发布时间 : 星期一 文章重庆大学土木工程毕设译文 - 图文更新完毕开始阅读
设备包括一个标准的坍落度筒和900毫米×900毫米（35.4 英寸x35.4 英寸）的不锈钢板。在该装置中，可以测量到SCC扩散到500毫米（20英寸）宽的时间，T 50和最后的坍落流动直径，如图3所示。根据ACI 237R-07，[29]SCC坍落度的一般范围为450-750毫米（18-30 英寸）。
图 3.坍落度测试 图 4. J-环 测试.
图4所示的
J-环测试，也是基于ASTM C1621（由J-环得到自密实混凝
土传递能力的标准试验方法）的测试。[30]这种测试方法提供了一个程序，即通过J-环测试与坍落度试验的组合来确定混凝土的传递能力。J-环置于坍落度筒外侧，当圆锥体被提升时，使混凝土流经环的腿。将带J-环和不带J-环的坍落度进行测量比较。一般小于25毫米（1英寸）的差值表示其具有良好的传递能力。[29]一般大于50毫米（2 英寸）的差值表示其传递能力差。
此外，坍落度试验和J-环试验，视觉稳定性指数（VSI）试验也被用来确定SCC混合物的稳定性。该测试是根据ASTM C1611中提到的SCC坍落度蔓延的范围来测试的。基于离析，流动，传播特性的观察，通常是用SCC坍落度蔓延了0，1，2，或3（分别指高度稳定的，稳定的，不稳定的，高度不稳定）的VSI值来指示混合物的稳定性。在图5中可以找到，不同等级VSI的混合物试验。0或1的VSI等级表明SCC混合物稳定，2或3 的VSI等级的表明SCC混合物不稳定并有可能分离。
图5.不同指数VSI混凝土实例 图6.L-盒测试 图7.V型漏斗试验
L-盒测试被用来研究SCC的传递能力。正如图6所示，设备由一个矩形横截面的，设置在被可动部分（出口）分离的垂直钢筋前面的水平和竖直部分的L形框组成。用L-框试验，可以测试得到垂直部分的混凝土高度h1，水平部分混凝土的高度h2，混凝土到达水平部分的终点的时间T。h 2 / h1的比值通常被定义为阻塞率。根据EFNARC，[31]当阻塞率大于0.80时，SCC一般具有良好的传递性。
如在图7中所示的V型漏斗试验，测得混凝土流过V形漏斗的总时间T V ，这个总时间是为了评估混凝土的流动性，评估改变混凝土的路径的性能以及评估它通过一个收缩区域的性能。V型漏斗试验的目的是测定新拌混凝土的流动性和传递能力。根据EFNARC，[31]一个典型的SCC 的T V应该在6秒和12秒之间。
将上述基于ACI和EFNARC的SCC测试的主要验收标准总结于表4中。应当指出，大部分上述方法是通过模拟在不同的情况下混凝土的流动，间接反映SCC性能的实证检验方法，多次的结果之间要么没有很好的相关性，要么无法准确反映SCC的性能。
表 4. SCC的一般验收标准 (ACI 2007; EFNARC 2002).
典型范围的值测试方法 参考 单位 最小值 最大值 坍落度 ACI 2007 mm (inc.) 450 (18) 760 (30) T50 ACI 2007;EFNARC 2002 s 2 5 L-盒 阻塞率 ACI 2007; EFNARC 2002 % 0.8 1.0 VSI ACI 2007 – 0 1 V型漏斗, Tv EFNARC 2002 s 6 12
2.4.2混凝土流变测试
除了测量
SCC流动性，传递能力，稳定性的常规试验之外，还用ICAR混
凝土流变仪来测量混凝土的流变性能，以更好地了解新鲜混凝土的性能。[32]人们普遍认为，新拌混凝土的流动性能可以通过两参数的关系来表示，即
Bingham模型，此关系用方程式将屈服应力和塑性粘度表示为：
（1）
参数是剪应变率，参数是剪切应力。屈服应力一般表示开始流动所需的剪切应力，塑性粘度反映超过屈服应力后的流动阻力。这两个参数，定义了流量曲线，即提供混凝土混合物流动特性的完整描述。A流量曲线测试被用来测量剪切应力和剪切速率之间的关系，并计算屈服应力和塑性粘度这两个Bingham参数。
如图8所示，ICAR流变仪由容纳新拌混凝土的容器，一个带电动马达和扭矩计的驱动头，通过卡盘上的驱动程序启动的四叶叶片，将附加驱动/叶片装配到所述容器顶部的构架，和一台笔记本电脑操作的驱动程序组成，需要在测试过程中记录扭矩，并计算流量参数。该容器包含了一系列围绕在周边的垂直杆，这是为了防止混凝土在测试过程中沿容器壁滑动。本研究中使用的叶片的
直径为63.5毫米（2.5英寸），高度为127.0毫米（5英寸），每次用于测试的新拌混凝土约18.9升（20夸脱）。
在这项研究中，流量曲线测试用于确定动态屈服应力和塑性粘度。流量特性曲线的测试程序由预剪切期间和试验期间组成，如图9（a）所示。流量曲线测试开始时，预剪切期间叶片以0.5转/秒的速度旋转20秒，是为了在测量Bingham参数之前提供恒定的剪切速度的期间内，能击穿可能存在的触变结构。经过预剪切期间，流量曲线立即以按降序排列的一系列测试点开始排列。速度从初始速度（0.50 RPS）的转速下降到最终的速度（0.05 RPS），初始速度和最终速度之间有7个不同的速度均匀分布。每一个的速度运行时间为5秒。在每个步骤中的速度保持恒定，并记录下平均的速度和转矩。在叶片速度降低的七个步骤中，测定的平均扭矩和平均叶片旋转的情节通常被称为流量曲线。将流量曲线测试的一个典型结果示于图9的（b） ，它可以用于计算与混凝土的流变性有关的基本单位。该软件计算出了最佳拟合线的数据，并用截距和斜率作为相对参数。截距表示屈服值（Nm），斜率表示粘度值（Nm.s）。然后，该软件计算Bingham参数时：动态屈服应力和塑性粘度取决于叶片和容器的几何形状。屈服值和粘度值是成比例的，但屈服应力和塑性粘度的基本单位不相同。[32]在使用手册中，可以找到此移动设备的的详细信息。[33]应当注意的是，由于此方法是用于计算屈服值和屈服应力，即剪切速率与剪切应力曲线到零剪切速率的计算，因此有时会在高度流动的混合物中出现负的屈服应力。由于这些混合料都应具有非常小的屈服应力，负值有没有实际的物理意义。[34]
图8. ICAR 流变仪. 图 9. 测试过程和混凝土流变性测试的测试结果实例
2.4.3硬化混凝土试验
在所有新拌混凝土试验之后，混凝土被倒入100毫米×200毫米（4 英寸×8
英寸）的气瓶，而且没有任何形式的密实，即棒或振动作用。混凝土圆柱体被放置在标准养护室，浇筑后由ASTM C192 [27]可证实。所有标本均24小时后脱模，在标准养护室养护直到进行抗压强度试验。依据ASTM C39（混凝土圆柱试体抗压强度的标准试验方法），通过标记CM400 压缩试验机来试验，对所有混凝土混合物的抗压强度进行测试。[35]通过中间切断每个组合，研究粗骨料在横截面竖直方向上的分布，随机抽取其中一个试样，用它来评估其抗离析性。除了抗压强度试验，参照ASTM C157（硬化液压水泥砂浆和混凝土长度变化的标准测试方法），[36]干燥收缩试验是用来评估混凝土干燥收缩方面FRCA的效果。三个尺寸为76×76×265毫米（3×3×10 英寸）的试样被准备来进行干燥收缩试验。接下来进行28天的养护，从标准养护室中移除后，使用灵敏度为0.0025毫米（0.0001英寸）的数字长度比较器来测定每个试样的初始长度。然后将试样放置到一个温度为23±2℃（73±3°F）和相对湿度为50±4％的房间，如在图10中所示，测出7天，28天，56天，112天后的收缩率变化率。
图 10. 干燥收缩试样
3.结果与讨论
3.1新拌混凝土试验结果
坍落度试验测试了
SCC的流动性。参照ACI 237R-07，[29]SCC的坍流蔓延通常范围为450至760毫米（18-30 英寸）。如表5中所示，在坍落度试验中，全部10种混合物，包括两种参考混合物和FRCA混合物的扩散直径远大于650毫米（25英寸），表明其良好的流动性。在坍落度流动试验过程中测得的混凝土蔓延到500毫米直径时的时间为T50，此时间给出了粘度的相对度量。结果表明，较B系列来说，A系列（粉煤灰的混合物）的 T50一般较高，这表明其具有较高的粘度，然而两个系列中，不同百分比的FRCA，影响得出的T 50的趋势是不同的。观察得出，A系列T50随着FRCA百分比增加而减少，在B系列中没有观察到类似的趋势。VSI的观察表明，在坍流试验过程中得到，大部分的混合表现出良好的相对稳定性好，没有或只有非常少量的离析和泌水。J-环的测试，通过钢筋给出了与坍流试验类似的结果，将此用来描述SCC的性能，然而J-环的直径一般都略低于坍流径。J-环流量和坍流流量之间的差异，在本文中描述成“流量差”，是通过钢筋被限制的SCC的程度的一种迹象。结果表明，少数的混合物在坍落流动和J-环流量（高达70毫米或2.75英寸）之间具有相对较高的区别，大部分的混合物的流量差小于50毫米，特别是所有J-环流