。此外,尚有复合型减水剂,如引气减水剂,既具有减水作用,同时具有引气作用:早强减水剂, 既具有减水作用,又具有提高早期强度作用:缓凝减水剂,同时具有延缓凝结时间的功能等等 1.减水剂的主要功能 (1)配合比不变时显著提高流动性
混凝土的凝结时间分初凝和终凝。初凝指混凝土加水至失去塑性所经历的时间，亦即表示施工操作的 时间极限；终凝指混凝土加水到产生强度所经历时间。初凝时间希望适当长，以便于施工操作；终凝与初 凝的时间差则越短越好。 混凝土凝结时间的测定通常采用贯入阻力法。影响混凝土实际凝结时间的因素主要有水灰比、水泥品 种、水泥细度、外加剂、掺合料和气候条件等等。 第五节 混凝土外加剂 外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。其掺量一般只占水泥量的 5%以下，却能 显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。外加剂的应用促进了混凝土技术的 飞速进步，技术经济效益十分显著，使得高强高性能混凝土的生产和应用成为现实，并解决了许多工程技 术难题。如远距离运输和高耸建筑物的泵送问题；紧急抢修工程的早强速凝问题；大体积混凝土工程的水 化热问题；纵长结构的收缩补偿问题；地下建筑物的防渗漏问题等等。目前，外加剂已成为除水泥、水、 砂子、石子以外的第五组成材料，应用越来越广泛。 一、外加剂的分类 混凝土外加剂一般根据其主要功能分类： 1．改善混凝土流变性能的外加剂。主要有减水剂、引气剂、泵送剂等。 2．调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。主要有缓凝剂、速凝剂、早强剂等。 3．调节混凝土含气量的外加剂。主要有引气剂、加气剂、泡沫剂等。 4．改善混凝土耐久性的外加剂。主要有引气剂、防水剂、阻锈剂等。 5．提供混凝土特殊性能的外加剂。主要有防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。 二、建筑工程中常用的混凝土外加剂品种 （一）减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不变 的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水 剂两大类。此外，尚有复合型减水剂，如引气减水剂，既具有减水作用，同时具有引气作用；早强减水剂， 既具有减水作用，又具有提高早期强度作用；缓凝减水剂，同时具有延缓凝结时间的功能等等。 1．减水剂的主要功能。 （1）配合比不变时显著提高流动性