铁路砼试验培训课件 (3)

混凝土工程

一、砼原材料主控项目

1、水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑、应进行复验，并按复验结果使用。钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。

2、混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》

3、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。钢筋混凝土结构中，当使用含氯化物的外加剂时，混凝土中氯化物的总含量应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》的规定。

4、混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》等的规定。矿物掺合料的掺量应通过试验确定。

5、普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石质量标准及检验方法》

混凝土中的粗骨料，其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸的 1/4，且不得超过钢筋最小净距的3/4。

6、拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》的规定。

二、取样及技术要求

1、同厂家、同编号、同生产日期且连续检查的散装水泥达500t（袋装水泥200t）为一批，不足上述数量时也按一批计。检验项目：比表面积、凝结时间、安定性、

、碱含量等。

强度、烧失量、游离CaO,SO

3

1、连续进场的同料源、同品种、同规格的细骨料每400m3（或600t）为1批，不足上述数量时也按一批计。检验项目：筛分析、细度模数、含泥量、泥块含量、云母含量、有机物含量；

2、3、细骨料中有害物质的种类及对含泥量、泥块含量的技术要求

3、①砂中有害物质包括：硫化物及硫酸盐、云母、轻物质和有机物。

②细骨料技术性能见下表

4、对续进场的同料源、同品种、同规格的粗骨料每400m3（或600t）为1批，不足上述数量时也按一批计。检验项目：颗粒级配、压碎值、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量和有害物质。

5、粗骨料中有害物质、含泥量、泥块含量和针片状颗粒的技术要求

①粗骨料有害物质包括：硫化物及硫酸盐、氯化物和有机物

②粗骨料技术性能见下表：

6、矿物掺和料

⑴、粉煤灰、磨细矿渣粉：同厂家、同编号、同出厂日期的产品每200t为一批，不足200t按一批计。

⑵、检验项目：细度、需水量比、烧失量、Cl-含量、含水量、SO3含量、CaO含量、游离CaO含量。

7、减水剂：

⑴、同厂家、同编号、同品种的产品每50t为一批，不足50t按一批计。

⑵、检验项目：减水率、含气量、泌水率、压力泌水率、抗压强度比、塌落度1h经时变化量、凝结时间差、硫酸钠含量、Cl-含量、碱含量、收缩比。

三、砼配合比设计规程

1、混凝土配合比设计应根据设计使用年限、环境条件和施工工艺等进行设计，并通过计算、试配、试件检测和试浇筑后确定配合比选定的检验和计算项目应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》表6.3.1的规定。

2、混凝土配合比设计应满足混凝土配制强度拌合物性能、力学性能、长期性能和耐久性能的设计要求。混凝土拌合物性能、长期性能和耐久性能的试验方法应分别符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》。

3、混凝土碱含量应符合设计要求。当设计无具体要求时，砼的碱含量应满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》表6.3.2的要求。

4、钢筋砼中由水泥、矿物掺和料、骨料、外加计和拌和用水等引入的氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。砼中三氧化硫含量不应超过胶凝材料总量的

4.0%。

5、普通混凝土：干表观密度为2000kg/mm3~2800/kg/mm3的混凝土。

四、砼取样及检验项目

1、结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：

①每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次；

②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100 盘时，取样不得少于一次；

③当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m3，取样不得少于一次；

④每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次；

⑤每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。

2、对有抗渗要求的混凝土结构，其混凝土试件应在浇筑地点随机取样。同一工程、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次，留置组数可根据实际需要确定。

3、砼同条件养护法试件的抗压强度必须符合设计要求。砼抗压强度同条件养护法试件留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需要确定。桥梁的梁体、墩台身、隧道的衬砌、仰拱‘底板等重要部位应制作抗压强度同条件养护试件，其取样、养护方式和试件留置数量应符合铁道部现行标准《铁路工程结构砼强度检测规程》（TB10426)的规定。对于标准条件养护法试件试验龄期分别为600℃.d、1200℃.d，但养护龄期分别不宜超过60d、120d。

五、混凝土试验

（一）、混凝土拌合物性能试验

1、拌合物取样

1.1同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝上或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍；且宜不小于20L。

1.2 混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/7处和3/4处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀。

1.3从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。

2、试样的制备

2.1在试验室制备混凝土拌合物时，拌合时试验室的温度应保持在20±5℃，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。

2.2试验室拌合混凝土时，材料用量应以质量计。称量精度：骨料为±1%；水、水泥、掺和料、外加剂均为±0.5%。

2.3混凝土拌合物的制备应符合《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2010中有关规定；

2.4从试样的制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。

2、坍落度与坍落度扩展试验应按下列步骤进行：

2.1 湿润坍落度筒及底板，在坍落度筒内壁和底板上应无明水。底板应放置在坚实水平面上，并把筒放在底板中心，然后用脚踩住二边的脚踏板，坍落度筒在装料时应保持固定的位置。

2.2 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，捣棒应贯穿整个深度，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。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。

2.3 清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。

2.4 提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值；坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定；如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录备查。

2.5 观察坍落后的混凝土试体的黏聚性及保水性。黏聚性的检查方法是用捣捧在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示黏聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示黏聚性不好。保水性以混凝土拌合物稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性能不好；

如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。

2.6 当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此次试验无效。

如果发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示此混凝土拌合物抗离析性不好，应予记录。

2.7 混凝土拌合物坍落度和坍落扩展度值以毫米为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。

3、含气量试验

3.1 应按下式计算每个试样中粗。细骨料的质量：

m g′×V=1000m g

m s′×V=1000m s

式中m s、m g——分别为每个试样中的粗、细骨料质量（kg）；

m g′、m s′——分别为每立方米混凝土拌合物中粗、细骨料质量（kg）；

V——含气量测定仪容器容积（L）。

重复以上第7.0.3条第4款和第3条第5款的试验，对容器内的试样再检测一次记录表值P2g

若P1g和P2g的相对误差小于0.2%时，则取P1g和P2g的算术平均值，按压力与含气量关系曲线（见本标准第6条第2款）查得骨料的含气量（精确0.1%）；

若不满足，则应进行第三次试验。测得压力值P3g（MPa）。当P3g与P1g、P2g中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时，则取此二值的算术平均值。当仍大于0.2%时，则此次试验无效，应重做。

4、混凝土拌合物含气量试验应按下列步骤进行：

4.1 用湿布擦净容器和盖的内表面，装入混凝土拌合物试样；

4.2 捣实可采用手工或机械方法。当拌合物坍落度大于70mm时，宜采用手工插捣，当拌合物坍落度不大于70mm时，宜采用机械振捣，如振动台或插入或振捣器等；用捣棒捣实时，应将混凝土拌合物分3层装入，每层捣实后高度约为1/3心容器高度；每层装料后由边缘向中心均匀地插捣25次，捣棒应插透本层高度，

再用木锤沿容器外壁重击10～15次，使插捣留下的插孔填满。最后一层装料应避免过满；

采用机械捣实时，一次装入捣实后体积为容器容量的混凝土拌合物，装料时可用捣棒稍加插捣，振实过程中如拌合物低于容器口，应随时添加；振动至混凝上表面平整、表面出浆即止，不得过度振捣；

4.3 捣实完毕后立即用刮尺刮平，表面如有凹陷应予填平抹光；如需同时测定拌合物表观密度时，可在此时称量和计算；然后在正对操作阀孔的混凝土拌合物表面贴一小片塑料薄膜，擦净容器上口边缘，装好密封垫圈，加盖并拧紧螺栓；4.4 关闭操作阀和排气阀，打开排水阀和加水阀，通过加水阀，向容器内注入水；当排水阀流出的水流不含气泡时，在注水的状态下，同时关闭加水阀和排水阀；

4.5 然后开启进气阀，用气泵注入空气至气室内压力略大于0.1MPa，待压力示值仪表示值稳定后，微微开启排气阀，调整压力至0.1MPa，关闭排气阀；

4.6 开启操作阀，待压力示值仪稳定后，测得压力值（MPa）P 01；

4.7 开启排气阀，压力仪示值回零；重复上述5至6的步骤，对容器内试样再测一次压力值（MPa）P 02；

4.8 若和P02的相对误差小于0.2%时，则取P01、P02的算术平均值，按压力与含气量关系曲线查得含气量A0（精确至0.1%）；若不满足，则应进行第三次试验，测得压力值P03（MPa）。当P03与P01、P02中较接近一个值的相对误差不大于0.2%时，则取此二值的算术平均值查得；当仍大于0.2%，此次试验无效。

5、混凝土拌合物含气量应按下式计算：

A=A0-?A g

式中A——混凝土拌合物含气量（%）；

A0——两次含气量测定的平均值（%）；

A g——骨料含气量（%）。

计算精确至0.1%。

6、含气量测定仪容器容积的标定及率定应按下列规定进行：

6.1 容器容积的标定按下列步骤进行：

1）擦净容器，并将含气量仪全部安装好，测定含气量仪的总质量，测量精确至50g；

2）往容器内注水至上缘，然后将盖体安装好，关闭操作阀和排气阀，打开排水阀和加水阀，通过加水阀，向容器内注入水；当排水阀流出的水流不含气泡时，在注水的状态下，同时关闭加水阀和排水阀，再测定其总质量；测量精确至50g；

6.2 容器的容积应按下式计算：

V×ρw=1000（m2? m1）（7.0.6）

式中 V——含气量仪的容积（L）

m1——干燥含气量仪的总质量（Kg）

m2——水、含气量仪的总质量（Kg）

ρw——容器内水的密度（Kg/m2）

计算应精确至0.01L。

（二）、混凝土力学性能试验

1、混凝土取样

1.1混凝土的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。

1.2混凝土拌合物的取样应具有随机性，宜才有多次取样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2处和3/4处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀。

1.3 每个试件的强度都是一个随机值，为避免取到极端值和与其他现行国家强制性标准统一，混凝土力学性能试验必须以三个试件为一组，并规定了每组试件混凝土拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样.

2、力学性能试验方法

2.1、试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按下表选定。

混凝上试件尺寸选用表

骨料最大粒径（mm）

试件横截面尺寸

（mm）

劈裂抗拉强度验其他试验

100×100 20 31.5

150×150 40 40

200×200 —63 注：骨料最大粒径彿的是符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ 53—92）中规定的圆孔筛的孔径。

2.2、试验采用的试验设备应符合下列规定：

1）混凝土立方体抗压强度试验所采用压力试验机应符合以下规定

①压力试验机除应符合《液压式压力试验机》（GB/T 3722）及《试验机通用技术要求》（GB/T 2611）中技术要求外，其测量精度为±1%，试件破坏荷载应

大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%。

②应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷。

③应具有有效期内的计量检定证书。

2）混凝土强度等级≥60时，试件周围应设防崩裂网罩。刚垫板应符合以下规定：

①钢垫板的平面尺寸应不小于试件的承压面积，厚度应不小于25mm。

②钢垫板应机械加工，承压面的平面度公差为0.04mm；

表面硬度不小于55HRC；硬化层厚度约为5mm。

当压力试验机上、下压板不符合本标准第②条规定时，压力试验机上、下压板与试件之间应各垫以符合①要求的钢垫板。

2.3、试件的制作应符合下列规定

①、成型前，应检查试模尺寸并符合本标准第4.1.1条的规定；试模内表面应涂

一薄层矿物油的脱模剂。

②、在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：水泥、掺和料、水和外加剂为±0.5%；骨料为±0.1%。

③、取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内完成成型，一般不宜超过15min。

2.4、混凝土试件的制作步骤

①取样或拌制好的混凝土拌合物至少用铁锹再来回拌合三次；

②用振动台振实制作试件应按下述方法进行：

1）将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口；

2）试模应附着或固定在符合第4.2节要求的振动台上，振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止；不得过振；

2.5 试件的养护

①试件成型后立即用不透水的薄膜覆盖表面；

②采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标养室中养.

护，或在温度为20±2℃的不流动的Ga（OH)2饱和溶液中养护。标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10?20mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。

同条件养护的试件的拆模试件可与实际构件的拆模时间相同，拆模仍需保持同条件养护。

④标准养护龄期铁路工程为56d（从搅拌加水开始计时）。

2.6试验记录

试件制作和养护的试验记录内容应符合本标准第1.0.3条第2款的规定。

3、立方体抗压强度试验步骤应按下列方法进行：

1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。2）将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球座，使接触均衡。

3）在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒钟0.3～0.5MPa；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟0.5～0.8MPa；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟0.8～1.0MPa。

4）当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至破坏。然后记录破坏荷载。

4、立方体抗压强度试验结果计算及确定按下列方法进行：

1）混凝土立方体抗压强度应按下式计算：

fcc=F/A

式中fcc——混凝土立方体试件抗压强度（MPa）；

F一一试件破坏荷载（N）；

A——试件承压面积（mm2）。

混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa

2）强度值的确定应符合下列规定：

①三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至0.1MPa）；

②三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值；

③如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。

3）混凝土强度等级＜C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，其值为对200mm×200mm×200mm试件为1.05；对100mm×l00mm×

l00mm试件为0.95。当混凝土强度等级≥C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。

4）混凝土立方体抗压强度试验报告内容除应满足本标准第1.0.3条要求外，还应报告实测的混凝土立方体抗压强度值。

2015年07月15日