【摘要】本文针对普通混凝土拌合物坍落度试验所使用的设备及其它用具存在的问题和不足, 改进了坍落度试验的设备, 提出了具体的操作实用技术实施方案。
【关键词】普通混凝土坍落度
建筑工程普通混凝土在未凝结硬化以前, 称为普通混凝土拌合物。它必须具有良好的稠度( 和易性) , 一是便于施工操作( 拌合、运输、浇灌、捣实) ;二是为确保普通混凝土拌合物在凝结硬化以后, 应具有足够的强度。
根据现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》之规定, 检验骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10 mm 的普通混凝土拌合物稠度( 和易性) 指标时, 试验方法采用坍落度试验方法。笔者根据日常坍落度试验检测中遇到的问题, 改进了其试验设备, 提出了具体的操作实用技术实施方案。
1 现行坍落度试验所使用的设备及其它用具
按照《混凝土坍落度仪》JG3021 有关技术要求的规定, 试验所用的设备( 坍落度筒) 是用薄钢板或其它金属制成的圆台形筒。其内壁光滑、无凹凸部位, 底部和顶面应互相平行并与锥体的轴线垂直。在坍落度筒外三分之二高度处安两个手把, 下端部焊接脚踏板( 市场生产和销售的都为此定型产品) 。筒的内部尺寸为: 底部直径( 200±2) mm; 顶部直径( 100±2) mm; 高度( 300±2) mm; 筒壁厚度不小于1.5mm。其它用具还有捣棒, 捣棒形式为直径16mm、长650mm 的钢棒, 端部应磨圆。坍落度筒及捣棒型式具体见图1 所示。
2 现行坍落度试验所使用的设备及其它用具存在的问题和不足
( 1) 底板放置的平面要求是水平面且坚实( 不吸水) 。其水平度和坚实( 不吸水) 之规定缺乏标识性或惟一性, 特别是在各种不同的施工环境和条件下的施工现场, 就地试验选择的场地其底板放置的平面要求为水平度和坚实( 不吸水) 差异性、随意性大。室内试验和施工现场试验两者所耗费操作人力、时间、测试误差等相比, 差异性会更大。
( 2) 把坍落度筒放在底板中心, 只能用脚踩住两边的脚踏板, 使坍落度筒在装料时保持固定的位置。需同时两个人员操作, 一人脚踩两边的脚踏板固定坍落度筒, 一人装料并捣实混凝土, 工效慢, 固定坍落度筒长时间站立劳动强度大; 在捣棒插捣过程中,坍落度筒壁与混凝土拌合物之间产生一定的摩阻力, 坍落度筒容易向上或左右移动, 混凝土锥体高度随之增高或偏向底板中心外, 混凝土锥体高度往往会超过坍落度筒300mm 的标准高度, 影响其标准混凝土锥体高度差的测量真实性和准确性。
( 3) 提起坍落度筒后, 在测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差时, 刻度标尺水平度或刻度标尺垂直度为目测( 比划) 法, 随意性大。标尺与混凝土锥体高度之差读数不直观, 读数误差也较大,坍落度高度差测量精确至1 mm 的要求难以达到( 见图2 所示) 。
( 4) 操作空间小、环境差。采用人脚踩两边的脚踏板并紧贴固定坍落度筒, 坍落度筒在装料和捣棒插捣混凝土拌合物时, 人员操作活动空间相对固定,同时, 在装料和用捣棒插捣混凝土拌合物时, 对人的衣着污染大, 操作极不方便。
3 技术改进的内容
3.1 改进的目的
本技术改进遵循了现行技术规范标准和其基本操作原理不变。针对现有坍落度试验所使用的设备及其它用具存在的问题和不足, 提供了一种既可保障测量真实性和准确性, 又可减轻劳动强度、改善操作空间和环境的技术改进的实用操作方法。
3.2 技术方案
( 1) 坍落度筒放置的底板平面为制作标准( 坚实) 的钢制圆形平面板( Φ350mm、厚15mm) 。
( 2) 坍落度筒固定无需用专人脚踩两边的脚踏板固定, 而是采用四颗插销螺丝固定, 捣棒插捣混凝土时, 坍落度筒不会向上或左右移动, 而且只需一人, 操作方便, 工效快。
( 3) 在测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差时, 刻度标尺水平度或刻度标尺垂直度为固定标尺法。坍落度筒高300 mm 与垂直标尺刻度上的300 mm 数值相互垂直的对应点, 即为测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差时的基准点。减少目测的随意性, 标尺与混凝土锥体高度之差读数直观, 能满足坍落度高度差测量精确至1mm 以内的技术标准要求。
( 4) 相关器具( 配件) 加工制作简易, 也便于工具盒携带。
( 5) 主要器具( 配件) :
①坍落度筒为薄钢板或其它金属制成的圆台形筒定型产品。其内壁光滑、无凹凸部位。在坍落筒外三分之二高度处安两个手把, 下端部焊接55 mm×45 mm 四只钢制固定板。
②Φ350mm、厚15mm 的钢制的圆形平面板一块,沿底板中心在对称轴线上钻孔4 个Φ8、深15mm 的内丝孔。
③Φ30mm、长400mm( 镀锌钢管) 垂直标尺杆。
④长450mm 钢套水平尺( 端部可360°旋转) 。
4 改进后的实施方式( 操作步骤)
( 1) 将Φ30mm、长400mm( 镀锌钢管) 垂直标尺杆旋扭在制作的标准钢制圆形平面板丝孔上, 垂直标尺杆与标准钢制圆形平面板呈L 型。
( 2) 擦试坍落度筒及底板并湿润, 把坍落度筒放置在标准钢制圆形平面底板中心上( 支撑底板下的平面要求是水平面且坚实, 即一般地坪面) , 用四颗插销螺丝将坍落度筒四只脚踏板牢固地固定在标准钢制圆形平面底板相应的丝孔上, 使其在捣棒插捣混凝土时, 坍落度筒不会向上或左右移动。坍落度筒内壁和底板上无明水。
( 3) 把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内, 使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25 次。插捣应沿螺旋方向由外向中心进行, 各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时, 捣棒可以稍稍倾斜。插捣底层时, 插捣应贯穿整个深度, 插捣第二层和顶层时, 捣棒应插透本层至下一层的表面; 浇灌顶层时, 混凝土应灌到高出筒口。插捣过程中, 如混凝土沉落到低于筒口, 则应随时添加。
( 4) 顶层插捣完后, 刮去多余的混凝土, 并用抹刀将筒顶抹平, 清除筒边底板上的混凝土后, 垂直平衡地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10s 内完成; 从开始装料到提离坍落度筒的整个过程应不间断地进行, 并应在150s 内完成。
( 5) 提起坍落度筒后, 迅速将可旋转360°、长450mm 钢套水平尺的端部套入垂直标尺杆上端部,并沿垂直标尺杆轻滑下至混凝土试体最高点为止点, 此混凝土试体最高点与垂直标尺杆上相对应的数值, 为所测量的坍落度筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差( 坍落后的混凝土试体最高点对应于垂直标尺杆上的实际数值与垂直标尺杆上的标准数值高度300mm 之差) , 即为该混凝土拌合物的坍落度值。
( 6) 观察坍落后的混凝土试体的粘聚性及保水性。
( 7) 试验完毕, 将坍落度筒及相关配件清洗干净并放入便携式工具盒中, 整个试验过程仅需一人即可完成。
经上述室内试验室和施工现场实施效果比较,两者试验操作所耗费的人力、时间、测试误差等基本上无差异性。现已在试验室和各个施工现场广泛推广使用。
参考文献
[1]《普通混凝土拌合物性能试验方法》GB/T50080-2002
[2]《混凝土坍落度仪》JG3021 技术规定
[3]湖南大学、天津大学、同济大学和南京工学院合编. 高等学校试用教材《建筑材料》( 第三版)
