[发明专利]基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法及装置，评估方法包括以下步骤：(1)开展新拌混凝土底部阻力测试试验；(2)绘制阻力测试片位移、速度随时间变化曲线；(3)基于底部阻力情况定量评估混凝土和易性；该装置包括透明塑料箱、阻力测试片、滑动导轨以及激光位移传感器。采用该方法及装置能够准确测量阻力测试片插入混凝土底部的时间与位移大小，随后计算插入速度并绘制位移、速度随时间变化曲线，通过混凝土和易性综合系数定量表征新拌混凝土骨料的沉底情况，从而实现对混凝土和易性的定量评估，克服了传统方法难以定量表征混凝土离析程度的缺陷。

技术领域

本发明涉及土木工程的实验方法及装置，具体是一种基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法及装置。

背景技术

在土木工程建设中，为获得密实而均匀的混凝土结构并且方便施工操作(拌和、运输、浇筑、振捣等过程)，要求新拌混凝土必须具有良好的施工性能，称为混凝土的和易性。新拌混凝土有分层、离析和泌水等典型和易性不良现象。混凝土的施工质量是工程质量的关键基础，因此混凝土的和易性评估对工程质量和工程安全尤为重要。

混凝土拌合物的和易性内涵比较复杂，难以用一种简单的测定方法和指标来全面恰当地表达。目前，流动性能够通过实验定量测量，混凝土的流动性通常用稠度表示，其测定方法有坍落度和维勃稠度法两种。而粘聚性目前也可以采用旋转式流变仪测量通过测量新拌混凝土的塑性粘度以及屈服应力间接测量。但混凝土流变仪测定混凝土流变性能条件较为苛刻，混凝土流变仪昂贵的价格与庞大的设备体积将其应用范围限制在了实验室内，在施工现场难以经济快速地进行。因此施工现场目前基本上都以目测和施工经验来评定新拌混凝土的粘聚性和保水性，当前使用的目测经验方法并不准确，测试的结果往往也随着测试人员的差异而波动较大。

粘聚性不良的混凝土容易发生泌水与离析情况，一般情况下是同时出现的，混凝土一泌水，水和泥浆上浮，下沉的石子就紧紧与基底粘结在一起，会大幅加大插入混凝土底部的阻力。因此通过量化混凝土离析程度能够定量判断混凝土粘聚性与保水性的优劣。

因此，针对场地条件较为苛刻的场合，为了定量评估混凝土综合和易性，本发明研发了一种基于底部阻力分析的混凝土和易性定量评估方法及装置。采用此方法分析新拌混凝土，能够通过底部阻力测试试验获取不同状态下混凝土底部的实时插入位移与速度，量化新拌混凝土骨料的沉底情况，进而定量分析新拌混凝土的综合工作性能。对施工现场与搅拌站等条件下综合快速分析和评估混凝土和易性具有重要的学术意义和工程应用价值。

发明内容

为快速评估新拌混凝土的粘聚性与保水性，本发明提供一种基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法及装置。通过量化新拌混凝土骨料的沉底情况，即可定量评估新拌混凝土的粘聚性与保水性，进而结合坍落度评估混凝土综合工作性能。该方法能够在场地环境苛刻的条件下，通过底部阻力测试试验测量不同状态下混凝土底部的插入位移与速度，分析获取混凝土和易性表征量，方便快捷地定量评估新拌混凝土的和易性。

本发明通过以下述技术方案实现上述目的：一种基于底部阻力分析混凝土和易性的定量评估方法，包括以下步骤

1、开展新拌混凝土底部阻力测试试验：将透明塑料箱置于水平台面之上，灌装已经搅拌均匀的新拌混凝土，除去箱体表面多余混凝土并充分振捣，放置阻力测试装置进行底部阻力测试试验。

2、绘制阻力测试片速度随时间变化曲线：记录阻力测试片的位移及其对应时间，绘制阻力测试片位移随时间变化曲线，进而通过对曲线求导分析阻力测试片速度与时间，进而绘制阻力测试片速度随时间变化曲线。

3、基于底部阻力情况定量评估混凝土和易性：基于底部阻力测试试验确定的阻力测试片位移随时间变化曲线，利用混凝土和易性综合系数计算模型求解混凝土和易性综合系数，评估混凝土的和易性。

所述的混凝土和易性综合系数计算模型为，取v＞100mm/s的区间进行积分计算：