CN106442945B - 一种可评价现场新拌混凝土分层状况及分层对硬化混凝土影响的试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于评价现场新拌混凝土分层状况的试验方法，其包括至少一个振动台、至少一个用于放置于混凝土振动台上的底托盘及m组新拌混凝土分层测试模，每组新拌混凝土分层测试模由n个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，将新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，振动台完成振捣操作后，对各个筒体内的混凝土称重，过方孔筛后对留在方孔筛内的粗骨料清净并烘干称重，求得每个筒的混凝土分层度，由此获得新拌混凝土浇筑振捣过程中不同深度下的定量分层离析数据。本发明可用于现场定量评价不同混凝土配合比、振捣时间等参数对新拌混凝土分层离析性能的影响，为合理确定混凝土配合比、浇筑振捣工艺等参数提供技术参考。
Description
技术领域
本发明属于交通基础设施、民用工业建筑等混凝土施工技术领域，尤其涉及用于评价混凝土分层状况的试验方法及试验装置。
背景技术
混凝土由水泥、粉煤灰等胶凝材料、砂石等骨料、水、外加剂等拌合而成，由于拌合混凝土的原材料在密度、颗粒粒径等方面的差异，在拌合过程中，如果新拌混凝土粘聚性不足易造成混凝土分层离析，表现为粗骨料下沉、水泥砂浆上浮，从而造成混凝土的不均匀性。
分层离析不仅影响混凝土的施工性能，易产生粘管、堵管等情况，同时，由于分层离析造成砂浆上浮，使得混凝土易在早龄期产生塑性收缩开裂，后期影响硬化混凝土的力学性能、耐久性及体积稳定性等，将显著降低混凝土结构的使用寿命。
目前，通常采用坍落度、坍落扩展度、维勃稠度等方法评价新拌混凝土的工作性，并采用目测法主观评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，但尚无定量评价新拌混凝土分层离析的试验装置，以及新拌混凝土分层、离析后对硬化混凝土力学性能、耐久性等性能的定量评价方法。
发明专利(申请号：201210227407.9)一种新拌混凝土离析现象测试与评定装置、实用新型专利(申请号：201120234021.1)，分别提出了一种测试新拌混凝土离析现场的装置和一种轻骨料混凝土分层度测定筒，但上述专利仅能评价新拌轻骨料混凝土的分层情况，无法定性评价分层后对硬化混凝土性能的影响，且不能用于现场测试。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，一种可评价现场新拌混凝土分层状况及分层对硬化混凝土影响的试验方法及装置。
本发明的目的通过以下方案解决：
一种用于评价现场新拌混凝土分层状况的试验方法，其包括至少一个振动台、至少一个用于放置于混凝土振动台上的底托盘及m组新拌混凝土分层测试模，每组新拌混凝土分层测试模由n个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，对新拌混凝土分层测试模分别编号为1,…p…,m，对筒体从上至下依次编号为1,…q…,n，其中，p、q为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数，1≤q≤n，n为≥2的自然数，
将新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，振动台完成振捣操作后，松开上下筒体间的连接部件，对各个筒体内的混凝土依次称重测得Wpq总，过方孔筛后对留在方孔筛内的粗骨料清净并烘干称重测得Wpq石，由Wpq石/Wpq总计算得Tpq，
以新拌混凝土中骨料占混凝土的质量百分计为S，
通过公式Fpq＝S/Tpq求得第p组新拌混凝分层测试模中的第q个筒的混凝土分层度Fpq，q值相同的为同一层混凝土，由此获得新拌混凝土浇筑振捣过程中不同深度下的定量分层离析数据。
优选地，每组新拌混凝土分层测试模由上、中、下三个筒体可拆卸地上下序贯连接而成。
其上、中、下筒体均为立方柱状，由外壳围合而成。筒内部尺寸一般可设置150mm×150mm×150mm，也可根据实际需要制作为其它尺寸。
一种用于评价现场新拌混凝土分层状况及分层对硬化混凝土影响的试验方法，其包括至少一个振动台、至少一个用于放置于混凝土振动台上的底托盘及m组新拌混凝土分层测试模，每组新拌混凝土分层测试模由n个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，对新拌混凝土分层测试模分别编号为1,…p…,m，对筒体从上至下依次编号为1,…q…,n，其中，p、q为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数，-1≤q≤n,n为≥2的自然数，
将新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，一部分新拌混凝土分层测试模在振动台完成振捣操作后，松开上下筒体间的连接部件，对各个筒体内的混凝土依次称重测得Wpq总，过方孔筛后对留在方孔筛内的粗骨料清净并烘干称重测得Wpq石，由Wpq石/Wpq总计算得Tpq，
以新拌混凝土中骨料占混凝土的质量百分计为S，
通过公式Fpq＝S/Tpq求得第p组新拌混凝分层测试模中的第q个筒的混凝土分层度；
另一部分新拌混凝土分层测试模在振动台完成振捣操作1天后拆除新拌混凝土分层测试模连接螺栓，将硬化后的混凝土按照现场同条件养护或实验室标准养护条件下养护不同龄期，在养护结束后，对混凝土进行力学测试及耐久性测试，由此获得新拌混凝土浇筑振捣过程中不同深度下的定量分层离析状况，并建立新拌混凝土分层度与混凝土长期性能之间的定量关系。
优选地，每组新拌混凝土分层测试模由上、中、下三个筒体可拆卸地上下序贯连接而成。
上述新拌混凝土分层测试模的上、中、下筒体均为立方柱状，由外壳围合而成。筒内部尺寸一般可设置150mm×150mm×150mm，也可根据实际需要制作为其它尺寸。
本发明的优点：
(1)本发明将新拌混凝土分层测试模与便携式混凝土振动台相结合，可用于现场定量评价不同混凝土配合比、振捣时间等参数对新拌混凝土分层离析性能的影响，为合理确定混凝土配合比、浇筑振捣工艺等参数提供技术参考；
(2)本发明在定量评价新拌混凝土分层离析的同时，可开展不同分层离析后的硬化混凝土力学性能及耐久性，建立新拌混凝土分层度与混凝土长期性能之间的定量关系，可为合理确定混凝土配合比、浇筑振捣工艺等参数提供数据参考。
附图说明
图1为新拌混凝土分层测试试验装置结构示意图。
图2为新拌混凝土分层测试模结构示意图。
图3为底托盘结构示意图。
图4为便携式混凝土振动台结构示意图。
其中，1新拌混凝土分层测试模，上筒11，中筒12，下筒13，上筒把手14，上筒与中筒可拆卸螺栓15，可拆卸螺栓16，下筒把手17，转动螺杆18，对拉螺栓19，底托盘2，便携式混凝土振动台3，脚支撑31，平台32。
具体实施方式
本发明具体实施步骤如下：
首先组装新拌混凝土分层测试模1，其包括由上、中、下三个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，对筒体从上至下依次编号为1，2，3。为了方便脱模，筒体由钢板围合成正方体形状，围合对接位用对拉螺栓19固定。如图2所示，上筒11与中筒12通过上筒与中筒可拆卸螺栓15固定，中筒12与下筒13之间通过中筒与下筒可拆卸螺栓16固定，可拆卸螺栓对称分布在两侧。
组装多个混凝土养护测试模，分别编号为1,…p…,m，其中，p为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数。
如图4所示为便携式混凝土振动台的平台3，其由平台32及立于平台32底部的脚支撑31及振动电机(图中未示出)等构成，振动电机驱动传动机构使平台实现上下振动。本发明中的便携式混凝土振动台可选用现有的振动台或者现有的机构方式来实现，比如说传动机构可以采用偏心轮或其它机械传动部件，振动台与支脚之间的连接部设置弹簧，通过电机驱动传动机构往复运动，实现平台的上下振动。
将图3所示的底托盘2放置到便携式混凝土振动台的平台32上。将组装好的新拌混凝土测试模放置到便携式混凝土振动台的底托盘2上。将新拌混凝土装入新拌混凝土分层测试模中，装料高度可根据现场混凝土浇筑高度确定，每次投料结束后，开动便携式混凝土振动台，按照现场振捣时间或其他试验预设方案确定具体振捣时间。
振捣结束后，先将编号为1的新拌混凝土分层测试模的上筒11与中筒12之间的拆卸螺栓松开，将上桶内的新拌混凝土倒出，并称重，记为W11总。然后将称重后的新拌混凝土过4.75mm的方孔筛，将留在方孔筛上的粗骨料用清水清洗干净，并烘干称重，记为W11石。上筒中的新拌混凝土中的骨料百分比，记为T11，T11＝W11石/W11总。
将编号为1的新拌混凝土分层测试模中筒12与下筒13之间的拆卸螺栓松开，将中桶内的新拌混凝土倒出，并称重，记为W12总，然后将称重后的新拌混凝土过4.75mm的方孔筛，将留在方孔筛上的粗骨料用清水清洗干净，并烘干称重，记为W12石。上筒中的新拌混凝土中的骨料百分比T12＝W12石/W12总。
将编号为1的新拌混凝土分层测试模的下筒13中的新拌混凝土倒出，并称重，记为W13总，然后将称重后的新拌混凝土过4.75mm的方孔筛，将留在方孔筛上的粗骨料用清水清洗干净，并烘干称重，记为W13石。下筒中的新拌混凝土中的骨料百分比T13＝W13石/W13总。
以新拌混凝土中骨料占混凝土的质量百分比记为S，
以F表示分层度，则Fpq＝S/Tpq，
Tpq表示编号为p的新拌混凝土分层测试模的q号筒中混凝土骨料的百分比。其中，p、q为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数，1≤q≤n,n为≥1的自然数。
即编号为1的新拌混凝土分层测试模上、中、下筒的分层度分别为：F11,F12,F13，编号为2的新拌混凝土分层测试模上、中、下筒的分层度分别为：F21,F22,F213。当然，新拌混凝土分层测试模也可以由四个或更多的筒从上至下序贯连接而成，则其各筒分层度可分别为：Fp1,Fp2,Fp3,Fp4……
实施过程中，可同时将多组新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，其中一部分用于评价新拌混凝土的分层状况，其它组可在振捣完毕后，放置在现场或实验室，养护1天后打开对拉螺栓19及混凝土分层测试模上筒中筒连接螺栓15、中筒下筒连接螺栓16松开，将硬化混凝土拆出，然后将混凝土样品放置在现场或实验室，分别按照现场同条件养护或实验室标准养护条件下养护不同龄期，在养护结束后，将棱柱体混凝土按照力学测试、耐久性测试等不同性能测试要求，按不同高度切割成硬化混凝土测试试件，分别测试不同分层后的硬化混凝土力学性能和耐久性。这样，即可建立起新拌混凝土分层度与混凝土长期性能之间的定量关系，可为合理确定混凝土配合比、浇筑振捣工艺等参数提供数据参考。
通过上述操作后，可定量评价不同混凝土配合比、振捣时间等参数对新拌混凝土分层离析性能的影响，并可建立新拌混凝土分层度与混凝土长期性能之间的定量关系。
Claims (4)
1.一种用于评价现场新拌混凝土分层状况的试验方法，其特征在于：其包括至少一个振动台、至少一个用于放置于混凝土振动台上的底托盘及m组新拌混凝土分层测试模，每组新拌混凝土分层测试模由n个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，所述筒体为立方柱状，由外壳围合而成，对新拌混凝土分层测试模分别编号为1,…p…,m，对筒体从上至下依次编号为1,…q…,n，其中，p、q为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数，1≤q≤n，n为≥2的自然数，
将新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，振动台完成振捣操作后，松开上下筒体间的连接部件，对各个筒体内的混凝土依次称重测得Wpq总，过方孔筛后对留在方孔筛内的粗骨料清净并烘干称重测得Wpq石，由Wpq石/Wpq总计算得Tpq，
以新拌混凝土中骨料占混凝土的质量百分计为S，
通过公式Fpq＝S/Tpq求得第p组新拌混凝分层测试模中的第q个筒的混凝土分层度Fpq，q值相同的为同一层混凝土，由此获得新拌混凝土浇筑振捣过程中不同深度下的定量分层离析数据。
2.根据权利要求1所述的用于评价现场新拌混凝土分层状况的试验方法，其特征在于：每组新拌混凝土分层测试模由上、中、下三个筒体可拆卸地上下序贯连接而成。
3.一种用于评价现场新拌混凝土分层状况及分层对硬化混凝土影响的试验方法，其特征在于：其包括至少一个振动台、至少一个用于放置于混凝土振动台上的底托盘及m组新拌混凝土分层测试模，每组新拌混凝土分层测试模由n个筒体可拆卸地上下序贯连接而成，所述筒体为立方柱状，由外壳围合而成，对新拌混凝土分层测试模分别编号为1,…p…,m，对筒体从上至下依次编号为1,…q…,n，其中，p、q为自然数，且1≤p≤m,m为≥1的自然数，1≤q≤n,n为≥2的自然数，
将新拌混凝土分层测试模放置到振动台上，一部分新拌混凝土分层测试模在振动台完成振捣操作后，松开上下筒体间的连接部件，对各个筒体内的混凝土依次称重测得Wpq总，过方孔筛后对留在方孔筛内的粗骨料清净并烘干称重测得Wpq石，由Wpq石/Wpq总计算得Tpq，
以新拌混凝土中骨料占混凝土的质量百分计为S，
通过公式Fpq＝S/Tpq求得第p组新拌混凝分层测试模中的第q个筒的混凝土分层度；
另一部分新拌混凝土分层测试模在振动台完成振捣操作1天后拆除新拌混凝土分层测试模连接螺栓，将硬化后的混凝土按照现场同条件养护或实验室标准养护条件下养护不同龄期，在养护结束后，对混凝土进行力学测试及耐久性测试，由此获得新拌混凝土浇筑振捣过程中不同深度下的定量分层离析状况，并建立新拌混凝土分层度与混凝土长期性能之间的定量关系。
4.根据权利要求3所述的一种用于评价现场新拌混凝土分层状况及分层对硬化混凝土影响的试验方法，其特征在于：每组新拌混凝土分层测试模由上、中、下三个筒体可拆卸地上下序贯连接而成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |