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混凝土測試儀的測量原理

更新更新時間:2015-10-24 點(diǎn)擊次數(shù):1782
 在混凝土生產(chǎn)及施工過程中,為了保證建筑物的質(zhì)量,必須按照規(guī)定的方法及時測定到達(dá)澆灌部位的拌合物的和易性,實現(xiàn)對混凝土配合比、攪拌工藝、運(yùn)輸、澆灌作業(yè)的正確性進(jìn)行控制。和易性是一種涉及混凝土多種性能的綜合指標(biāo),主要指拌合物的稠度, 而稠度即表現(xiàn)為混凝土形成良好密實、均勻、成型難易程度的性能。
混凝土拌合物這種性能的產(chǎn)生原因在于,混凝土材料本身具有的流變特性: 經(jīng)攪拌后的新鮮混凝土中,骨料、未水化水泥顆粒、早期水化產(chǎn)物等均處于分散狀態(tài),同時彼此保持一定距離而具有較好的流動性。但隨著水泥水化的深入進(jìn)行,其固、液、氣相比例不斷發(fā)生變化,在水化持續(xù)40 分鐘~120 分鐘的潛伏期內(nèi),水泥顆粒表面被一層凝膠覆蓋,顆粒間距逐漸縮小,整個漿體迅速形成均勻絮凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這種微觀結(jié)構(gòu)的形成和表現(xiàn)的宏觀現(xiàn)象符合流變學(xué)特性。流變學(xué)是研究材料流動和變形的科學(xué),可反映材料應(yīng)力─應(yīng)變關(guān)系隨時間發(fā)展演變的規(guī)律。對于混凝土來說是反映新拌混凝土從加入拌和水開始后的粘性、塑性、彈性在混凝土凝固硬化前的變化規(guī)律。目前比較趨于一致的看法是在低流動性范圍內(nèi)呈現(xiàn)粘塑性體特性,在中等流動性時又呈現(xiàn)塑性體特征,在大流動性范圍,則變?yōu)橘e漢姆體。
半個世紀(jì)前E·C·Bingham 在研究瓷土、硅藻土等材料時,提出了賓漢姆體的流變方程。
τ=θt +ηp (dv/ dt)
式中 θt ———屈服應(yīng)力;
ηp ———塑性粘度;
dv/ dt ———速度梯度。[1] 
水泥漿體及混凝土混合物其流變性能都具有賓漢姆體(Bingham body) 特征。方程式說明賓漢姆體τ <θt 時,在外力達(dá)到屈服應(yīng)力θt 之前,物體具有固態(tài)性質(zhì),不流動;τ>θt 時,材料結(jié)構(gòu)破壞迅速進(jìn)入液態(tài),
按牛頓粘性體規(guī)律連續(xù)移動;外力一旦降低到屈服值以下時又迅速形成新固態(tài)?;炷涟韬衔镌跀嚢琛⑤斔?、澆灌、搗實、抹平等工序中所須加的外力,首先要克服混凝土拌合物的屈服應(yīng)力θt ,然后是塑性粘度ηpl 。因此θt 和ηpl是反映混凝土和易性的兩個主要流變參數(shù)。凡影響兩個參數(shù)的因素也必影響和易性因素。
由于和易性直接決定了混凝土施工的難易程度, 也直接影響著混凝土硬化后的物理力學(xué)性能,因此它一直是混凝土生產(chǎn)工藝中很重要的性能,但至今對于它的確切含義各國學(xué)者眾說不一。
1932 年T·C·Powers 曾把和易性定義為“混凝土拌合物澆灌成型的難易程度和抵抗離析能力的一種性能,它包括流動性和粘聚性兩方面的作用”。W·H· Glanv2ille ,A·R·Collins 與D·O·Mathaws 則定義為“決定混凝土拌合物達(dá)到*密實所消耗的有效內(nèi)部功的大小的一種性能”。國內(nèi)的專家學(xué)者認(rèn)為應(yīng)包含四種性能的綜合表現(xiàn)即
和易性= 流動性+ 可塑性+ 穩(wěn)定性+ 易密性[2] 
上述四種基本性能之間又互存矛盾,如流動性要求拌合物有小的內(nèi)摩阻力和粘聚力便于流動,而穩(wěn)定性又要求有大的內(nèi)摩阻力和粘聚力,使粗細(xì)骨料不易下沉和泌水,故和易性是要求兼顧幾個方面的性能, 可見要保證制取高質(zhì)量的混凝土拌合物,必須要選擇和控制*和易性,而*和易性的實現(xiàn)需通過及時調(diào)整混凝土配合比中水灰比、骨灰比、骨料級配、用水量等各因素的變化,因此和易性的確是混凝土生產(chǎn)工藝中承上啟下的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

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