[科普中国]-重塑试验

重塑试验是将标准坍落筒放在圆筒模型中，整套装置固定在跳桌上，以1/4英寸（6.3mm）的落差每秒钟振动一次，直到顶部圆盘落到筒底以上81mm处为止，记录需要的跳动次数，称为“重塑数”。它衡量的是混凝土由一种形状（截锥体）通过跳动变为另一种形状（圆柱形）所需的相对努力（功）。由美国鲍尔斯（T·C·）于1932年提出。1

简介美国鲍尔斯（T·C·）于1932年提出重塑试验。将标准坍落筒放在圆筒模型中，整套装置固定在跳桌上，以1/4英寸（6.3mm）的落差每秒钟振动一次，直到顶部圆盘落到筒底以上81mm处为止，记录需要的跳动次数，称为“重塑数”。它衡量的是混凝土由一种形状（截锥体）通过跳动变为另一种形状（圆柱形）所需的相对努力（功）。内环的设置意图防止坍落锥上部坠落，保证不失去连续性、无断裂的塑性流动。1

变体重塑试验对于和试验类似流动条件下的流动性及所需浇筑努力，给予了很好说明。但是此法早已废弃不用，作为其改进的变体，下面两个试验却为工程界广泛使用多年。

工作度试验这是前苏联在20世纪40年代采用的试验，我国于20世纪50年代推广，用于干硬性混凝土，它和重塑试验的不同在于：将跳桌取消，改用振动台，改用振动秒数作为指标。

维比试验维比实验（Vebetest）由瑞典贝尔纳（V．Bahrner）于1940年提出，是鲍尔斯试验的欧洲版。也用振动台取代手工振动，模拟振动施工条件，对干硬性混凝土特别适用。另外取消内环，顶而用玻璃盘覆盖试料；维比试验取重塑改变形状需要的秒数作指标。维比试验是一项良好试验，但因目测判断终点，带来一定误差，对于秒数较小的流动性混凝土，误差更大些，它在欧洲广泛使用，在英国定为标准试验。1

相关概念坍落度，又称塌落度。表示塑性混凝土混合料工作性的一种普遍采用的指标。用坍落度试验筒按规定进行测试。试验时将坍落度筒放置在光滑不吸水的平板上，混合料分三层装填（每层装料体积大致相等），每层用直径为16mm、长度为650mm的圆头金属捣棒均匀捣插25次，最后括平顶面，将筒垂直提起，混合料因自身重力而变形坍落，其坍落下来的垂直距离（mm）即为坍落度。因测试设备及方法简便，故应用甚广，但它并不能完善地反映混合料的工作性，对水泥浆丰富的混合料较敏感，不适用于测量干硬性混凝土的工作性。2

其他坍落度试验坍落度试验在1913年由美国D‘A·阿布拉姆斯提出，流传世界各国几十年，尺寸、规格都有一些变体，主要是尺寸大小有些不同。

在坍落试验中必须将“真正坍落”和“一侧剪坏’’及“崩塌”等不正常情况细心辨别区分（见右图）。真正坍落指周边均匀坍落。而剪切破坏则是锥体一半沿斜面滑下，脱落分离。需知我们所要的是塑性流动所导致的变形，即混凝土在变形过程中不丧失其连续性的前提下，不出现断裂；形状的改变逐渐过渡，经过无限多个阶段，最后变为另一形状。因为只有这样表现出来的坍落度，才在某种程度上是物性（黏性）的反映。其他不正常则不反映物性；如果说反映什么，因为事物已经发生了质变，也只能反映从属于另一规律的现象；譬如拌和物的崩塌就是在水泥净浆失去黏聚力后、石粒在重力作用下滚动的结果。1

特点优劣分析坍落度试验简便易行，国际通用。我国沈旦申说过：“坍落度的实用性，有口皆碑。’’但多年来有不少人对坍落试验提出过否定的意见，通常印象似乎坍落度误差较大，重现性也比较差。学术界有人进行过细致的统计学的方差分析，指出在坍落度的总误差之中，试验数据的方差和取样方差都只占很小份额，而材料的方差高达86%之多。试验方差低说明试验方法稳定、可靠；材料方差较高恰恰说明，试验方法能灵敏地显示材料性质的不均匀。坍落度的稳定、可靠不低于其他某些控制质量的方法。又坍落度的变化和拌和水量是十次方的指数函数，十分灵敏；不论何种来源误差所导致的加水量的微小变化，都会在坍落度上被显著放大。坍落度试验结果常因人而异，随着操作人员及手法的不同而有明显差别。诚然，坍落度对于操作特点的微小差异比较灵敏，“但在熟练操作人的手中，按规章细致操作，坍落度可以合理地重现。它是历来最不为人赏识、理解的试验；但就其在人力、设备及时间上的节约而论，它的成本最低，能够提供大量信息。”

流变学分析混凝土的流变学研究进展很大，其一个目的是要争取混凝土施工的合理化。本来所谓施工性实际就是混凝土在种种外力作用下变形与流动的组合；未固结新拌混凝土的变形与流动，如能进行流变学理论与实验的分析，混凝土施工就可初步迈出经验科学的范畴；各种混凝土作业及专用试验都可作为特定的流动课题进行理论剖析，加深理解。

总之，坍落度试验是测定混凝土截锥体在自重作用下的最终变形，它不涉及时问因素，是同类问题中最基础的。1

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李雪梅 - 副教授 - 西南大学