《常用材料检测》PPT课件.ppt

公路常用材料 试验检测 主讲：高久平,第三讲 砂、石材料,一、概念和术语 1.粗集料 沥青混合料：粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、 矿渣等 水泥混凝土：粒径大于4.75mm的碎石、砾石等 2.细集料 沥青混合料：粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂、 石屑等 水泥混凝土：粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂,3.公称最大粒径 指集料可能全部通过或允许少量不通过(允许筛余不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸 4.细度模数 表征天然砂粒径粗细程度及类别的指标 5.针片状颗粒（混凝土） 针状颗粒：粗集料中细长颗粒长度大于该粒级的平均粒径的2.4倍 片状颗粒：粗集料中扁平颗粒厚度小于该粒级平均粒径0.4倍 (平均粒径指上、下限粒径平均值),6.密度 7.表观密度 8.毛体积密度 9.堆积密度（振实状态）,10. 含泥量 集料中粒径小于0.075mm的颗粒（尘屑、淤泥、粘土）含量 11.泥块含量 粗集料中原粒径大于4.75mm，经水浸洗、手捏后小于2.36mm的颗粒含量 细集料中原粒径大于1.18mm，经水浸洗、手捏后小于0.6mm的颗粒含量,12.压碎值 按规定的方法测得集料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的集料质量百分数表示 13.碱集料反应 水泥混凝土中因水泥和外加剂中超量的碱与某些活性集料发生不良反应而损坏水泥混凝土的现象,二、技术要求 1.粗集料 颗粒级配,技术指标,2.细集料 级配,细度模数:粗砂(3.73.1)、中砂（3.02.3）、细砂（2.21.6）。混凝土优先中砂或中粗砂,有害杂质：,3.试验项目,* -对材料有怀疑时做,三、试验取样 1.料堆上取样 先铲除堆脚等处无代表的部分，再在料堆的顶部、中部和底部，各均匀分布的几个不同部位，取得大致相等的若干份组成一组试样 2.皮带机上取样 在皮带运输机骤停的状态下取其中一截的全部材料，或在皮带运输机的端部连续一定时间的料得到，将间隔3次以上所取的试样组成一组试样，作为代表性试样。,3.取样数量,4.四分法缩分试样 取对角两等份重新拌匀，重复四分，直至缩分后材料略多于进行试验所需的量,四、试验方法 1.粗集料筛分 试样质量 操作步骤 烘干称重 摇筛机筛分 人工补筛 称分计筛余量 计算分计筛余率 计算分累计筛余率,试验要点 称量精度准确至总质量的0.1% 筛分损耗率筛分前后质量之差与总质量 之比，应小于0.3% 筛余率计算 试验结果取两次平行试验平均值。当两 次0.075筛累计筛余差值超过1% 应重新试验,2.细集料筛分 操作步骤（同粗集料） 试验要点 称量试样总质量500g,准确至0.5g 筛分损耗率筛分前后质量之差与总质量 之比，应小于1% 细度模数计算 试验结果取两次平行试验平均值。当两次细 度模数差值超过0.2，应重新试验,3.粗集料密度试验（网篮法） 试验质量 操作步骤 样品浸泡 称水中重 表干称重 烘干称重 计算表观（毛体积）密度 试验要点 天平调零吊篮在水中调零,饱和面干状态轻擦浸泡后的集料，表面 看不到发亮的水迹 调节水温150C250C 表观密度 毛体积密度 试验结果两次平行试验结果相差不超过 0.02,4.细集料密度（容量瓶法） 操作步骤 烘干称量 瓶内装样 称瓶+水+样重 倒样装水 称瓶+水重 计算 试验要点 容量瓶容积500mL 取样量300g 水温控制前后水温不得超过10C 充分排除气泡,表观密度 试验结果两次平行试验结果相差不超过 0.01g/cm3,取平均值 5.粗集料堆积密度试验 要点： 水泥混凝土振实状态 沥青混合料捣实状态,容量筒规格 振实装料筒底垫放直径25mm钢筋，分三层装料颠实，再填平 容量筒标定洁净水标定,6.细集料含泥量试验（筛洗法） 操作步骤 备烘干样称重 浸泡 淘洗 烘干称重 计算 要点 试验样400g 淘洗除去尘屑、淤泥和粘土，不要除去细砂 套筛选用1.18至0.075mm 结果两次 平行试验，较差小于0.5%,7.针片状颗粒试验（规准仪法） 规准仪规格 试样质量,操作步骤 筛分划分粒级 目测+仪器鉴别颗粒 分计称量 计算 8.粗集料压碎值试验 8.1仪具 标准筛13.2、9.5、2.36mm 金属罐容积1767m3=试筒深度为100mm体积 天平感量不大于1g,压碎值仪 8.2操作步骤 过筛 备3份样 标定试样 装样 试压 过筛 计算,8.3试验要点 试样数量3000g为备用量试验用量 压头摆平，勿挤压试筒侧壁 取出试筒样木槌敲击侧壁振动出样 试验结果3次平行试验平均值 换算Y=0.816X-5 五、试验记录、报告,第四讲 水泥混凝土 一、基本概念 1.混凝土拌合物 混凝土各组成材料按一定比例配合搅拌而成尚未凝固的材料 2.坍落度 一定形状的新拌混凝土拌合物在自重情况下的下沉量 3.抗压强度,立方体试件单位面积上能承受的最大力 4.单位用水量 每立方混凝土拌合物中水的质量 5.水灰比 混凝土中水泥用量与水的用量比值 6.砂率 混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分率 7.抗渗性 混凝土抵抗一定水压力的能力,二、配合比设计 1.程序和内容,2.遵循的原则 满足设计的强度等级要求 满足施工所要求的和易性 满足环境对混凝土耐久性的要求 符合经济原则，节约水泥以降低混凝土成本 3.配置强度确定 fcu.o fcu.k 1.645 fcu.o 配制强度 fcu.k设计强度 砼强度的标准差,4.水灰比确定 5.单位用水量确定 根据工作性以及集料、外加剂等情况查表和经验确定 6.计算水泥用量,7.合理砂率 按坍落度、水灰比以及集料品种规格确定 8.计算集料用量 9.试配调整 试拌15L以上，检验工作性。保持水灰比不变调整用水量和砂率,10.表观密度校正 10.施工配合比 砂含水率a% 石含水率b%,三、混凝土性能检测 1.拌合物拌和与取样 称量精度：集料1%，其他0.5% 拌合量：搅拌机容积的1/43/4 加料顺序：粗集料 细集料 水泥 水 拌和时间：加水后至少2min,再人工翻拌 取样：数量至少应是试验量1.5倍，先进行坍落度试验，合格后开始制件,2.稠度试验（坍落度法） 步骤：装样 插捣 提筒 测量 记录,工作性评价： 棍度“上”、“中”、 “下” 含砂情况“多”、 “中”、 “少” 粘聚性“良好 、“不好” 保水性“多量”、“少量”、“无” 3.立方体试件制作方法 振捣棒（25mm)成型：适用坍落度25mm以下 振动台成型：适用坍落度2570mm 人工成型：适用坍落度70mm以上,喷大板切割成型：适用于喷射混凝土 4.制件数量 桥涵、隧道： 基本保证 每一工作班不少于2组 基桩 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 梁板构件 长16m以下制取1组，1630m 制取2组，3150m制取3组， 50m以上者不少于5组,隧道喷锚 两车道隧道每10延米，至少在拱 部和边墙各取一组试样，其他工 程每喷50100m2制取一组，小于 50m2制取一组 5.试件养护 标准养护：成型后保湿，在2050C，湿度50%以上环境下，编号拆模后放入温度2020C，湿度95%以上养护室内。试件放在支架上，间隔1020mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋,同条件养护：拆模时间与实际构件拆模时间相同，拆模后试件仍需保持同条件养护 6.抗压强度试验 试件检查：尺寸公差不超过1mm 相临面间夹角为9000.50 加荷速度：C30以下 0.30.5MPa/s C30C60 0.50.8 MPa/s 记录荷载：破坏时的极限荷载,结果取值（精确0.1MPa) ： 3个测值靠近，取平均值 有一个测值超过中值的15%，取中间值 有两个测值超过中值的15%，结果无效 试件尺寸效应：,7.抗压强度评定 统计评定：大桥、长隧道以及中小桥（隧道）、涵洞工程试件组数10组（80100组） Rn-K1Sn0.9R RminK2R,非统计评定：同批试件少于10组 Rn1.15R Rmin0.95R 四、特种混凝土试配介绍 1.水下混凝土 原材料：42.5级水泥、优选砾石或碎砾石 工作性：坍落度大（1618mm）损失小、保水和凝聚性好（选用多水泥浆、加大砂率、级配好骨料） 凝结时间：适中（ 68h）,2.C50梁板构件混凝土 原材料：水泥（P.O 52.5、42.5) 、碎石（ 4.7519或4.7526.5级配）、砂（河砂2.63.3）、外加剂（优选对强度增加快的萘系列或聚羧酸系列高性能减水剂）、 掺合料（掺优质粉煤灰1015%或优质矿渣粉2030%） 工作性：坍落度损失小 试配参数：常以0.30、0.32、0.34、 0.36、0.38水灰比进行试配，优选最佳水灰比，合理控制砂率，尽量减少单位用水量,3.喷射混凝土 原材料：水泥(优选新鲜早强水泥）、天然砂（细度模数2.5以上中砂或粗砂）、粗集料（最大粒径小于16mm、不得含有碱集料反应活性集料）、速凝剂（湿喷作业宜为液体） 工作性：回弹率小、杨尘少、管道不堵塞、喷射面不流淌 试配参数：水泥：集料 = 1:4.04.5 砂率 5060% 水灰比 0.420.47,五、混凝土常见的问题 1.坍落度损失大 （1）水泥和外加剂适应性差 水泥：C3A含量高、碱量高、使用硬石膏 外加剂：缓凝、保水、保塑、稳气性差 （2）配合比不合理 用水量过小、砂过细、外加剂掺量小 （3）施工环境 温度过高、湿度过小、风力过大,2.异常凝结 急凝：搅拌后迅速凝结 水泥过热、水泥中石膏严重不足、外加剂与水泥严重不适应