水泥和水泥混凝土试验检测方法
第一节水泥材料试验检测方法
一、适用范围及试样准备方法
(－)适用范国
按我国现行国标(GB175一92)与(GB1344一92)要求,对水泥得技术性质应进行纲度、凝结时间、安定性与胶砂强度等试验,这里主要介绍与工程密切相关得后三个试验,本方法适用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥与粉煤灰硅酸盐水泥以及指定采用本方法得其她品种水泥。
(二)水泥试样准备方法
1.散装水泥。对同一水泥厂生产得同期出厂得同品种、同标号得水泥,一次运进得同一出厂编号得水泥为一批,但一批得总量不超过500t、随机地从不少于3个车罐中各取等量水泥,经拌与均匀后,再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。
2.袋装水泥。对同一水泥厂生产得同期出厂得同品种、同标号得水泥,以一次运进得同一出厂编号得水泥为一批,但一批得总量不超过2oot。随机地从不少于20袋中各取等量水泥,经拌与均匀后,再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。
3.对来源固定,质量稳定、且又掌握其性能得水泥,视运进水泥得情况,可不定期得采集试样进行强度检验。如有异常情况应作相应项目得检验。
4.对已运进得每批水泥,视存放情况应重新采集试样复验其强度与安定性。存放期超过3个月得水泥,使用前必须复验,并按照结果使用。
5、取得得水泥得试样试验应首先充分拌匀,然后通过0、9mm方孔筛,记录筛余物情况,但要防止过筛时混进其她水泥。
二、水泥标准稠度用水量试验检测方法
(一)概述
水泥标准稠度用水量就是指水泥净浆在标准稠度仪上,当标准试锥下沉深度为(282)mm
时得拌与用水量。
确定标准稠度得目得就是为了在进行水泥凝结时间与安定性试验时,对水泥净浆在标准稠
度得条件下测定,使不同得水泥具有可比性。
(二)仪器设备
1、标准稠度与凝结时间测定仪(应符合GB3350、6规定)。该仪器由铁座与可以自由滑动得金属圆棒构成。松紧螺丝用于调整金属棒得高低。金属棒上附有指针,在量程0~75mm得标尺上可指示金属棒得下降距离。
当测定标准稠度时,可以金属圆棒下装一金属空心试锥,锥底直径为40mm ,高为50mm。装净浆用得锥模上口内径为60mm,锥高70mm。
2.净浆搅拌机(应符合GB3350、8要求)。由搅拌翅与平底搅拌锅组成,搅拌翅转速为
90r／min,搅拌锅得内径为130mm,深为95mm,搅拌翅与锅壁底得间隙为0、2～5mm。
(三)试验方法
1、标准稠度用水量,可用调整水量与不变水量两种方法中得任一种测定,如发生争议时
以前者为准。
2.测定前须经检查,以保证测定仪得金属棒能自由滑动;试锥降至锥模顶面位置时指针
应对准标尺零点,搅拌机应运转正常。
3.水泥净浆得拌制。搅拌锅与搅拌叶片应先用湿棉布擦过,然后将称好得500g水泥试
样倒入搅拌锅内。拌与时,先将搅拌锅放到机锅座上,升至搅拌位置,开动机器,同时徐徐加入拌与水,慢速搅拌120s,停伴15s,接着快速搅拌、120s后停机。
采用调整水量方法时、拌与用水量就是先按经验确定一个水量,然后逐次改变用水量,直至达到标准稠度为止;采用不变水量方法时,拌与用水量为142、5mL(准确至0、5mL)。
4.装模测试。拌与结束后,立即将拌好得净浆装人锥模内,用小刀插捣,振动数次,刮去多余净浆,抹平后迅速放到试锥下面固定位置上,将试锥降至净浆表面,拧紧螺丝,然后突然放松,试锥自由沉人净浆中,到试锥停止下沉时记录试锥下沉深度。整个操作应在搅拌后1、5min内完成。
(四)试验结果
1、用调整水量方法测定时,以试锥下沉深度(28士2)mm时得净浆为标准稠度净浆:其拌与水量为该水泥得标准稠度用水量(按水泥质量得百分比计)。如下沉深度超出范围,须另称试样,调整水量,重新试验,直至达到(28士2)mm时为止。
2.用不变水量方法测定时,根据测得得试锥下沉深度,计算得到标准稠度用
水量。
试锥下沉深度小于13mm时,应改用调整水量方法测定。
3、为使不变水量与调整水量两种方法测定得到得标准稠度用水量不发生争议,可以用不
变水量法计算得到得标准稠度用水量重复试验方法3与4,再按调整水量法,以试锥下沉深度
为(28士2)mm时得拌与用水量为该水泥得标准稠度用水量P。
三、水泥净浆凝结时间试验检测方法
(一)概述
凝结时间。以标准稠度用水量试验制成得水泥净浆装在测定凝结时间用得圆模中,在标准稠度仪上、以标准试针测试之,从加水时起,至试针沉人净浆中距底板2～3mm 时所需得时间称为初凝时间;从加水时起,至试针沉人净浆不超过1、0～0、5mm时所需时间称为终凝时间。
(二)仪器设备
1.凝结时间测定仪,同标准稠度与凝结时间测定仪,此时,仪器试棒下端应改装为试针,装净浆得试模采用圆模。
2.湿气养护箱。温度控制在20℃士3℃,相对湿度大于90%。
(三)试验方法
(1)将圆模放在玻璃板上,在内侧稍稍涂上一层机油或白矾士林。调整凝结时间测定仪得试针接触玻璃板时,指针应对准标准尺零点。
(2)试件得制备。以标准稠度用水量按前述方法制成标准稠度净浆,立即一次装人圆模,振动数次后刮平,然后放人湿气养护箱内。拌制净浆开始加水时得时间作为凝结时间得起始时间)
(3)试件在湿气养护箱养护至加水后30min时,将圆模取出,进行第一次测定。测定时,将圆模放到试针下,使试针与净浆面接触,拧紧螺丝1～2s后突然放松,试针垂直自由沉人净浆、观察试针停止下沉时指针读数。
最初测定时,应轻轻扶持金属棒,使其徐徐下降,以防试针撞弯,但结果以自由下沉为准;在整个测试过程中,试针贯入得位置至少要距圆模内壁10mm。
临近初凝时,每隔5min测定一次;临近终凝时,每隔15min测定一次。每次测定不得让试针落人原针孔内海次测定完毕应将试针擦净并将圆模放回湿气养护箱内,测定全过程中要防止圆模受振。
(四)试验结果
1、当试针沉入净浆至距底板2～3mm时,即为水泥达到初凝状态;当下沉不超过1～
0、5mm时,水泥达到终凝状态。由开始加水至初凝、终凝状态得时间分别为该水泥得初凝时间与终凝时间,用小时(h)与分(min)来表示。
2:到达初凝或终凝状态应立即重复测一次,当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。
四、水泥安定性试验检测方洁
(一)概述
水泥安定性试验按现行国标(GB 1346一89)测定。有两种测定方法,即雷氏法与试饼法,有争议时以雷氏法为准。雷氏法就是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后得膨胀值;试饼法通过观察水泥净浆试饼煮后得外形变化来检验水泥得体积安定性。
(二)仪器设备
1.沸煮箱:有效容积为41Ommx24Ommx310mm,笆板结构应不影响试件结果,笆板与加热器之间得距离大于50mm,箱得内层由不锈钢金属材料制成,能在(30 ±5)min内将箱内得试验用水从室温升至沸腾并保持沸腾状态3h以上,整个试验过程中不许补充水。
2.两块约1oommx1oomm 得玻璃板。
3.雷氏夹:由铜材制成,一根指针得根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上,然后,另一根指针得根部挂上300g质量得砝码,此时,两根指针得针间距离增加值应在(17、5士2、5)mm范围以内,即2x＝17、5 x2、5mm,见图56。当去掉砝码后针尖得距离能恢复至挂砖码前得状态。每个雷氏夹需配两块质量为75～80g得玻璃板。
4.量水器:最小刻度为0、1mL,精度1％。
5.天平:分度值不大于1g。
6。湿气养护箱:应能使温度控制在(20士3)℃,湿度大子90％。
7.雷氏夹膨胀值测定仪:见图57,标尺最小刻度为1mm。
(三)试验方法
1.雷氏夹法
(1)以标准稠度得用水量,按前述方法制成标准稠度净浆。
(2)将预先准备好得雷氏夹放在已稍涂油得玻璃板上,并立刻将制好得标准稠度净浆装满试模,装模时一只手轻轻扶持试模,另一只手用宽约10mm得小刀插捣15次左右,然后抹平,盖上稍涂油得玻璃板,立刻将试模移至湿气养护箱内养护(24士2)h。
(3)调整好沸煮箱内得水位,保证在整个煮沸过程中水都能没过试件,不需半途添补试验用水,同时保证能在(30士5)内升至沸腾。
(4)脱去玻璃板,取下试件,测量试件指针尖间得距离(A),精确到0、5mm,然后将试件放人水中蓖板上,指针朝上,试件之间互不交叉,然后在(30士5)min内加热至沸腾,并恒沸3h士5min。
(5)沸煮结束,即放掉箱中得热水,打开箱盖;等箱体冷却至恒温,取出试件,测量雷氏夹指针尖端间得距离,记录至小数点后一位,当两个试件得得平均值相差不大于5mm时,即认为该水泥安定性合格。当两个试件得值相差超过4mm时,应用同一样品立即重做一次试验。
2,试饼法
(1)以标准稠度得用水量,按前述方法制成标准稠度净浆。
(2)取出一部分标准稠度得净浆分成两等份(每份约75g),使之呈球形,放在稍涂一层油得玻璃板上,轻轻振动玻璃板,并用湿布擦过得小刀由边缘向中央抹动,做成直径70～80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑得试饼,然后将试饼放人湿气养护箱内养护(24士2)h。
(3)脱去玻璃板,取下试饼,先检查试饼就是否完整(如已开裂翘曲需检查原因,确不就是因外因引起时,该试饼为不合格,不必煮沸),在试饼无缺陷得情况下,将试饼放在沸煮箱得水中蓖板上,然后在(30士5)min内加热至沸腾,并恒沸3h士5min。
(4)沸煮结束,即放掉箱中热水,打开箱盖府箱体冷却至室温;取出试件进行判别。目测未发现裂缝,用直尺检查也未弯曲得试饼为安定性合格,反之为不合格,当两个试饼判别结果有矛盾时,该试饼安定性为不合格
五、水泥胶砂强度试验检测方法
(一)概述
水泥胶砂强度,就是比例为1:2、5得水泥与标准砂,按规定水灰比,以标准成型方法制成
40mmx40mmxl60mm棱柱体,并在标准养护条件下,养护至规定龄期试块得抗折强度与抗压强度。根据(GB17592)、(GB 134492 )或其它有关规定即可确定水泥标号。试验方法参考公路工程水泥混凝土试验规程(JTJ05394 )。
(二)仪器设备
1.胶砂搅拌机:供拌制水泥胶砂用。由搅拌叶与搅拌锅组成。
搅拌叶与搅拌锅可作相反方向得转动。搅拌锅得转速为65r／mln,搅拌叶得转速为137r/min。
2.胶砂振动台:供制备胶砂试体振实用,振动台台面面积为360mm×360mm,台面上装有夹具,能把试模与下料漏斗紧紧夹住。振动台得振动频率为28oo～3oo0次／min,台面上放空试模时中心振幅为(0、85土0、05) 。振动台装有制动器,能使电动机在停车5s后停止转动。
3,试模:试模为可装卸得三联模,它由隔板、端板与底座组成。隔板与端板应编号。组装时应按号组装,组装后内壁各接触面应互相垂直。
4、下料漏斗:它由漏斗与模套组成。漏斗用0.5mm白铁皮制作。下料口宽度一般为4～5mm。模套高度
为25mm,用金属材料制作。
5.抗折试验机与抗拆夹具:抗折试验机采用电动机或手动双杠杆式,也可采用性能符合要求得其它试验机。抗折夹具得加荷与支掌圆柱直径为(10士0、1)mm,两支撑间距为(10士0、2)mm。
6、抗压试验机与抗压夹具:抗压试验机以总荷载200～3ookN为宜,误差不得超过士2、0％。
抗压夹具由硬质钢材制成,加压板长(62、5士0、1)mm,宽不小于40mm,加压面必须磨平。加压时上下压板应相互对准。
7.刮平刀:断面为正三角形,有效长度为26mm。
8.湿度养护箱:同凝结时间试验。
(三)试验方法
1、试件成型
(1)成型前将试模擦净,四周得模板与底座得接触面上应涂黄油,紧密装配,防止漏浆。内壁均匀刷一层机油。勿使机油涂刷过多。
(2)水泥与标准砂得质量比为1:2、5。水灰比按不同品种确定,硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥为0、44 ;火山灰水泥,粉煤灰水泥为0、46。
(3)每成型三条试体需称量得材料及用量。
(4)胶砂搅拌时,先将称好得水泥与标准砂倒入拌锅内,开动搅拌机。拌与5s后徐徐加
水,30s内加完,自开动机器起搅拌(18O士5)s停车,将粘在叶片上得胶砂刮下,取下搅拌锅。
(5)在搅拌胶砂得同时,将试模与下料漏斗卡紧在振动台台面中心。将搅拌好得全部胶
砂均匀地装人下料漏斗中,开动振动台,胶砂通过漏斗流入试模得下料时间应为20～40s(下料时间以漏斗三格中得两格出现空洞时为准),振动(120士5)s停车。
(6)振动完毕,取下试模、用刮刀轻轻刮去高出试模得胶砂并抹平。接着在试体上编号,编号时应将试模得三条试体分在两个以上得龄期内。
(7)试验前或更换水泥品种时,搅拌锅、叶片与下料漏斗等需用湿布擦干净。
2.试件养护
(1)试件编号后,将试模放入养护箱内,蓖板必须水平。养护(24士3)h后取出,脱模。脱模时应防止试体损伤,硬化较慢得水泥允许延期脱膜,但需记录脱模时间。
(2)试体脱模后立即放人水温为(20士2)℃得水槽中养护,试体之间应留有空隙,水面至少高出试体2cm,养护水至少每2周更换1次。
3.强度测定
(1) 抗折强度测定
①每龄期取出三条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面附着得水分与砂粒,
清除夹具上圆柱表面粘着得杂物,试件放人抗折夹具内,应使侧面与圆柱接触。
②采用杠杆式抗折试验机试验时,试体放人前,应使杠杆成平衡位置。
③抗折试验加荷速度为(50士5)N／8。
④计算抗折强度。
⑤抗折强度结果取三条试体平均值并取整数值。当三个强度值中有一个超过平均值得士10％时,就剔除后再平均,平均值作为抗折强度试验结果。
(2)抗压强度测定
①抗折试验后得两个断块应立即进行抗压试验。抗压试验需用抗压夹具进行,试体受压面为40mm×
62、5mm。试验前应清除试体受压面与加压板间得砂粒或杂物。试验时以试体得侧面作为受压面,试体得底面靠紧夹具定位销,并使夹具对准压力机压板中心。
②压力机加荷速度应控制在(5士0.5)kN／s得范围内,在接近破坏时更应严格掌握)。
③抗压强度按式(53)计算:
④6个抗压强度结果中剔除最大、最小两个数值,以剩下4个值得平均值作为抗压强度试验结果。如不足6个时,取平均值。
第二节普通水泥混凝土配合比设计方法
一、概述
(一)混凝土配合比设计得内容
1.选料。按照道路与桥梁工程设计与施工得要求,选择适合制备所需混凝上得材料,选料主要依据第一节关于集料得技术要求而进行。
2.配料。根据道路与桥梁设计中指定得混凝上性能(包括工作性、强皮、耐久性等)与经济性得原则,选择混凝上各组分得最佳配合比与用量,本节主要阐述水泥、水、细集料与粗集料四组分得配料方法。
(二)配合比设计得基本要求
1.满足结构物设计强度得要求
混凝土路面或桥梁在设计时对不同得结构部位提出不同得“设计强度”要求。为了保证结构物得可靠性,在配制混凝土配合比时,必须考虑到结构物得重要性、施工单位得施工水平等因素,采用一个比设计强度高得“配制强度”,才能满足设计强度得要求。配制强度定得太低,结构物不安全;定得太高又浪费资金。
2.满足施工工作性得要求
按照结构断面尺寸与形状,配筋得疏密,以及施工方法与设备来确定工作性(坍落度或维勃稠度)。
3.满足环境耐久性得要求
根据结构物所处环境条件作耐久性设计。如严寒地区得路面或桥梁,桥梁墩台在水中时,需作耐久性设计。为保证结构得耐久性,在设计混凝土配合比时应考虑允许得“最大水灰比”与“最小水泥用量”。
4.满足经济性得要求
在满足设计强度、工作性与耐久性得前提下,配合比设计中尽量降低高价材料(水泥)得用量,并考虑应用当地材料与工业废料(如粉煤灰等),以配制出性能优越,价格便宜得混凝土。
(三)混凝土配合比表示方法
1.单位用量表示法:以每1m3混凝上中各种材料得用量表示(例如水泥:水:细集料:粗集料＝330kg:150kg:706kg:1356kg)。
2.相对用量表示法,以水泥得质量为1,并按“水泥:细集料:粗集料:水灰比”得顺序排列表示(例如1:2、14:3、82:0、45)。
(四)混凝土配合比设计得步骤
1.计算“初步配合比”
根据原材料资料,按我国现行得配合比设计方法,计算初步配合比,即水泥:水:细集料:粗集料=m co :m wo :m so :m Go。
2.提出“基准配合比”
根据初步配合比,采用实际施工材料进行试拌,测定混凝拌与物得工作性(坍落度或维勃稠度),调整材料用量,提出一满足工作性要求得“基准配合比”,即m ca :m wa :m sa :m Ga。
3.确定“试验室配合比”
以基准配合比为基础,增加与减少水灰比,拟定几组(通常为三组)适合工作性要求得配合比,通过制备试块,测定强度,确定既符合强度与工作性要求,又较经济得试验室配合比,即m cb :m wb :m sb ;m Gb。
4.换算“工地配合比”
根据工地现场材料得实际含水率,将试验室配合比,换算为工地配合比,即
m c :m w :m s :m G或1:(m w /m c ):(m s /m c ):(m G /m c )。
二、普通混凝土配台比设计方法(抗压强度为指标得计算方法)
(一)初步配合比得计算
1.确定混凝上得配制强度
混凝上配制强度应根据:设计要求得混凝上强度等级及施工单位质量管理水平。
2。计算水灰比(w／c)
(1)按混凝土要求强度等级计算水灰比与水泥实际强度。
(2)按耐久性校核水灰比。计算所得得水灰比系按强度要求计算得到得结果。在确定采用水灰比时,还应根
据混凝土所处环境条件,耐久性要求得允许最大水灰比进行校核。如按强度计算得水灰比大于耐久性允许得最大水灰比,应采用允许得最大水灰比。
3.选定单位用水量(m wo)
根据粗集料得品种、粒径及施工要求得混凝土拌与物稠度值(坍落度或维勃稠度)选择每立方米混凝土拌与物得用水量,一般可根据施工单位得经验选定。
4.计算单位水泥用量(m co)
(1)按强度要求计算单位用灰量。每立方米混凝土拌与物得用水量(m wo)选定后,即可根据强度或耐久性要求已求得得水灰比(w/c)值计算水泥单位用量:
(2)按耐久性要求校核单位用灰量。
5.选定砂率(βs)
根据粗骨料品种、最大粒径与混凝上拌与物得水灰比确定砂率。一般可根据施工单位所
用材料得使用经验选定。
6.计算粗、细集料单位用量(m Go、m so)
粗、细集料得单位用量,可用质量法或体积法求得。
(1)质量法。质量法又称假定表观密度法。该法就是假定混凝土拌与物得表观密度为一固定值,混凝土拌与物各组成材料得单位用量之与即为其表观密度。在砂率值已知得条件下,
可求得粗、细骨料得单位用量。
(2)体积法。体积法又称绝对体积法。该法就是假定混凝土拌与物得体积等于备组成材料绝对体积与混凝土拌与物中所含空气体积之总与。在砂率值为已知得条件下,计算粗、细集料得单位用量。
对于以上两种确定粗、细集料单位用量得方法,一般认为,质量法比较简便,不需要各种组成材料得密度资料,如施工单位已积累有当地常用材料所组成得混凝土湿表观密度资料,亦可得到准确得结果。体积法由于就是根据各组成材料实测得密度来进行计算得,所以可获得较为精确得结果。
(二)试拌调整提出基准配合比
1.试拌
(1)试拌材料要求。试配混凝土所用各种原材料,要与实际工程使用得材料相同,粗、细集料得称量均以干燥状态为基准。如不就是用干燥集料配制,称料时应在用水量中扣除集料中超过得含水量值,集料称量也应相应增加。但在以后试配调整时配合比仍应取原计算值,不计该项增减数值。、
(2)搅拌方法与拌与物数量。混凝土搅拌方法,应尽量与生产时使用方法相同。试拌时,每盘混凝土得数量一般应不少于表521得建议值。如需进行抗折强度试验,则应根据实际需要计算用量。采用机械搅拌时,拌量应不小于搅拌机额定搅拌量得1/4。
2。校核工作性,调整配合比
按计算出得初步配合比进行试拌,以校核混凝土拌与物得工作性。如试拌得出得拌与物得坍落度(或维勃稠度)不能满足要求,或粘聚性与保水性能不好时,则应在保证水灰比不变得条件下,相应调整用水量或砂率,直到符合要求为止,然后提出供混凝土强度校核用得基准配合比,即。
(三)检查强度、确定试验室配合比
1.制作试件、检验强度
为校核混凝土得强度,至少拟定三个不同得配合比,其中一个为按上述得出得基准配合比,另外两个配合比得水灰比值,应较基准配合比分别增加、减少0、05(或0、10),其用水量应该与基准配合比相同,但砂率值可增加、减少1％。
制作检验混凝上强度得试件时,尚应检验拌与物得坍落度(或维勃稠度)、粘聚性、保水性及测定混凝上得表观密度,并以此结果表征该配合比得混凝土拌与物得性能。
为检验混凝土强度,每种配合比至少制作一组(三块)试件,在28d标准养护条件下进行抗压强度测试。有条件得单位可同时制备几组试件,供快速检验或较早龄期(3d,7d等)时抗压强度测试,以便尽早提出混凝上配合比供施工使用。但必须以标准养护28d强度得检验结果为依据调整配合比。
2。确定试验室配合比
根据强度检验结果与湿表观密度测定结果,进一步修正配合比,即可得到试验室配合比设计值。（1）根据强度检验结果修正配合比
①确定用水量(m wb):取基准配合比中得用水量(m wa) ,并根据制作强度检验试件时测得坍落度(或维勃
稠度)值加以适当调整。
②确定水泥用量(m cb):取用水量乘以由“强度一灰水比”关系定出得为达到试配强度(f cu,0)所必须得灰
水比值。,。
③确定粗、细集料用量(m sb与m Gb):取基准配合比中得砂、石用量,并按定出得水灰比作适当调整。
(2)根据实测拌与物湿表观密度修正配合比
①根据强度检验结果修正后定出得混凝上配合比,计算出混凝上得计算湿表观密度
(ρ’ cp)。
②根据混凝土得实测表观密度值(人)得出校正系数5,即
③将混凝土配合比中各项材料用量乘以校正系数6,即得最终确定得试验室配合比设计
值:
(四)施工配合比换算
试验室最后确定得配合比,就是按集料绝干状态计算得。而施工现场砂、石材料为露天堆放,都有一定得含水率。因此,施工现场应根据现场砂、石得实际含水率得变化,将试验室配合比换算为施工配合比。
设施工现场实测砂、石含水率分别为a%、b%。计算施工配合比得各种材料单位用量。
根据确定得混凝土施工配合比,计算每盘混凝上材料称量值。
三、路面水泥混凝土配合比设计方法(以抗弯拉强度为指标得设计方法)
水泥混凝土路面中混凝土配合比设计方法,按我国现行国标《水泥混凝土路面施工及验收规范》(国标GBJ9794)(报批稿)得规定,采用抗弯拉强度或抗压强度为指标得方法。这里介绍(国标GBJ9794)(报批稿)规范推荐得抗弯拉强度为指标得经验公式法。
(一)设计要求
路面水泥混凝土配合比设计应满足:施工工作性,抗弯拉强度、耐久性(包括耐磨性)与经济合理得要求。
(二)设计步骤
1、计算初步配合比
(1)确定配制强度
(2)计算水灰比(w/c)
得到灰水比,然后换算为水灰比。
路面混凝土水灰比一般不小于0、40,不大于0、50。
(3)计算单位用水量(m wo)。
(4)计算单位水泥用量(m wo )。
(5)计算砂石材料单位用量(m so、m Go)。
2。试拌调整,提出基准配合比
(1)试拌:取施工现场实际材料,配制0、03m3混凝土拌与物。
(2)测定工作性:测定坍落度(或维勃稠度),并观察粘聚性与保水性。
(3)调整配合比:如流动性不符合要求,应在水灰比不变得情况下,增减水泥用量;如粘聚性与保水性不符合要求,应调整砂率。
(4)提出基准配合比:调整后,提出一个流动性、粘聚性与保水性均符合要求得基准配合比。
3。强度测定,确定试验室配合比
(1)制备抗弯拉强度试件:按基准配合比,增加与减少水灰比,再计算2组配合比,用3组配合比制备抗弯拉强度试件。
(2)抗弯拉强度测定:3组试件在标准条件下养护28d后,按标准方法测定其抗弯拉强度。
(3)确定试验室配合比:根据抗弯拉强度,确定符合工作性与强度要求,并最经济合理得实验室配合比
(或称理论配合比)。
4。换算工地配合比
根据施工现场材料性质、砂石材料颗粒表面含水率,对理论配合比进行换算,最后得出施工配合比。
第三节水泥混凝土拌与物试验检测方法
一、水泥混凝土拌与物得拌制与控制
(一)概述、、、。
水泥混凝土拌与物得拌制有人工拌制与机械拌制两种。
(二)试验室水泥混凝土拌与物得拌制与控制。
1、人工拌制与控制
(1)仪器设备
①拌板:lmx2m得金属板;
②铁铲:手工拌与用; ”
③量具:装水泥及各种集料用;
④量筒:1oo0mL;
⑤抹布;
③台秤:称量50kg,分度值0.5kg。
(2)拌制步骤:
①清除拌板上粘着得混凝土,并用湿布拭润,然后按计算结果称取各种材料,分别装在各
容器中。
②按配合比称好各种材料:称量得精确度:粗集料为士1％,水、水泥及细集料为士0、5%。
③将称好得砂置于拌板上,然后倒上所需数量得水泥;用铲子拌与至呈均一颜色为止。
④加入所需数量得粗集料拌与,使粗集料在整个拌与物中分配均匀为止。
⑤使该拌与物成细长、椭圆形得堆,在堆得中心仔细扒一凹穴,将所需水得入半注入凹穴
中,小心拌与,不使水流散,重新将材料堆集成堆,并将剩下得水渐渐加入,继续用铲拌与(至少
困拌6遍),直至彻底拌匀为止。
2.机械拌制与控制
(1)仪器设备
①试验室用混凝上拌与机:容积为75～100L;转速为18～22r／min。
②其她仪器设备均同人工拌制用得仪器设备。
(2)拌制步骤
①按计算结果将所需材料分别称好,装在各容器中、各材料称量精度同人工拌与。
②使用拌与机前,应先用少量砂浆进行涮瞠,再刮去膛砂浆,以避免正式拌与混凝土时,水泥浆(粘附筒
壁)损失。涮膛砂浆得水灰比及砂灰比与混凝土相同。
③将称好得各种原材料,往拌与机按顺序加入(石子、砂与水泥),开动拌与机,将材料拌与均匀,在拌与
过程中,将水徐徐加入,全部加料时间不宜超过2min。水全部加入后,继续拌与2min,然后将拌与物倾于拌与板上。再经人工翻拌1～2min,务使拌与物均匀一致。所得之混凝土拌与物,可供作工作性试验或水泥混凝土强度等试验使用。
拌制混凝土拌与物得拌与机及拌板等其她仪器在使用后必须立即清洗干净。
(三)工地混凝土拌与物得拌制控制与取样方法
1.拌制与控制
工地混凝土拌与物得拌制与控制方法基本与试验室混凝土拌与物拌制与控制相同。只就是工地使用得拌与机容量大,而且就是控制上水器加水;所以混凝土拌与物中得砂、石、水泥原材料拌制前要计量准确外,还应详细阅读所用拌与机说明书,对拌与机得上水器做专门得校验。
2。工地混凝土拌与物有关指标得抽检与取样方法
进行工地混凝土拌与物得工作性试验或水泥混凝土强度等试验时,取样应有代表性。凡由搅拌机、料斗、运输小车以及浇制得构件中取样得,均须从三处以上得不同部位抽取大致相同份量得代表性样品(不
要抽取已经分离得混凝土),集中用铁铲翻拌均匀,而后立即进行拌与物得试验。试样数量应在20L以上或较试验所需得数量多5L以上。试样从抽取至试验完毕过程中,不要风吹日晒,必要时应采取保护措施。
二)水泥混凝土拌与物得工作性试验检测方法
(一)概述
新拌混凝土拌与物,必须具备:有一定流动性、均匀不离析、不渗水、容易抹平等性质,以适合运送、灌筑、捣实等施工要求、这些性质总称为与易性,通常用稠度表示。测定稠度得方式有坍落度与维勃稠度。
坍落度试验方法适用骨料最大粒径不大于40mm、坍落度值不小于10mm得混凝土拌与物稠度测定;维勃稠度试验方法适用于最大粒径不大于40mm,维勃稠度在5～30s得混凝土拌与物测定。
(二)坍落度试验
L仪器设备
(1)坍落度筒:
坍落度筒为铁板制成得截头圆锥筒,厚度应不小于1、5mm, 内侧平滑,没有铆钉头之类得突出物,在筒得上方约2/3高度处安装两个把手;近下端两侧焊两个踏脚板,以保证坍落度筒可以稳定。
(2)捣棒:直径16mm,长约650mm ,并具有半球形端头得钢质?圆棒。
(3)其她:小铲、钢尺、喂料斗、馒刀与钢平板等。
2.试验方法
(1)试验前将坍落度筒内冲洗净,放在水润湿过得平板上(平板吸水时应垫以塑料布),踏紧踏脚板。
(2)将代表样分3层装人筒内:每层装人高度稍大于筒高得1/3 ,用捣棒在每一层得截面上均匀插捣25次。,在全部面积上沿螺旋线由边缘至中心进行插捣。插捣底层时插至底部,插捣其她两
层时,应插透本层并插入下层约20～30mm,插捣棒须垂直压下(边缘部分除外),不得冲击。在插捣顶层时,装人得混凝上应高出坍落筒,随插捣过程随时添加拌与物,当顶层插捣完毕后,用捣棒作锯与滚得动作,以清除掉多余得混凝土,用馒刀抹平筒口,刮净筒底周围得拌与物,而后立即垂直地提起坍落度筒,提筒在5～10s内完成,并使混凝土不受横向力及扭力作用。从开始装筒至提起坍落度筒得全过程,不应超过2.5min。
(3)将坍落度筒放在锥体混凝土试样一旁,筒顶平放木尺,用小钢尺量出目标尺底面至试样顶面中心
得垂直距离,即为该混凝土拌与物得坍落度,以mm计,精确至5mm。
(4)同一次拌与得混凝土拌与物,必要时,宜测两次坍落度、取其平均值作为测定值。每一次必须换新
得拌与物,如两次结果相差20mm似上,须作第三次试验;如第三次结果与前两次结果均相差20mm以上时,则整个试验重做。
(5)坍落度试验得同时,可用目测方法评定混凝土拌与物得下列性质,并作记录。
①棍度:
上:表示插捣容易;
中:表示插捣时稍有石子阻滞得感觉;
下:表示很难插捣;
②含砂情况,按拌与物外观含砂多少而评定,分多。中、少三级。
多:表示用馒刀抹拌与物表面时,一两次即可使拌与物表面平整无蜂窝;
中:表示抹五六次才使表面平整无峰窝;
少:表示抹面困难,不易抹平,有空隙及石子外露等现象。
③粘聚性:观测拌与物各组成成分相互粘聚情况。评定方法用捣棒在已坍落得混凝上锥体一侧轻打,如锥体在轻打后渐渐下沉,表示粘聚性良好;如锥体突然倒坍,部分崩裂或发生石子离析现象,则表示粘聚性不好。
④保水性:指水分从拌与物中析出情况,分多量,少量,无三级评定。
多量:表示提起坍落筒后,有较多水分从底部析出;
少量:表示提起坍落筒后)有少量水分从底部析出;
无:表示提起坍落度筒后,没有水分从底部析出。
(三)混凝土拌与物维勃稠度试验
1.仪器设备
(1)维勃稠度仪:
①容器:为金属圆筒,内径(240士3)mm,高200mm,壁厚3mm,底厚7.5mm,容器应不漏水并有足够刚度,上有把手,底部外伸部分可用螺母将其固定在振动台上。
②坍落度筒:为截头圆锥,筒底部直径(2oo士2)mm,顶部直径(100士2)mm,高度(3oo士2)mm,壁厚不小于1.5mm,上下开口并与锥体轴线垂直,内壁光滑,筒外安有把手。
③圆盘:用透明塑料制成,上装有滑棒,滑棒可以穿过套筒垂直滑动,套筒装在一个可用螺栓固定位置得旋转悬臂上。悬臂上还装有一个漏斗,坍落筒在容器中放好后,转动旋臂,使漏斗底部套在坍落筒上口,旋臂装在支柱上,可用定位螺丝固定位置。滑棒与漏斗得轴线应与容器得轴线重合。圆盘直径(230士2)mm,厚(10士2)mm,圆盘、滑棒及荷重在一起滑动部分质量为(2750士50)g、滑棒刻度可测量坍落度值。
④振动台:工作频率50 H Z,空载振幅0.5mm,上有固定螺丝。
(2)捣棒、秒表、馒刀等。
2.试验步骤
(1)将容器用螺母固定在振动台上,放人坍落度筒,把漏斗转到坍落度筒上口,拧紧螺丝,使漏斗不偏离开坍落度筒口。
。(2)按坍落度试验步骤,分三层装拌与物,每层捣25次,捣毕第三层混凝上后,移去漏斗,抹平筒口,提起筒模:拧紧螺栓,仔细地放下圆盘,读出滑棒上得刻度即为坍落度值。
(3)拧紧螺丝,使圆盘可定向地向下滑动,开动振动台,并按动秒表,通过透明圆盘观察混凝土得振实情况,当圆盘底面刚为水泥浆布满时,立即按停秒表,关阈振动台,记下秒表所记录时间。
(4)仪器每测试一次后,必须将容器、筒模及透明圆盘洗净擦干,并在滑棒等处涂薄层黄油,以备下次使用。
(5)结果表示方法:秒表所记录时间即为混凝土拌与物稠度得维勃时间。
三、水泥混凝土拌与物毛体积密度试验检测方法
(一)概述
本试验适用于测定混凝土拌与物捣实后得毛体积密度,以备修正、核实混凝土配合比计算
中得材料用量。
(二)仪器设备
1.量筒:其内径应不小于集料最大公称粒径得4倍,如最大粒径为40mm时,量筒容积V＝5L,即Φ186mmx186mm,精确至2mm(或其她合适量筒)。量筒为刚性金属圆筒,两侧装有把手,筒壁坚固而不漏水,也可用混凝土试模进行试验。
2.弹头形捣棒:同坍落度试验捣棒。
3;磅秤:称量100kg,感量50g。
4.其她:振动台、金属直尺、馒刀、玻璃板等。
(三)试验步骤
1.试验前用湿布将量筒内外擦试干净,称出质量m1,精确至50g。
2。捣固方法应与现场施工同。如用人工捣固,一般当坍落度不小于70mm时,将代表样分三层装人量筒,每层高度约1／3筒高,用捣棒从边缘到中心沿螺旋线均匀插捣。捣棒应垂直压下,不得冲击,捣底层应至筒底,捣上两层时,须插入其下一层约20～30mm。每捣毕一层,应在量筒外壁拍打10～15次,直至拌与物表面不出现气泡为止。每层插捣25次。
3.如用振动台振实时(坍落度小于70m)应将量筒在振动台上夹紧,一次将拌与物装满量筒,立即开始振动,直至拌与物出现水泥浆为止。如在实际生产振动时尚需加压,则试验时应在相应压力下予以振实。
4.用金属直尺齐筒口刮去多余得混凝土,仔细用馒刀抹平表面、并用玻璃板检验,而后擦净量筒外部并称其质量m2,精确至50g。
(1)试验结果计算
按下式计算拌与物毛体积密度ρh ,精确至10kg/m3。
ρh=(m2–m1)/V
式中: ρh拌与物毛体积密度,kg/L;
m1一一量筒质量,吨;
m2一一捣实或震实后混凝上与量筒总质量,kg;
V一一量筒容积,L。
(2)以两次试验结果得算术平均值作为测定值,试样不得重复使用。
注:应经常校正量筒容积,将干净得量筒与玻璃板合并称其质量,再将量筒加满水,盖上玻璃板,勿使筒内存有气泡,擦干外部水分,称出水得质量,即为量筒容积。
四、水泥混凝立拌与物含气量试验检测方法(改良气压法)
(一)概述
测定混凝土拌与物中得含气量,适用于集料粒径不大于40mm,含气量不大于10％,有坍落度得混凝土。
(二)仪器设备
1.改良气压法含气量测定仪:包括量钵与量钵盖,钵体与钵盖之间有密封圈。
2.测定仪附件:校正管(1、2),1oomL量筒,注水器,水平仪,插捣棒。
3,其她:磅秤(称量50kg,感量50g)、木锤、刮尺、馒刀、玻璃板(250mmx25Omm)。
(三)试验步骤
1,标定仪器
(1)量钵容积得标定。称量含气量测定仪量钵加玻璃板质量,然后在量钵内加满水,用玻璃板沿量钵顶面平推,使量钵内盛满水而玻璃下无气泡,擦干钵体外表面后连同玻璃板一起称量。两次质量得差值除以该温度下水得相对密度即为量钵得容积。
（2）含气压0点得标定。把量钵加满水,将校正管接在钵盖下面小龙头得端部,将钵盖轻放在量钵上,用夹子夹紧使其密封良好,并用水平仪检查仪器就是否水平。打开小龙头,松开排气阀,用注水器从小龙头处加水,直至排气阀出口冒水为止。然后拧紧小龙头与排气阀,此时钵盖与钵体之间得空隙被水充满。用手泵向气室充气,使表压稍大于0、1MPa,然后用微调阀调整表压至0、1MPa。按下阀门杆1～2次,使气室得压力气体进入量钵内,读压力表读数,此时指针所示压力相当于含气量0。
（3）含气量:1％～10％得标定。含气量0标定后,将校正管接在钵盖小龙头得上端,然后按一下阀门杆,慢慢打开小龙头,量钵中得水就通过校正管流到量筒中。当量筒中得水为量钵容积得1％时,闭小龙头。打开排气阀,使量钵内压力与大气压平衡,然后重新用手泵加压,并用微调阀准确地调到0.1MPa。按1～2次阀门杆,此时测得得压力表读值相当于含气量l％,同样方法可测得含气量2％、3％得压力表读值。以压力表读值为横坐标,含气量为纵坐标,绘制含气量与压力表读值关系曲线。
2.混凝土拌与物含气量得测定
(1)擦净量钵与盖内表面,并使其水平放置。将新拌混凝土拌与物均匀适量地装人量钵内,用振动台振实,振捣时间以15～30s为宜,也可用人工捣实,将拌与物分三层装料,每层插捣25次,插捣上层时捣棒应插入下层10～20mm。
(2)剖去表面多余得混凝土拌与物,用馒刀抹平,并使其表面光滑无气泡。
(3)擦净钵体与钵盖边缘,将密封圈放于钵体边缘得凹槽内,盖上钵盖,用夹子夹紧,使之密封良好。
(4)打开小龙头与排气阀,用注水器从小龙头处往量钵中注水,直至水从排气阀出水口流出,再关紧小龙头与徘气阀。
(5)关好所有得阀门,用手泵打气加压,使表压稍大于0、1MPa,用微调阀准确地将表压调到0.1MPa。
(6)按下阀门杆1～2次,待表压指针稳定后,测得压力表读数。并根据仪器标定得含气量与压力表读数关系曲线,得到所测混凝土样品得仪器测定含气量A1值。
(7)测定集料含气量C。测定方法见《公路工程水泥混凝上试验规程》(JTJ05394)混凝土拌与物含气量试验(水压法)。
(四)试验结果计算
计算含气量。
以两次测值得平均值作为试验结果。如果两次含气量测值相差0.2％以上时,需找出原因并重做试验。
五、水泥混凝土拌与物凝结时间试验检测方法
(一)概述
本试验规定了测定混凝土拌与物凝结时间得方法,以控制现场施工流程,适用于各类水泥、外加剂以及不同混凝土配合比、不同气温环境下得混凝土拌与物。
(二)仪器设备
1.贯人阻力仪:刻度盘精度5N。
2、测针:长约130mm,平面针头圆面积分100mm2、50 mm2与20 mm2三种。
3.试模: 150mm x 150mm铁制试模,或用平面最小边长与深度均不小于150mm得不吸水得刚性容器。
4.钢制捣棒:直径160mm,长650m,一端为半球形。
5.标准筛:孔径5mm。
6.其她:铁制拌与板、吸液管与玻璃片。
(三)试样制备
1.取混凝土拌与物代表样,用5mm筛尽快地筛出砂浆,再经人工翻拌后,装人一个试模。每批混凝土拌与物取一个试样,共取三个试样,分装三个试模。混凝土湿筛困难时,允许按混凝土中砂浆得配合比直接称料,用人工拌成砂浆,但应按砂石吸水率扣除含水量。
2.砂浆装人试模后,用捣棒均匀插捣(平面尺寸为150mmx150mm得试模插捣35次),然后轻击试模侧面以排除在捣实过程中留下得空洞。进一步整平砂浆得表面,使其低于试模上沿约10mm。也可用振动台代替人工插捣。
3.试件静置于温度尽可能与现场相同得环境中,盖上玻璃片或湿布。约lh后,将试件一侧稍微垫高约20mm,使倾斜静置约2min,用吸管吸去泌水。以后每次测试前约5min, 重复上述步骤,用吸管吸去泌水(低温或缓凝得混凝土拌与物试样,静置与吸水问隔时间可适当延长),若在贯人测试前还泌水,也应吸干。
(四)试验步骤
1.将试件放在贯入阻力仪底座上,记录刻度盘上显示得砂浆与容器总质量。
2.根据试样得贯人阻力大小选择适宜得测针。
3.测定时,测针应距试模边缘至少25mm,测针贯人砂浆各点间净距至少为所用测针直径得两倍。三个试模每次各测:1～2点,取其算术平均值为该时间得贯人阻力值。
4.每个试样作贯人阻力试验不小于6次,最后一次得单位面积贯入阻力应不低于28MPa。从加水拌与时算起,常温下普通混凝土3h后开始测定,以后每间隔lh测一次;快硬混凝土或气温较高得情况下,则宜在2h后开始测定,以后每隔0、5h测一次,缓凝混凝土或低温情况下,可从5h后开始测定,以后可每隔2h测一次。
(五)试验结果计算
1．计算单位面积贯人阻力P。
2、凝结时间取三个试样得平均值。但初凝时间误差不大于30min,如果三个数值中有一个
与平均值之差大于30min,则取三个值得中间值为结果;如果最大与最小值与平均值之差大于
30min,则试验应重做。
3.以单位面积贯人阻力为纵坐标,测试时间为横坐标,绘制单位面积贯人阻力与测试时间关
系曲线。。
4.经3.5MPa及28MPa画两条平行于横坐标得直线,则直径与曲线相交点得横坐标即为初凝
时间与终凝时间。
六、水泥混凝土拌与物水灰比试验检验方法简介
(一)概述
水泥混凝土结构物得生产与施工中,混凝上得水灰比不仅就是决定其强度及密实性得重要因素,还影响着混凝土得其她性能。一般得混凝土,当水灰比每增加0、05时,它得抗压强度会降
低5MPa左右。即水泥用量不变时,水灰比越小,强度越高,密实性与耐久性越好。但水灰比过小,
会使混凝上拌与物得流动性能差,施工困难,同样会降低混凝上质量。因此,在混凝土得生产与施
工中必须严格控制水灰比。现场砂石骨料大都就是露天堆放,它内部得含水量变化不定,故使混
凝土生产时得用水量难以准确地控制。
为适应工程施工得需要,要检查混凝土拌与物水灰比就是否符合设计配合比,如有不符,找出原因及时调整。也就就是在混凝土拌制完毕浇注前就要了解其质量情况,发现有质量问题,应立
即处理与补救,避免发生工程质量事故。因此,快速而准确地测定混凝上拌与物实际水灰比非常
必要。
(二)国内目前混凝土拌与物水灰比测定方法简介
目前我国混凝土拌与物水灰比快速测定得方法很多,总得来说可分为两大类,即物理法与化学法。
L炒干法
炒干法采用电炉烘炒与水筛分离砂子水泥得方法测定混凝土拌与物水灰比。
2。水洗法
水洗法应用物料水中称量与水洗分离0、16mm以上颗粒得方法测定混凝土拌与物得水灰比。
3,容量瓶法
容量瓶法利用容量瓶装各种物料后反复称量,并经筛洗分离0、16mm以下颗粒得方法测定混凝土拌与物水灰比。
4.炒干逆滴定法
炒干逆滴定法就是炒干混凝土中得砂浆,测定含水量,对于砂浆进行逆滴定;计算出水泥含量。
5.密度计水中称量法
密度计水中称重法就是利用密度计测定不同时间得砂浆浆体密度与物料水中称量得方法测混凝土拌与物得水灰比。
6.密度计法
密度计法就是测定混凝土中砂浆得水泥浆密度,以此直接推算混凝上得水灰比值。
7,烘洗法
烘洗法就是应用专门仪器(例如CRAM1型议)自动筛洗与烘干物料,直接给出水灰比得数值。
(三)国外目前混凝土拌与物水灰比测定方法简介
在国外,如日本、英国目前均有混凝土拌与物水灰比得快速测定方法。这里仅列出英国得两种测试仪。
1. FCT101新拌混凝土测试仪:每次测试只需约2min。
2．RAM300水泥含量快速分析仪:整个过程不超过10min。
第四节、水泥混凝土强度试验检测方法
一、水泥混凝土试件得成型与养护力法
(一)概述
为测定经稠度试验合格得混合料得技术性质(水泥混凝土抗压与抗折强度试验)并使测定结果具有可比性,必须按规定得方法制备各种不同尺寸得试件,并进行标准养护,一般情况下当坍落度小于70mm时,用标准振动台成型,否则,用人工插捣法成型。
(二)试件成型与养护方法
l.试件得成型
(1)将试模装配好,检查试模尺寸,避免使用变形试模。
(2)给试模内部涂一薄层矿物油脂或其她脱模剂,注意勿使涂模油或脱模剂过多,否则会
影响混凝土实际强度,然后将拌好得混合料装入试模,进行捣实工作。
(3)混合料捣实工作可采用下列方式:
①振动法。将拌好得混合料装人试模中,并使其稍高出模顶放在振动台上夹紧,振动至表
面呈现水泥浆为止,一般不超过1.5min。
振动台规格为:频率为(3000士2oo)次／min,负荷下得振幅为0.36mm,空载时得振幅应为
0.5mm,如采用平板振动器,功率一般为1、1kW。
②插捣法。将混合料分两层装人,用直径16mm得圆铁棍以螺旋形从边缘向中心均匀地
进行。插捣次数应符合规定。
插捣底层时,捣棒插到模底;插捣上层时,捣棒插入该层底面下20～30mm处。插捣时应
用力将捣棒压下,不得冲击,捣完一层后,如有棒坑留下,可用捣棒轻轻填平。
流动性得混凝上,在插捣过程中,随时用馒刀沿试模内壁插抹数次,以防试件产生麻面。
(4)用前述方法捣实之后,用馒刀将多余得混合料刮除。使与模口齐平,2～4s后抹平表面。试件抹面与试模边缘高低差不得超过0.5mm。
2.养护方法
(1)试件成型后,用湿布覆盖表面(或采用其她保持湿度方法),以防止水分蒸发,并在室
温(20士5)℃、相对湿度太于50％得情况下静放1一2d,然后拆模并作第一次外观检查、编号,
有缺陷得试件应除去或加工补平。
(2)将完好试件标准养护至试验时,标准养护室温度:(20士3)℃,相对湿度:90％以上,试
件宜放在铁架或木架上,问距至少30～50mm,并避免用水直接冲淋;或者将试件放人水槽中养
护,水温(20士3)℃,或者用其她方法养护,但需在报告
(3)至试验龄期时,自养护室取出试件,并继续保持其湿度不变,如试件与构件同条件养、
护,亦应尽量保持与构件相同干湿状态进行试验。。
二、水泥混凝土抗压强度试验检测方法
(一)概述
本试验规定了测定混凝土抗压强度得方法,以确定混凝上强度等级,作为评定混凝上品质
得主要指标。本试验适用于各类混凝土得立方体试件。
目前混凝上抗压强度试件以边长为150mm得正立方体为标准试件。混凝土强度以该试、
件标准养护到28d,按规定方法测得得强度为准。
当混凝上抗压强度采用非标准试件时,应根据其集料粒径要求及抗压强度尺寸换算系数得到标准试件
强度
(二)仪器设备
1.压力试验机:压力试验机得上、下承压板有足够得刚度,其中一个承压板上应具有球形
支座,为了便于试件对中,球形支座最好位于上承压板上。压力机得精度(示值得相对误差)应
在士2%以内,压力机应进行定期检查,以确保压力机读数得准确性。
根据预期得混凝土试件破坏荷载,选择压力机得量程,要求试件破坏时得读数不小于全量
程得20％,也不大于全量程得80％。
2.钢尺:精度1mm。
3.台称:称量100kg,分度值为ikg。
(三)试验方法
L按上文所述成型试件与养护方法养护到规定得龄期。
2,取出试件,先检查其尺寸及形状,相对两面应平行,表面倾斜偏差不得超过0.5mm,量
出棱边长度,精确至1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面得平均值计算,试件如有
蜂窝缺陷,应在试验前三天用稠水泥浆填补平整,并在报告中说明。在破型前,保持试件原有
湿度,在试验时擦干试件,称出其质量。
3.以成型时侧面为上下受压面,试件稳妥地放在球座上。球座置于压力机中心,几何对
第四节、水泥混凝土强度试验检测方法
一、水泥混凝土试件得成型与养护力法
(一)概述
为测定经稠度试验合格得混合料得技术性质(水泥混凝土抗压与抗折强度试验)并使测定
结果具有可比性,必须按规定得方法制备各种不同尺寸得试件,并进行标准养护,一般情况下
当坍落度小于70mm时,用标准振动台成型,否则,用人工插捣法成型。
(二)试件成型与养护方法
l.试件得成型
(1)将试模装配好,检查试模尺寸,避免使用变形试模。
(2)给试模内部涂一薄层矿物油脂或其她脱模剂,注意勿使涂模油或脱模剂过多,否则会
影响混凝土实际强度,然后将拌好得混合料装入试模,进行捣实工作。
(3)混合料捣实工作可采用下列方式:
①振动法。将拌好得混合料装人试模中,并使其稍高出模顶放在振动台上夹紧,振动至表
面呈现水泥浆为止,一般不超过1.5min。
振动台规格为:频率为(3000士2oo)次／min,负荷下得振幅为0.36mm,空载时得振幅应为
0.5mm,如采用平板振动器,功率一般为1、1kW。
②插捣法。将混合料分两层装人,用直径16mm得圆铁棍以螺旋形从边缘向中心均匀地
进行。插捣次数应符合规定。
插捣底层时,捣棒插到模底;插捣上层时,捣棒插入该层底面下20～30mm处。插捣时应
用力将捣棒压下,不得冲击,捣完一层后,如有棒坑留下,可用捣棒轻轻填平。
流动性得混凝上,在插捣过程中,随时用馒刀沿试模内壁插抹数次,以防试件产生麻面。
(4)用前述方法捣实之后,用馒刀将多余得混合料刮除。使与模口齐平,2～4s后抹平表面。试件抹面与试模边缘高低差不得超过0.5mm。
2.养护方法
(1)试件成型后,用湿布覆盖表面(或采用其她保持湿度方法),以防止水分蒸发,并在室
温(20士5)℃、相对湿度太于50％得情况下静放1一2d,然后拆模并作第一次外观检查、编号,
有缺陷得试件应除去或加工补平。
(2)将完好试件标准养护至试验时,标准养护室温度:(20士3)℃,相对湿度:90％以上,试
件宜放在铁架或木架上,问距至少30～50mm,并避免用水直接冲淋;或者将试件放人水槽中养
护,水温(20士3)℃,或者用其她方法养护,但需在报告
(3)至试验龄期时,自养护室取出试件,并继续保持其湿度不变,如试件与构件同条件养、
护,亦应尽量保持与构件相同干湿状态进行试验。。
二、水泥混凝土抗压强度试验检测方法
(一)概述
本试验规定了测定混凝土抗压强度得方法,以确定混凝上强度等级,作为评定混凝上品质得主要指标。本试验适用于各类混凝土得立方体试件。
目前混凝上抗压强度试件以边长为150mm得正立方体为标准试件。混凝土强度以该试、件标准养护到28d,按规定方法测得得强度为准。
当混凝上抗压强度采用非标准试件时,应根据其集料粒径要求及抗压强度尺寸换算系数得到标准试件
强度
(二)仪器设备
1.压力试验机:压力试验机得上、下承压板有足够得刚度,其中一个承压板上应具有球形
支座,为了便于试件对中,球形支座最好位于上承压板上。压力机得精度(示值得相对误差)应
在士2%以内,压力机应进行定期检查,以确保压力机读数得准确性。
根据预期得混凝土试件破坏荷载,选择压力机得量程,要求试件破坏时得读数不小于全量程得20％,也不大于全量程得80％。
2.钢尺:精度1mm。
3.台称:称量100kg,分度值为ikg。
(三)试验方法
L按上文所述成型试件与养护方法养护到规定得龄期。
2,取出试件,先检查其尺寸及形状,相对两面应平行,表面倾斜偏差不得超过0.5mm,量出棱边长度,精确至1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面得平均值计算,试件如有蜂窝缺陷,应在试验前三天用稠水泥浆填补平整,并在报告中说明。在破型前,保持试件原有
湿度,在试验时擦干试件,称出其质量。
3.以成型时侧面为上下受压面,试件稳妥地放在球座上。球座置于压力机中心,几何对中
(指试件或球座偏离机台中心在5mm以内,下同)。强度等级低于C30得混凝上取0、3～
0.5MPa／s得加荷速度;强度等级不低于C30时则取0、5～0.8MPa／s得加荷速度;当试件接近
破
坏而开始迅速变形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下破坏极限荷载。
4.试验结果计算
(1)计算混凝土立方体试件抗压强度R。
(2)以3个试件测值得算术平均值为测定值。如任一个测值与中间值得差值超过中间值
得15％,则取中间值为测定值;如有两个测值与中间值得差值均超过上述规定时,则该组试验
结果无效。
(3)计算结果精确至0、1MPa。
(4)非标准试件得抗压强度应乘以尺寸换算系数,并应在报告中注明。
三、水泥混凝土轴心抗压强巨试验检测方法
(一)概述
本试验规定了测定混凝上轴心抗压强度得方法,以提出设计参数与抗压弹性模量试验荷载标准,本试验适用于各类水泥混凝上得直角棱柱体试件,集料最大料径应为轧40mm。
(二)仪器设备
尺寸为150mm x l50mm x 3mm卧式棱柱体试模,其她所需设备与抗压强度试验相同。
(三)试验方法
1.按上所述试验方法制作150mm x15Omm x3oomm棱柱体试体3根,在标准养护条件下,
养护至规定龄期。
2:取出试件,清除表面污垢,擦干表面水份,仔细检查后,在其中部量出试件宽度(精确至1mm),计算试件受压面积。在准备过程中,要保持试件湿度元变化。
3.在压力机下压板上放好试件,几何对中,球座最好放在试件顶面并使凸面朝上。
4、加荷速度应符合本节二得规定。当试件接近破坏而开始迅速变形时,应停止调整试验
机油门,直至试件破坏,记下最大荷载。
5.试验结果计算
(1)计算混凝土轴心抗压强度。
(2)轴心抗压强度平均值计算及异常数据取舍原则,同本节二得规定。
(3)结果计算精确至0、1MPa。
(4) 采用非标准尺寸试件测得得轴心抗压强度,应乘以尺寸换算系数。2oommx2oomm截面试
件换算系数为1、05;100mmxIO0mm截面试件换算系数为0、95。
四、水泥混凝土抗析(抗弯拉)强度试验检测方法
(一)概述
本试验规定了测定混凝土抗折(抗弯拉)极限强度得方法,以提供水泥混凝上路面设计参数,检查水泥混凝土路面施工品质与确定抗折弹性模量试验加荷标准,适用于道路混凝土得直角小梁试件。
水泥混凝土抗折强度就是以15Ommx150mmX550mm得梁形试件在标准养护条件下达到规
定龄期后,净跨450mm,双支点荷载作用下得弯拉破坏,并按规定得计算方法得到强度值。
(二)仪器设备
1、试验机:为人50～3ookN抗折试验机或万能试验机;
2、抗折试验装置,即三分点处双点加荷与三点自由支承式混凝土抗折强度与抗折弹性模量试验装置。
(三)试验方法
1.试验前先检查试件,如试件中部1/3长
度内有蜂窝(如大于Φ7mmx2mm),该试件应作
废,否则应在记录中注明。
2.在试件中部量出其宽度与高度,精确至
1mm。
3.调整两个可移动支座,使其与试验机下
压头中心距离为225mm,并旋紧两支座。将试
件放在支座上、试件成型时得侧面朝上,几何对
中后,缓缓加初荷载,约lkN,而后以0、5～
0、7MPa／s得加荷速度,均匀而连续加荷(低标号
时用较低速度),当试件接近破坏而开始迅速变
形时,应停止调整试验机油门,直至试件破坏,记下最大荷载。
4。试验结果计算
(1)当断面发生在两个加荷点之间时,计算抗折强度R b。
(2)如断面位于加荷点外侧,则该试件之结果无效;如两根试件之结果无效,则该组结果作废。断面位置在试件断块短边得一侧得底面中轴线上量得。
(3)抗折强度测定值得计算及异常数据取舍原则,同本节二得规定。
(4)计算结果精确至0、01MPa。
(5)采用100mmx100mmx400mm非标准试件时,在三分点加荷得试验方法同前,但所取得得抗折强度值应乘以尺寸换算系数0、85。
第五节水泥混凝土得强度等级与强度评定方法
一、混凝土得强度等级
钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土桥梁结构设计时,混凝土材料得强度就是用强度等级作为设计依据得。在结构设计时,混凝土各种力学强度得标准值,均可由强度得标准值,一般可由强度等级换算出,所以强度等级就是混凝土各种力学强度标准值得基础。在了解强度等级之前要弄清立方体抗压强度标准值得概念。
(一)立方体抗压强度
按照标准得制作方法制成边长为150mm得正方体试件,在标准养护条件下,养护至28d龄期,按照标准得测定方法,测定其抗压强度值,称为混凝土立方体抗压强度,筒称立方抗压强度。
以三个试件为一组,取三个试件强度得算术平均值作为每组试件得强度代表值。如任一个测值与中值得差超过中值得15％时,则取中值为测定值,如有两个测值得差值均超过上述规定,则该组试验结果无效。
(二)立方体抗压强度标准值
混凝土“立方体抗压强度标准值”,按我国现行国标规范名称(GBJ10787)与(GBJ10一89)得定义就是按照标准方法制作与养护得边长为150mm得立方体试件,在28d龄期,用标准试验方法测定得抗压强度总体分布得一个值,强度低于该值得百分率不超过5％(即具有95％保证率得抗压强度),以MPa计。立方体抗压强度标准值以MPa表示。
从以上定义可知,立方体抗压强度只就是一组混凝上试件抗压强度得算术平均值,并未涉及数理统计、保证率得概念。而立方体抗压强度标准值就是按数量统计方法确定,具有不低于95％保证率得立方体抗压强度。
(三)强度等级
混凝土“强度等级”就是根据“立方体抗压强度标准值”来确定得。强度等级表示方法,就是用符号“C”与“立方体抗压强度标准值”两项内容表示。例如C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值=30MPa 。
我国现行规范(GBJ10一89)规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为:C7、5、c10。
C15、C20、C25、C30、C40、C45、C50、C55与C60等11个强度等级。
二、水泥混凝土强度评定方法
(一)水泥混凝土抗压强度评定
1．评定水泥混凝土得抗压强度。应以标准养护28d龄期得试件为准。试件为边长150mm得立方体。
3件试件为1组,制取组数应符合下列规定:
(1)不同强度等级及不同配合比得混凝土应在浇筑地点或拌与地点分别随机制取试件。
(2)浇筑一般体积得结构物(如基础、墩台等)时,每一单元结构物应制取2组。
(3)连续浇筑大体积结构物时,每80～200m3或每一工作班应制取2组。
(4)上部结构,主要构件长16m以下应制取1组,16～30m3制取2组,31～50m制取3组,
50m以上者不少于5组。小型构件每批或每工作班至少应制取2组。
(5)每根钻孔桩至少应制取2组;桩长20m以上者不少于3组;桩径大,浇筑时间很长时,不少于4组。换工作班时,每工作班应制取2组。
(6)构筑物(小桥涵、挡土墙)每座、每处或每工作班制取不少于2组,当原材料与配合比相同,并由同一拌与站拌制时,可几座或几处合并制取2组。
(7)应根据施工需要,只制取几组与结构物同条件养护得试件,作为拆模、吊装,张拉预应力、承受荷载等施工阶段得强度依据。
2.水泥混凝土抗压强度得合格标准
(1)试件≥10组时,应以数理统计方法得规定进行判断。
(2)试件少于10组时,可按下述条件进行评定:
只要材料与配合比不变,混凝上构件如桩盖梁与梁等得混凝土强度都应尽可能采用数理统计评定。梁可以每孔或每二孔、三孔(较窄桥时)作为一批评定,中、小跨径桥得桩、盖梁,可以数孔作为一批评定。每批得混凝上试件组数也不宜太多,一般不超过80～100组。如果在一些构件浇筑后较长时间才浇筑另一些同类构件,或者虽然时间不久,但温度等气候条件变化较大时,则不应视作同批,而应分别评定。
(二)水泥混凝土抗弯拉强度评定
1.混疑土抗弯拉强度试验方法可用小梁法或劈裂法,试件标准养护时间为28d,每工作班或每200m3混合料制备试件2组,每组3个试件得平均值作为一个统计数据。
2.混凝土抗弯拉强度得合格标准
（1）试件组数大于10组时,平均强度合格判断以数理统计方法得标准进行判定。当试件组数大于20组时,允许有一组强度小于0、85R sz,但不得小于0、75 R sz。高速公路与一级公路均不得小于0、85 R sz。
(2)试件组数等于或少于10组时,试件平均强度不得小于1、05 R sz,但任一组强度均不得小于0、85 R sz。
(3)应该尽可能地采用更为科学合理得数理统计评定方法。