[科普中國]-重塑試驗(yàn)

重塑試驗(yàn)是將標(biāo)準(zhǔn)坍落筒放在圓筒模型中，整套裝置固定在跳桌上，以1/4英寸（6.3mm）的落差每秒鐘振動一次，直到頂部圓盤落到筒底以上81mm處為止，記錄需要的跳動次數(shù)，稱為“重塑數(shù)”。它衡量的是混凝土由一種形狀（截錐體）通過跳動變?yōu)榱硪环N形狀（圓柱形）所需的相對努力（功）。由美國鮑爾斯（T·C·）于1932年提出。1

簡介美國鮑爾斯（T·C·）于1932年提出重塑試驗(yàn)。將標(biāo)準(zhǔn)坍落筒放在圓筒模型中，整套裝置固定在跳桌上，以1/4英寸（6.3mm）的落差每秒鐘振動一次，直到頂部圓盤落到筒底以上81mm處為止，記錄需要的跳動次數(shù)，稱為“重塑數(shù)”。它衡量的是混凝土由一種形狀（截錐體）通過跳動變?yōu)榱硪环N形狀（圓柱形）所需的相對努力（功）。內(nèi)環(huán)的設(shè)置意圖防止坍落錐上部墜落，保證不失去連續(xù)性、無斷裂的塑性流動。1

變體重塑試驗(yàn)對于和試驗(yàn)類似流動條件下的流動性及所需澆筑努力，給予了很好說明。但是此法早已廢棄不用，作為其改進(jìn)的變體，下面兩個試驗(yàn)卻為工程界廣泛使用多年。

工作度試驗(yàn)這是前蘇聯(lián)在20世紀(jì)40年代采用的試驗(yàn)，我國于20世紀(jì)50年代推廣，用于干硬性混凝土，它和重塑試驗(yàn)的不同在于：將跳桌取消，改用振動臺，改用振動秒數(shù)作為指標(biāo)。

維比試驗(yàn)維比實(shí)驗(yàn)（Vebetest）由瑞典貝爾納（V．Bahrner）于1940年提出，是鮑爾斯試驗(yàn)的歐洲版。也用振動臺取代手工振動，模擬振動施工條件，對干硬性混凝土特別適用。另外取消內(nèi)環(huán)，頂而用玻璃盤覆蓋試料；維比試驗(yàn)取重塑改變形狀需要的秒數(shù)作指標(biāo)。維比試驗(yàn)是一項(xiàng)良好試驗(yàn)，但因目測判斷終點(diǎn)，帶來一定誤差，對于秒數(shù)較小的流動性混凝土，誤差更大些，它在歐洲廣泛使用，在英國定為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。1

相關(guān)概念坍落度，又稱塌落度。表示塑性混凝土混合料工作性的一種普遍采用的指標(biāo)。用坍落度試驗(yàn)筒按規(guī)定進(jìn)行測試。試驗(yàn)時將坍落度筒放置在光滑不吸水的平板上，混合料分三層裝填（每層裝料體積大致相等），每層用直徑為16mm、長度為650mm的圓頭金屬搗棒均勻搗插25次，最后括平頂面，將筒垂直提起，混合料因自身重力而變形坍落，其坍落下來的垂直距離（mm）即為坍落度。因測試設(shè)備及方法簡便，故應(yīng)用甚廣，但它并不能完善地反映混合料的工作性，對水泥漿豐富的混合料較敏感，不適用于測量干硬性混凝土的工作性。2

其他坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)在1913年由美國D‘A·阿布拉姆斯提出，流傳世界各國幾十年，尺寸、規(guī)格都有一些變體，主要是尺寸大小有些不同。

在坍落試驗(yàn)中必須將“真正坍落”和“一側(cè)剪壞’’及“崩塌”等不正常情況細(xì)心辨別區(qū)分（見右圖）。真正坍落指周邊均勻坍落。而剪切破壞則是錐體一半沿斜面滑下，脫落分離。需知我們所要的是塑性流動所導(dǎo)致的變形，即混凝土在變形過程中不喪失其連續(xù)性的前提下，不出現(xiàn)斷裂；形狀的改變逐漸過渡，經(jīng)過無限多個階段，最后變?yōu)榱硪恍螤睢Ｒ驗(yàn)橹挥羞@樣表現(xiàn)出來的坍落度，才在某種程度上是物性（黏性）的反映。其他不正常則不反映物性；如果說反映什么，因?yàn)槭挛镆呀?jīng)發(fā)生了質(zhì)變，也只能反映從屬于另一規(guī)律的現(xiàn)象；譬如拌和物的崩塌就是在水泥凈漿失去黏聚力后、石粒在重力作用下滾動的結(jié)果。1

特點(diǎn)優(yōu)劣分析坍落度試驗(yàn)簡便易行，國際通用。我國沈旦申說過：“坍落度的實(shí)用性，有口皆碑。’’但多年來有不少人對坍落試驗(yàn)提出過否定的意見，通常印象似乎坍落度誤差較大，重現(xiàn)性也比較差。學(xué)術(shù)界有人進(jìn)行過細(xì)致的統(tǒng)計(jì)學(xué)的方差分析，指出在坍落度的總誤差之中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方差和取樣方差都只占很小份額，而材料的方差高達(dá)86%之多。試驗(yàn)方差低說明試驗(yàn)方法穩(wěn)定、可靠；材料方差較高恰恰說明，試驗(yàn)方法能靈敏地顯示材料性質(zhì)的不均勻。坍落度的穩(wěn)定、可靠不低于其他某些控制質(zhì)量的方法。又坍落度的變化和拌和水量是十次方的指數(shù)函數(shù)，十分靈敏；不論何種來源誤差所導(dǎo)致的加水量的微小變化，都會在坍落度上被顯著放大。坍落度試驗(yàn)結(jié)果常因人而異，隨著操作人員及手法的不同而有明顯差別。誠然，坍落度對于操作特點(diǎn)的微小差異比較靈敏，“但在熟練操作人的手中，按規(guī)章細(xì)致操作，坍落度可以合理地重現(xiàn)。它是歷來最不為人賞識、理解的試驗(yàn)；但就其在人力、設(shè)備及時間上的節(jié)約而論，它的成本最低，能夠提供大量信息?！?/p>

流變學(xué)分析混凝土的流變學(xué)研究進(jìn)展很大，其一個目的是要爭取混凝土施工的合理化。本來所謂施工性實(shí)際就是混凝土在種種外力作用下變形與流動的組合；未固結(jié)新拌混凝土的變形與流動，如能進(jìn)行流變學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)的分析，混凝土施工就可初步邁出經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的范疇；各種混凝土作業(yè)及專用試驗(yàn)都可作為特定的流動課題進(jìn)行理論剖析，加深理解。

總之，坍落度試驗(yàn)是測定混凝土截錐體在自重作用下的最終變形，它不涉及時問因素，是同類問題中最基礎(chǔ)的。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李雪梅 - 副教授 - 西南大學(xué)