一种现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于压实能计算现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法，实验装置有标准坍落度筒，坍落底板，木锤以及卷尺，将新拌混凝土按规范装入坍落度筒，并用泥刀或类似工具小心地将混凝土的上表面均匀地刮出，在坍落筒顶层新拌混凝土表面上喷洒酚酞溶液形成红紫色的圆形彩色表面，对新拌混凝土试样进行坍落度实验之后，使用木锤夯击坍落底板，通过底板振动使混凝土拌合物样品变形，直到坍落扩展度达到指定值，观察新拌混凝土的状态及圆形彩色表面的轮廓变化评估新拌混凝土材料的抗离析特性。

A method of field quantitative evaluation of the anti Segregation Characteristics of new mixed concrete materials

The invention discloses a calculation based on the quantitative evaluation method of compaction characteristics of anti segregation of fresh concrete materials, equipment standard slump cone, slump plate, wooden hammer, tape, the fresh concrete according to the specifications in the slump cone, and with a trowel or similar tool carefully on the surface of concrete uniform blow out, in the slump of fresh concrete cylinder top surface spraying phenolphthalein solution to form red purple color circular surface, after a slump test on fresh concrete specimen, tamping slump floor using wooden hammer, the floor vibration makes the sample deformation of concrete mixture, until the slump reaches the specified value, observation the contour changes of fresh concrete and circular color surface to evaluate the anti Segregation Characteristics of fresh concrete materials.

【技术实现步骤摘要】
一种现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法
本专利技术涉及土木工程
，涉及一种现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法。
技术介绍
混凝土的离析是指由于混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足导致粗骨料下沉，拌合物成分相互分离，从而造成内部组成和结构不均匀的现象。当混凝土材料组分中骨料和外加剂品种较少时，影响混凝土抗离析性的因素很少，因此可以通过坍落度试验即可确定材料稠度从而对混凝土的抗离析性进行间接地评价。然而，当混凝土材料的功能越来越多样，其拌合物组分中也就必然含有多种骨料和外加剂，此时很难单独根据坍落度实验来评估混凝土材料的抗离析性。因此，在拌合物组分较为复杂时，通过坍落度评估材料的抗离析能力，这种经验判断的做法就不太可行了。部分研究学者也提出了几种测试新拌混凝土抗离析性的方法，但是大多数需要使用新的设备，导致这些方法难以在工地现场被广泛使用。一般在工地上，在评估混凝土拌合物的抗离析性时，首先进行坍落度试验，在此之后，通常进行坍落度板夯实，通过观察混凝土变形以评估混凝土的抗离析性能。但这种方法尚未提出一个明确的评估标准，即并没有具体指出坍落度板应被夯实到多大程度。综上所述，有必要提出一种定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是基于压实完成能的计算，以现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种现场定量评估混凝土材料抗离析性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：配制混凝土拌合物，将新拌混凝土装入坍落度筒内，并将混凝土的上表面均匀地刮平；步骤2：在坍落度筒上口新拌混凝土表面喷洒酚酞溶液，形成红紫色的彩色圆形轮廓；步骤3：配制不同配比的混凝土拌合物，通过实验装置测量初始压实率γi，利用新拌混凝土变形过程曲线方程计算新拌混凝土充分压实能，从而利用压实能公式计算其振动到充分压实状态时间t1,t2……tn；所述实验装置包括两个以特定振幅振动的相对的偏心旋转电动机的振动台，用于记录数据的计算机，用于调节振动台频率和加速度的控制面板，圆筒，标准坍落筒，坍落底板，木锤，卷尺，标准坍落筒的尺寸为上口直径100mm，下口直径200mm，高300mm。步骤4：将坍落度筒放置在振动台平面上，新拌混凝土按规定方法装入标准圆锥坍落度筒内，并用泥刀或类似工具小心地将混凝土的上表面均匀地刮出。为了评估样品的粘聚力，更好地评估新拌混凝土的抗离析性能，在坍落筒顶部的混凝土表面喷洒酚酞溶液将其色调为红紫色。将这个有色的圆形区域称为彩色表面。垂直向上将坍落度筒提起，记下坍落度值，启动实验装置，对锥状新拌混凝土进行振动，振动时间即为振动到充分压实状态的时间，测量坍落扩展度R1，R2……Rn，计算不同配比拌合物的坍落扩展度的算术平均值，记为Rave，当拌合物的坍落扩展度达到指定值Rave时，吸收能量即为充分压实完成能；所述指定值Rave基于新拌混凝土的压实完成能计算，通过试验得出不同配比拌合物在达到充分压实能时的坍落扩展度，计算其平均值，定量给出不同配比的新拌混凝土在吸收充分压实能时的坍落扩展度。步骤4包括以下步骤：步骤4.1：底面积为A的圆筒被固定在振动台上，质量m的新拌混凝土被放置在圆筒中，量测圆筒内混凝土的高度h，此时的压实率为γi，压实率的计算公式为：其中，γ为混凝土压实率，H0为圆筒内新拌混凝土充分压实状态时的样品高度，混凝土的充分压实状态为压实到理论密度的状态，h为给定压实时间的新拌混凝土高度；步骤4.2：启动振动台，振动时间t1，记录筒内混凝土的高度h1，计算此时压实率γ1。继续振动至时间t2，记录筒内混凝土的高度h2，计算此时压实率γ2，新拌混凝土在t时间内吸收压实能用下式来表示：其中，Et为新拌混凝土在t时间内吸收的压实能(J/L)，t为压实时间(s)，αmax为振动台的加速度，f为振动频率，ρ为新拌混凝土的理论密度。计算t1、t2时新拌混凝土的压实能E1、E2；步骤4.3：新拌混凝土变形过程曲线方程为γ＝γi+(γf-γi)[1-exp(-bEtd)]其中，γ为混凝土压实率，γi为初始压实率，γf为新拌混凝土达到充分压实状态时的压实率，对于干硬性混凝土，γf为99.5％，Et为新拌混凝土在振动t时间内吸收的压实能，b，d是试验常数，可由γi、γ1、γ2、E1、E2计算得出。步骤5：通过判断坍落扩展度达到Rave时，彩色圆形轮廓的存在与否评价样品的粘聚力，从而评估新拌混凝土的抗离析特性。评估新拌混凝土的抗离析特性包括：样品的坍落扩展度达到指定值前新拌混凝土样品已发生破裂、分离或有水析出，则判定混凝土的抗离析性能不足；样品的坍落扩展度达到指定值时，彩色圆形轮廓消失，则判定试样粘聚力过低，抗离析性能不足；样品的坍落扩展度达到指定值前新拌混凝土样品未发生破裂，分离或漏水现象，且样品顶部的着色表面上的圆形边缘保留，则判定混凝土拌合物的抗离析性较好。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术公开了一种基于压实能计算现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法实验装置有标准坍落度筒，坍落底板，木锤以及卷尺，将新拌混凝土按规范装入坍落度筒，在坍落筒顶层新拌混凝土表面上喷洒酚酞溶液形成红紫色的圆形彩色表面，对新拌混凝土试样进行坍落度实验之后，使用木锤夯击坍落底板，通过底板振动使混凝土拌合物样品变形，直到坍落扩展度达到指定值，观察新拌混凝土的状态及圆形彩色表面的轮廓变化评估新拌混凝土材料的抗离析特性，本专利技术基于压实完成能的计算，以现场定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法，方法。附图说明图1为压实率与压实能曲线关系图；图2为定量评估新拌混凝土抗离析特性流程示意图；图3为新拌混凝土振动后的坍落扩展示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下面结合实例对本专利技术作更进一步的说明。如图1至图3所示，一种定量评估新拌混凝土材料抗离析特性的方法，它的步骤如下：(1)配制三种不同配比的新拌混凝土，具体配比如下表所示。表新拌混凝土的配比(kg/m3)(2)对新拌混凝土进行振动试验，测量其初始压实率γi，并选取两个不同振动时间t1、t2，使用下式，计算压实率γ1、γ2。将以上计算得到的参数带入到下式计算出b,d。γ＝γi+(γf-γi)[1-exp(-bEtd)](3)振动到充分压实状态时，即γf＝99.5％，带入上式计算得到每种新拌混凝土的充分压实能。将充分压实能带入下式计算每种新拌混凝土振动到完全压实状态的时间：计算得到的结果如下表所示。表不同新拌混凝土的试验及计算结果三种不同新拌混凝土的坍落扩展度见上表，取其平均值46厘米为指定坍落扩展值。(4)将三种不同新拌混凝土1按规范的方法装入标准圆锥坍落度筒内，并用泥刀或类似工具小心地将混凝土的上表面均匀地刮出。(5)为了能够清楚地评估样品的粘聚力，在坍落度筒上口喷洒酚酞溶液将其色调为红紫色。这个有色部分被称为圆形彩色表面2。(6)垂直向上将坍落度筒提起，记下坍落度数值。(7)用木锤夯击坍落度底板3，通过底板振动使混凝土拌合物样品变形，直到坍落扩展度达到指定值46cm。(8)如果在样品的坍落扩展度达到指定值前已发生破裂、分离或有水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场定量评估混凝土材料抗离析性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：配制混凝土拌合物，将新拌混凝土装入坍落度筒内，并将混凝土的上表面均匀地刮平；步骤2：在坍落度筒上口新拌混凝土表面喷洒酚酞溶液，形成红紫色的彩色圆形轮廓；步骤3：配制不同配比的混凝土拌合物，通过实验装置测量初始压实率γi，利用新拌混凝土变形过程曲线方程计算新拌混凝土充分压实能，从而利用压实能公式计算其振动到充分压实状态时间；步骤4：启动实验装置，对锥状新拌混凝土进行振动，振动时间即为振动到充分压实状态的时间，测量坍落扩展度R1，R2……Rn，计算不同配比拌合物的坍落扩展度的算术平均值，记为Rave，当拌合物的坍落扩展度达到指定值Rave时，吸收能量即为充分压实完成能；步骤5：通过判断坍落扩展度达到Rave时，彩色圆形轮廓的存在与否评价样品的粘聚力，从而评估新拌混凝土的抗离析特性。

【技术特征摘要】
1.一种现场定量评估混凝土材料抗离析性能的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：配制混凝土拌合物，将新拌混凝土装入坍落度筒内，并将混凝土的上表面均匀地刮平；步骤2：在坍落度筒上口新拌混凝土表面喷洒酚酞溶液，形成红紫色的彩色圆形轮廓；步骤3：配制不同配比的混凝土拌合物，通过实验装置测量初始压实率γi，利用新拌混凝土变形过程曲线方程计算新拌混凝土充分压实能，从而利用压实能公式计算其振动到充分压实状态时间；步骤4：启动实验装置，对锥状新拌混凝土进行振动，振动时间即为振动到充分压实状态的时间，测量坍落扩展度R1，R2……Rn，计算不同配比拌合物的坍落扩展度的算术平均值，记为Rave，当拌合物的坍落扩展度达到指定值Rave时，吸收能量即为充分压实完成能；步骤5：通过判断坍落扩展度达到Rave时，彩色圆形轮廓的存在与否评价样品的粘聚力，从而评估新拌混凝土的抗离析特性。2.根据权利要求1所述的一种现场定量评估混凝土材料抗离析性能的试验方法，其特征在于，步骤4所述指定值Rave基于新拌混凝土的压实完成能计算，通过试验得出不同配比拌合物在达到充分压实能时的坍落扩展度，计算其平均值，定量给出不同配比的新拌混凝土在吸收充分压实能时的坍落扩展度。3.根据权利要求2所述的一种现场定量评估混凝土材料抗离析性能的试验方法，其特征在于，步骤4包括以下步骤：步骤4.1：底面积为A的圆筒被固定在振动台上，质量m的新拌混凝土被放置在圆筒中，量测圆筒内混凝土的高度h，此时的压实率为γi，压实率的计算公式为：其中，γ为混凝土压实率，H0为圆筒内新拌混凝土充分压实状态时的样品高度，混凝土的充分压实状态为压实到理论密度的状态，h为给定压实时间的新拌混凝土高度；步骤4.2：启动振动台，振动时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：石丹丹，陈徐东，鲁春辉，许航，袁佳怡，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32