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混凝土坍落度试验

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混凝土坍落度测试测量新拌混凝土凝固前的稠度。进行这项工作是为了检查新制成的混凝土的可加工性，从而检查混凝土流动的难易程度。它也可以用作不正确混合批次的指示器。由于使用的仪器简单，程序简单，这种测试很受欢迎。坍落度测试用于确保现场条件下不同混凝土荷载的均匀性。

由于较大的流动性使得混凝土无法在坍落度筒移开后继续保持其原有的现状，对于流动性太大（工作性能较差）的混凝土不能采用标准的坍落度试验，而是要采用流动仪试验，或者叫做扩展度试验。

1 试验步骤编辑

  • 装入坍落度筒

  • 插捣混凝土

  • 移开坍落度筒

  • 测量高度

坍落度试验主要采用坍落度筒，或者叫做艾布拉姆斯筒（Abrams cone），坍落度筒是一个圆台状的金属模具，两端开口，并有两个把手。通常坍落度筒顶部的内径为100毫米(3.9英寸)，底部内径为200毫米(7.9英寸)，高度为305毫米(12.0英寸)。坍落度筒放于坚固的不吸水面上。坍落度筒分四次来装新拌混凝土。每次装入混凝土后，对该层用直径5/8英寸(16毫米)、长2英尺(600毫米)的金属棒插捣25次。[1]在第四次插捣结束后，抹去溢出的混凝土使之与坍落度筒顶部平齐。小心地垂直向上提起坍落度筒，以免破坏混凝土锥体。

混凝土随后坍落。坍落后的混凝土顶部到坍落度筒顶部标高的距离即所测的坍落度。[2]

2 结果分析编辑

坍落的混凝土具有不同的形状，根据坍塌混凝土的形状，坍落的混凝土可以分为正常坍落、剪切坍落或崩溃坍落。如果发生剪切坍落或者崩溃坍落，应采集新样品并重复测试。

只有正常坍落的试验数据才是有效的。崩溃坍落通常意味着混合料太湿，或者是和易性太好，因此崩溃坍落的坍落度试验没有实际意义。[3][3] 坍落度为0-25毫米的非常干燥混凝土通常用于筑路，坍落度为10-40毫米的低和易性混凝土通常用于采用轻钢筋的地基，坍落度为50-90毫米的中等和易性混凝土通常用于振动浇筑的普通钢筋混凝土，坍落度大于100毫米的高和易性混凝土通常用于钢筋间距很小的混凝土或者是需要流动很长距离的混凝土。[3]

崩溃坍落 剪切坍落 正常坍落
发生崩溃坍落，混凝土完全坍塌[3] 发生剪切坍落，顶部混凝土会发生剪切并向侧面滑动。[3] 发生正常坍落，混凝土下沉，但或多或少保持原有形状。[3]

3 坍落度试验的局限性编辑

坍落度试验适用于测试和易性中到低的混凝土的坍落度，测试范围为5-260毫米，坍落度试验无法确定无坍落度混凝土的和易性差异，和发生崩溃坍落的混凝土的和易性差异。坍落度试验仅限于由粒径小于38毫米(1.5英寸)的骨料制备的混凝土。[4]

4 各国标准的差异编辑

许多试验和建筑标准所提及的坍落度试验在执行试验的细节上有些许差异。

4.1 美国

在美国，工程师依据美国材料与试验协会（ASTM）标准和美国国家高速公路和交通运输协会（AASHTO）标准去进行混凝土坍落度试验。美国标准明确规定坍落度筒的高度应为12英寸(300毫米)，底部直径为8英寸(200毫米)，上部直径为4英寸(100毫米)。标准中提供国际单位（SI）转换，并允许使用与其他标准中描述的相同尺寸的坍落度筒。美国材料与试验协会标准也规定了坍落度筒的刚度。美国材料与试验协会标准在实验步骤中指出，当坍落度筒被移除时，应该垂直向上移开，不能有任何的旋转。[4] 混凝土坍落度试验在美国也被称为“水硬性水泥混凝土坍落度的标准试验方法”，并参照标准（ASTM C 143）和标准（AASHTO T 119）执行。

4.2 英国和欧洲大陆

在英国，相应的标准规定坍落度筒的高度为300毫米，底部直径为200毫米，顶部直径为100毫米。英国标准没有明确规定圆锥体只能垂直向上移开。坍落度测试首先在英国标准（BS 1881-102）中被提出，但是现在已经被欧洲标准(BS EN 12350-2)代替。[5] 在欧洲标准中，坍落度试验分三次填充坍落度筒，每次填充相等混凝土层，每层混凝土插捣25次。

5 其他测试编辑

有许多测试混凝土坍落度的试验:流动度试验(DIN 1048-1)使用相似但尺寸不同的仪器，但放置坍落度筒的平台在坍落度筒被移除后会跳动几次。同时，测量的是样品的直径，而不是高度。[6]例如K-坍落度试验(美国材料与试验协会ASTM国际标准C1362-09新拌水硬性水泥混凝土流动性标准试验方法)。[7] 其他测试混凝土稠度的方法有英国的压实系数试验，[8] 美国的碾压混凝土的韦贝（Vebe）稠度仪(ASTMC1170)，[9]另一种确定坍落度的方法是使用自动坍落度仪。通过传感器和控制器，自动坍落度仪能够测量和显示坍落度。到目前为止，自动坍落度仪的可靠性已经赢得了美国材料与试验协会ASTM国际标准等各类标准与规范的认可。一些自动坍落度仪，如由 Verifi公司的开发的自动坍落度仪，还可以在运输途中向运输卡车中的混凝土加水。2013年，美国材料与试验协会标准ASTM C94/C94M 进行了修订，允许装有自动坍落度监测和测量系统的卡车在运输过程中向混凝土加水。

参考文献

  • [1]

    ^W.B. Mckay; J.M. Mckay (1 January 1971). Building Construction Vol. Ii (Fourth Edition). Orient Longman Private Limited. p. 32. ISBN 978-81-250-0941-2. Retrieved 9 June 2012..

  • [2]

    ^"California Test 555, Method of Test for Slump of Fresh Portland Cement Concrete" (PDF). June 2010..

  • [3]

    ^"Slump test". The Concrete Society. Retrieved 2010-12-11..

  • [4]

    ^Gambhir, M. L. (2004). Concrete technology. Tata McGraw-Hill. pp. 127, 128. ISBN 9780070583740. Retrieved 2010-12-11..

  • [5]

    ^qpa.org; QPA BRMCA Committee Bulletin 3.

  • [6]

    ^Panarese, William C.; Kosmatka, Steven H.; Kerkhoff, Beatrix (2002). Design and control of concrete mixtures. [Skokie, Ill.]: Portland Cement Association. ISBN 978-0-89312-217-1..

  • [7]

    ^ASTM Complete Set. 2013 ISBN 9781622042715.

  • [8]

    ^CSN EN 12350-4 - Testing fresh concrete - Part 4: Degree of Compactability.

  • [9]

    ^ASTM C1170/C1170M-08 October 2008 Standard Test Method for Determining Consistency and Density of Roller-Compacted Concrete Using a Vibrating Table.

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