BS EN 13395——混凝土结构防护与修补材料工作度测定标准系列

🧱 BS EN 13395 系列标准是欧洲标准化委员会（CEN）制定、由英国标准学会（BSI）转化的关于混凝土结构防护与修补产品试验方法——工作度（和易性）测定（Determination of workability）的标准族。工作度（workability，亦称和易性）是描述修补砂浆、灌浆料与修补混凝土在施工状态下流动性、可操作性、填充饱满程度的综合性能指标，直接决定修补材料能否顺利摊铺、压实、自流平并充分填充待修复区域的缝隙与孔洞，进而影响修补层的密实性、粘结强度与耐久性。英国方面的制修订由技术委员会 B/517（Concrete）下属分委员会 B/517/8（混凝土结构防护与修补）负责。

混凝土结构（桥梁、堤坝、厂房、港口、隧道等）在长期服役中会因碳化、氯盐侵蚀、冻融、碱骨料反应、疲劳与荷载作用出现剥落、裂缝、露筋、空鼓等缺陷，需要采用专门的防护与修补材料进行修复。这类材料形态多样——从黏稠的触变性修补砂浆、可流动的灌浆料，到可泵送的修补混凝土——其流变特性差异极大，若采用统一的”坍落度”类指标来评定，往往无法准确反映各类材料的实际施工性能。因此，BS EN 13395 针对不同材料形态分别规定了专门的流动试验方法，形成一套覆盖不同流变特性的工作度测定体系。

一、标准体系构成 📌

BS EN 13395 系列由四个分部组成，2002 年由 CEN 发布并作为英国国家标准等同采用：

第 1～3 部分于 2002 年 1 月至 5 月先后经 CEN 批准并发布，BSI 于 2002 年 7 月 16 日（第1、2部分）与 7 月 31 日（第3部分）先后发布英国国家标准。

二、工作度的内涵与影响因素 🔬

2.1 什么是工作度

工作度是衡量修补材料在未硬化状态下能否方便、均匀、密实地施工的指标，其本质是材料流变性能的综合反映，包括屈服应力、塑性黏度、触变性等流变参数，以及材料在外力（搅拌、抹压、泵送、自流）作用下的流动与变形能力。

2.2 影响因素

• 水灰比/水胶比：水量越多，流动性越好，但强度、耐久性与收缩性会下降，故工作度须与强度、收缩平衡。
• 外加剂：减水剂、增稠剂、触变剂、缓凝剂等对工作度影响显著，是调节工作度的主要手段。
• 骨料：骨料粒径、级配、形状与含泥量影响砂浆与混凝土的流动阻力。
• 温度与时间：环境温度与搅拌后停放时间会改变材料稠度，故试验须在规定的时间窗口内完成。
• 搅拌制度：搅拌速度、时间与方式影响材料均匀性与流变状态。

三、第1部分：触变性砂浆流动试验 🧪

第 1 部分（BS EN 13395-1:2002）规定了触变性（thixotropic）修补砂浆流动性能的测定方法。触变性材料在静止时呈膏状、具有较高的屈服应力（可垂直施于墙面而不流淌），而在受到搅拌或抹压时变稀、易于施工；一旦停止扰动又恢复膏状。其流动试验需模拟这种”剪切-触变”特性：

• 试验装置：采用规定的流动盘（flow table）与圆锥模，测定砂浆在受到规定的震动或扰动后的扩展直径。
• 操作步骤：按配比拌制砂浆，在规定时间装入锥模，提起锥模并按规定次数振动流动盘，测量砂浆扩展直径，以扩展直径（mm）表示工作度。
• 结果表达：扩展直径越大，流动性越好；对触变性砂浆还需关注其在垂直面施工时的抗流挂性能。

四、第2部分：灌浆料或砂浆流动试验 💧

第 2 部分（BS EN 13395-2:2002）规定了灌浆料（grout）或砂浆（mortar）流动性能的测定方法。灌浆料常用于锚栓孔、设备基础、预埋件、缝隙填充等需自流平填充的场合，要求具有较高的流动度与良好的填充性。其流动试验通常采用流动锥（flow cone）或流动盘法：

• 流动锥法：将拌好的灌浆料装入标准流动锥，测量其从锥口全部流出所需的时间（流出时间，s）。流出时间越短，流动度越大。
• 流动盘法：类似第 1 部分，测量灌浆料扩展直径，用于评定其自流平与填充能力。
• 适用性：适用于可流动的细灌浆料与砂浆，不适合触变性膏状材料。

五、第3部分：修补混凝土流动试验 🏗️

第 3 部分（BS EN 13395-3:2002）规定了修补混凝土流动性能的测定方法。修补混凝土含有粗骨料，流动性评定方法与砂浆不同，通常采用坍落度/坍落扩展度等方法：

• 坍落度（slump）：将混凝土装入标准坍落度筒并提起，测量其坍落后的高度差。
• 坍落扩展度（slump flow）：测量坍落后混凝土的扩展直径，适用于自密实、大流动度混凝土。
• 适用范围：适用于含粗骨料的修补混凝土，其流动特性直接影响能否充分填充修复部位并保证与基面的粘结。

六、试验质量控制与工程应用 🛠️

• 🔍 材料一致性：同批次材料应在相同水灰比、外加剂掺量与搅拌制度下测试，确保试验反映的是材料本身而非操作差异。
• 📐 环境控制：试验室温度、湿度应按标准规定（通常 20±2 ℃、相对湿度不低于 50%）控制，材料应预先恒温。
• ⏱️ 时间窗口：工作度随水化进程变化，应在拌合后的规定时间内完成测试，并记录拌合至测试的时间。
• 📊 结果表达：每个试验一般取 2～3 次平行测定，以平均值或范围表示，并报告异常值；对触变性材料还应结合抗流挂试验综合评定。
• 📋 与性能标准衔接：工作度是施工性能指标，还应与 BS EN 1504 系列（混凝土结构防护与修补产品）中规定的强度、粘结、抗渗、耐久性等性能要求配套使用，才能保证修补质量。

七、常见问题解答 ❓