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水泥混凝土实验规程 JTGE30 2005 大家好 1 三 硬化水泥混凝土性能试验抗压强度 轴心抗压强度 抗弯拉强度等 一 混凝土性质简介 二 新拌混凝土的性质试验稠度坍落度 维勃稠度 凝结时间 含气量 表观密度等 水泥混凝土试验方法 2 1 1 定义 混凝土 是由胶凝材料 水和粗细骨料 集料 及其它材料按适当的比例配合 经过流塑性拌合物水化初凝终凝硬化 人工石 砼 第一部份 混凝土性质概述 3 1 2普通混凝土的组成 混凝土组成材料 集料 骨料 粗骨料 石 细骨料 砂 外加剂 化学外加剂 掺合料 矿物外加剂 外加剂 水泥 水 4 1 3混凝土的组织结构 混凝土由固相 气相和液相构成 固相由水泥水化物和砂 石子组成 气相由不同直径的孔隙内的空气组成 液相由孔隙中的水溶液组成 集料与水泥固结 孔隙 5 1 4 主要技术指标 混凝土拌和物物理性能指标 稠度 坍落度 坍落扩展度 维勃稠度 凝结时间 泌水 含气量 表观密度 配合比分析 硬化混凝土力学性能指标 抗压强度 轴心抗压强度 抗弯拉强度 劈裂强度 弹性模量 硬化混凝土耐久性能指标 抗渗性 早期抗裂性 干缩性 抗氯离子渗透性 抗冻性 受压徐变 碳化 钢筋锈蚀 抗压疲劳变形 抗硫酸盐侵蚀 碱骨料反应 6 第二部份 新拌混凝土的性能试验 试验项目 1 混凝土搅拌与现场取样方法 2 混凝土拌合物坍落度试验方法 4 混凝土拌合物含气量试验方法 6 混凝土拌合物泌水试验方法 7 混凝土拌合物配合比分析试验方法 5 混凝土拌合物凝结时间试验方法 3 混凝土拌合物表观密度方法 7 砼搅拌机 8 磅秤 铁铲 镘刀 9 2 1 1 混凝土搅拌 环境条件 环境温度20 5 材料用量 按配合比计算每盘材料质量 拌和体积大于所需混凝土1 2倍 材料用量以干燥质量计 称量的精确度 集料为 1 水 水泥 掺合料和外加剂为 0 5 干燥状态对指含水率小于0 5 的细骨料或含水率小于0 2 的粗骨料 10 搅拌程序 搅拌机具先湿润 用同材料配比进行涮膛 加料顺序为粗集料 细集料 水泥拌匀徐徐加水 搅拌2min 加完水继续搅拌2min 经人工翻拌1 2min 来回翻拌至少六遍 从试样制备完毕到开始做各项试验不宜超过5min 不包括成型试件 11 2 1 2 混凝土现场取样方法 由搅拌机 料斗 运输小车已入浇制的构件中取样时 均须从三处以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性样品 不要抽取已经离析的混凝土 集中用铁铲翻拌 后立即进行拌合物的试验 拌合物取样量应多于试验所需数量的1 5倍 其体积不小于20L 12 2 1 3 注意事项 注意材料同环境条件 涮膛 加料顺序 徐徐加水过程中对拌和物观察其和易性 调整用水量 搅拌时间 倒料后的均匀性 在盘或车从1 4 1 2 3 4处取砼样 现场从三次以上不同部位取样 注意保持原来水份 运输粗集料沉淀离析 试验样的代表性直接影响结果的误差 13 2 2 混凝土坍落度试验方法 坍落度 mm 维勃稠度 s 流动性 和易性 粘聚性 目测 经验判断 保水性 目测 经验判断 混凝土和易性定义 和易性 是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀 不发生分层离析 泌水等现象 适于运输 浇筑 捣实成型等施工作业 并能获得质量均匀 密实的混凝土的性能 2 2 1 混凝土和易性定义 14 二 水泥混凝土拌合物稠度试验 坍落度仪法 1 何谓坍落度 一定形状的新拌水泥混凝土拌合物在自重作用下的下沉量 70mm 15 2 2 2 坍落度测试 使用仪器有 坍落度筒 捣棒 钢板尺等 在平板上踏紧坍落筒 分三层1 3筒高装料 插捣25次 垂直提筒5 10s内完成 测试全过程150s内完成 测量精度精确至1mm 结果修约5mm 当两次出现崩塌或一边剪切破坏记录为和易性不好 测试坍落度的同时通过操作感觉评价拌和物和易性 16 17 坍落度试验 18 对混凝土重新翻拌 注意垂直提坍落度筒 对混凝土重新翻拌 对混凝土重新翻拌 错误 注意水平最高点测量 19 2 2 3 棍度 按插捣混凝土的难易程度评定 分 上 中 下 三级 上 表示插捣容易 中 表示插捣时稍有石子阻滞的感觉 下 表示很难插捣 2 2 4 含砂情况 按拌合物外观含砂多少而评定 分 多 中 少 三级 多 表示用镘刀抹拌合物表面时 一两次即可使表面平整无蜂窝 中 表示抹五 六次才可使表面平整无蜂窝 少 表示抹面困难 不易抹平 有空隙及石子外露等现象 目测方法评定下列性质 20 2 2 5 粘聚性 观测拌合物各组分相互粘聚情况 评定方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻打 如锥体在轻打后逐渐下沉 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 即表示粘聚性不好 2 2 6 保水性 指水分从拌合物中析出情况 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 表示提起坍落筒后 没有水分从底部析出 21 新拌混凝土稠度分级 坍落度 很干稠 s 10mm 维勃仪 低塑 50 90mm 塑性 100 150mm 流塑 160mm 干稠 10 40mm 22 注意事项 装料不均匀 石子在一个角落 混凝土插捣不规则 尤其是第三层 插捣运动轨迹呈螺旋形 控制插捣深度 防止拌和物分层离析 脚踏不住 插捣时容易出现浮筒 测量位置不是在最高点 随意性测量 测试过程记录不完善 绝大多数记坍落度值 其它现象及和易性评价不记录 23 坍落度大于220mm 用钢尺测量最大直径和最小直径 在这两个直径之差小于50mm的条件下 用算术平均值作为坍落扩展度值 否则此次试验无效 本项目是重要指标之一 不但能评价混凝土工作性能 还可测量在自重作用下流动的抗剪性 24 2 3 1 维勃稠度仪 维勃工作度测定仪 维勃工作度测定仪加配重8 7 2 75kg 透明圆盘 配重两块8700g 容器内有坍落度筒 25 维勃稠度仪 26 2 2 3 维勃稠度试验方法 1 扣紧漏斗坍落度筒 容器与漏斗中心重合 拧紧定位螺丝 坍落度操作同上方法 透明圆盘轻轻与混凝土顶面接触 2 开启振动台和秒表 通过透明圆盘观察混凝土的振实情况 当圆盘的底面刚为水泥浆布满时 迅即按停秒表和关闭振动台 记下秒表所记时间 精确至1S 3 注意事项 骨料最大粒径31 5mm 坍落度 10mm检查圆盘是否可以顺利滑向容器 维勃仪测试结果拌合物稠度维勃时间5s 30s 27 2 2 4 维勃时间判别条件 维勃仪法 振动开始计时至砼浆刚体布满透明圆盘的时间 s 维勃时间 维勃工作度测定仪法 振动开始计时至混凝土一半面积出浆所经过的时间VC值 s 但不关闭振动台 断续振60s时停机 从试样表面的平整情况及出浆程度进行评分 28 混凝土含气量 仪器标定 量钵 0 含气量 标准曲线 混凝土含气量测定 结果处理及注意事项 2 3 混凝土拌合物含气量试验方法 29 混合式气压法含气量测定仪 压力表 30 2 3 1 含气量测定仪定期标定 用水量标定钵体积 含气量0 的标定 含气量1 10 的标定 绘制含气量与压力表标准曲线 31 用水标定钵体积 6 9L 7 1L 含气量0 点标定 量钵灌满水 排气注水 确保被水冲满 打气并调到压力表为0 1MPa 此时的含气量为零 含气量1 10 点标定 根据量钵标定的体积 6950 1 695mL放水 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 并用微调准确地调到0 1MPa 按1 2次阀杆 记录压力表压力 重复放695mm放水 此时含气量为2 重复以上方法至含气量10 止 压力表读值为横座标 含气量值为纵座标 绘制含气量与压力关系曲线 32 砼含气量标准曲线图 33 含气量检验流程图 34 2 3 2 混凝土含气量测定 均匀加料 振动15 30s 也可用人工分3次装入含气量仪 每次用捣棒插捣25次 均匀布满混凝土面 表面光滑无气泡 密封加盖 打开排气阀 注水至满流出 关闭后打气加压调至0 1MPa 按下阀门杆1 2次 压力表读数PO1 重测一次压力表读数PO2 两次相对误差大于0 2 加一次 仍是大于0 2 作废重做 35 含气量率定曲线对照 确定混凝土的含气量A1 测定骨料校正因素C 计算混凝土含气量 A A1 C式中 A为混凝土含气量 A1为含气量筒测定的含气量值 C为骨料含气量 36 混凝土凝结时间 仪器要求与环境条件 混凝土凝结时间测定 结果处理及注意事项 2 4 砼拌和物凝结时间试验方法 37 四 砼拌合物凝结时间试验 1 目的 测定砼的凝结时间 以控制现场施工流程 2 适用 不同配合比 坍落度值不为零的砼拌和物的凝结时间测定 38 仪器 贯入阻力仪最大测量值不小于1000N 刻度盘精度为10N 测针 长约100mm 平面针头圆面积为100mm2 50mm2 20mm2三种 在离贯入端25mm处刻有标志 试验温度20 2 尽可能与现场相同的环境 人体磅秤阻力显示器 加力杆 测针 39 4 试样制备 4 1 取样 取代表性样 应记录加水时间 用4 75mm筛筛出砂浆 再人工翻拌 入模 每批砼拌合物取一个试样 共取3个 分装3个试模 4 2 振实 坍落度不大于70mm的 用振动台 至表面出浆 避免过振 坍落度大于70mm的 用捣棒人工捣实 螺旋由外向中心均匀插捣25次 橡皮锤轻击试模侧面排除空洞 调整砂浆表面 使其低于试模上沿约10mm 筒应立即加盖 40 4 3 养护 温度20 2 或与现场相同 在以后试验中 环境温度始终保持20 2 在整个测试过程中 除在吸取泌水或贯入试验外 筒应始终加盖 4 4 吸水 约1h后 试件一侧垫高约20mm 倾斜约2min 用吸管吸泌水 以后每到测前2min 多应吸水 若在贯入测试前还有泌水 也应吸干 41 5 试验步骤 5 1 试件放在底座上 记录刻度盘上显示的砂浆和容器总质量 5 2 选针 根据阻力不同 选择适宜的测针 一般当砂浆表面测孔边出现微裂缝时 应立即换截面积较小的测针 42 5 3 压针 读贯入阻力值 记录时间 1 先使测针端面刚刚接触砂浆表面 在10s 2s垂直均匀压入试针 深度为25mm 2mm 记下刻度盘上的读数 精确至10N 记录此时的时间 精确至1min 为的是求从开始加水拌和起所经过的时间 及温度 2 测针距试模边缘至少25mm 测点之间距至少为针的直径2倍且不少于15mm 三个试模每次各测1 2点 取平均值为该时间的贯入阻力值 43 3 每个样贯入阻力应在0 2MPa 28MPa间 且不少于六次 最后一次的单位面积贯入阻力应不低于28MPa 4 测定间隔 a 从加水拌和时算起 常温普通砼3h后开始 以后每次间隔0 5h测一次 b 早强混凝土或在气温较高时 2h后开始测 以后每隔0 5h测一次 c 缓凝砼或在低温时 可在5h后开始测 以后每隔2h测一次 d 在临近初凝 终凝时间时可增加测定次数 44 5 4 试验结果 5 4 1 Fpr p AFpr 单位面积贯入阻力 MPa p 测针贯入深度为25mm时的贯入压力 N A 贯入测针截面面积 mm2 计算精确至 1MPa 45 5 4 2 时间 贯入阻力曲线以单位面积贯入阻力为纵坐标 测试时间为横坐标 绘制单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线 经3 5MPa和28MPa画两条平行于横坐标的直线 则直线与曲线相交点的横坐标即为初凝和终凝时间 终凝28MPa 初凝3 5MPa 46 5 4 3 取三个平均值 三个测值中的最大值或最小值 如果有一个与中间值之差超中间值的10 取中间值为实验结果 如果最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的10 时 则此实验无效 凝结时间用h min表示 精确至5min 47 5 4 5 注意事项 混凝土拌合物过4 75mm筛析砂浆难度较大 选择测针一般当砂浆表面测孔边出现微裂缝时 更换小针 100mm2 0 2 3 5MPa 50mm2 3 5 20MPa 20mm2 20 30MPa 3 测试时间的控制 48 五 拌和物表观密度试验方法 1 试验目的 测定水泥混凝土拌合物捣实后的密度 以备修正 核实水泥混凝土配合比计算中的材料用量 密度 质量 体积质量不同 体积不同 密度也不同 表干密度 表干质量 体积湿密度 湿土质量 体积 49 5 1 试验仪器 5 1 1 试样筒 坚固不漏水 对于集料公称最大粒径不大于31 5mm的拌合物采用5L的试样筒 其内径与内高均为186mm 2mm 对于集料公称最大粒径大于31 5mm的拌合物采用的试样筒 其内径与内高均应大于集料公称最大粒径的4倍 5 1 2 捣棒5 1 3 磅秤 量程100kg 感量为50g5 1 4 振动台5 1 5 其它 金属直尺 镘刀 玻璃板 50 5 2 试验步骤 5 2 1 称重 试验前用湿布擦净试筒内外 称重 m1 精确至50g 5 2 2 装料 捣固 分二种情况 a 当坍落度不小于70mm时 宜用人工捣固 1 对于5L试样筒 分二层装入 每层捣25次 2 大于5L试样筒 每层装混凝土高度不应大于100mm 每层插按每10000mm2截面不小于12次计算 用捣棒从边缘到中心沿螺旋线均匀插 捣棒应垂直压下 不得冲击 捣底层时应至筒底 捣上两层时 须插入其下一层约20mm 30mm 每捣完一层 应在量筒外壁拍打5 10次 直至拌合物表面不出现气泡为止 51 b 当坍落度小于70mm时 宜用振动台振实 筒在振动台上夹紧 一次装满 立即振动 如振动中混凝土低于筒口 随时添加 振动至拌和物表面出现水泥浆为止 5 2 3 刮平 称重 用金属直尺与筒口齐平刮去多余的混凝土 用镘刀抹平表面 用玻璃板检验 后擦净筒外部 称重 m1 精确至50g 5 2 4 计算ph m2 m1 v 1000ph 拌和物表观密度 kg m3 m1 筒质量 kg m2 捣实后混凝土和筒总质量 kg v 筒容积 L 52 试验结果计算精确到10kg m3 两次的平均值作为测定值 精确到10kg m3 试样不得重复使用 筒容积应经常校正 称干净的筒和玻璃板合并称重 筒加满水 盖上玻璃板 筒内不得在气泡 擦干外部水分 称出水的质量 即为筒容积 当无筒时也可以用试模 150 150 150 mm 3 375L 玻璃板 筒 53 六 混凝土拌合物稠度试验方法 改进VC法 6 1实验目的 用于实验室及现场测定路面碾压混凝土拌合物的稠度 为碾压混凝土配合比设计及现场质量控制提供依据 6 2仪器设备 1 维勃稠度仪如图 54 2 捣棒 直径16mm 长600mm 一端为弹头形 橡皮锤 镘刀等 3 秒表 分度值为0 5s 4 磅秤 量程大于50kg 55 6 3实验步骤6 3 1擦拭容量筒及圆盘的上下面 取水泥混凝土试样25kg6 3 2分层将试样装入桶内 每层用捣棒从容量筒周边向中心螺旋形均匀插捣25次 用橡皮锤均匀敲击筒周围10次 消除空洞 上层插捣完毕后 用镘刀除去高出筒口的试样 并将表面抹平 6 3 4开启振动台和秒表 通过透明圆盘观察混凝土的振实情况 当圆盘的底面刚为水泥浆布满时 迅即按停秒表和关闭振动台 记下秒表所记时间 精确至1S 56 6 3 5当试模半面积出浆时 只记录VC值 但不关闭振动台 使其振动60s再停机 停机后 提取圆盘及配重砝码 对试样表面的平整情况及出浆程度进行评分 如下 5分4分3分2分1分 平整出浆好 平整出浆较好 平整基本出浆 有缺陷出浆不足 不平无浆 57 6 4实验结果每个试样重复两次实验 以两次测值的平均值为实验结果 精确至1s 如果两次测值与平均值的误差均超过20 实验结果无效 58 七水泥混凝土拌合物泌水实验 7 1实验目的 适用于集料公称最大粒径不大于31 5mm的水泥混凝土拌合物泌水的测定7 2仪器设备 1 试样筒 试样筒 坚固不漏水 对于集料公称最大粒径不大于31 5mm的拌合物采用5L的试样筒 其内径与内高均为186mm 2mm 壁厚3mm 并配有盖子 对于集料公称最大粒径大于31 5mm的拌合物采用的试样筒 其内径与内高均应大于集料公称最大粒径的4倍 59 2 台称 量程为50kg 感量为50g 3 量筒 容量为10mL 50mL 100mL的量筒及吸管 量筒分度值均为1mL 4 捣棒 5 秒表 分度值为1s 7 3实验步骤7 3 1温度保持在20 2 60 7 3 2用湿布擦拭立即称量 记录试样筒质量 装料及捣实方法如下 1 坍落度不大于70mm 用振动台振实 试样一次装入 使拌合物低于试样筒表面30 3mm抹平后立即称量并开始计时 2 坍落度大于70mm 用捣棒捣实 分两层装入 每层插捣次数为25次 捣棒由边缘向中心均匀的插捣 每一层插捣完用橡皮锤轻轻敲击容器外壁5 10次 直到拌合物表面插捣孔消失并不见大气泡未止 抹平后开始称量并计时 61 7 3 3保持试样筒水平且不振动 实验过程中除了吸水操作外 应始终盖好盖子 7 3 4拌合物加水拌合开始 从计时开始后一小时内 每10分钟吸一次水 一小时后 每30分钟吸一次水 直到认为不再泌水为止 记录每次吸水量 精确至1mL 当吸水量总量用质量表述时 用Ww表示 62 7 4实验结果 泌水量按下式计算 63 泌水率按下式计算 计算精确至1 64 第三部份 硬化混凝土性能试验 一 混凝土强度基本性质 三 混凝土抗压强度试验 二 混凝土试件成型及养护 四 混凝土抗弯拉试验 砼力学试验方法 五 混凝土强度评定 65 3 1 1 混凝土强度的基本性质 内因 外因 胶凝材料质量 集料规格质量 水泥与骨料界面的强度 环境温湿度及养护方法 施工技术条件 实验条件与操作水平 影响强度因素 66 混凝土强度等级及划分 标准试件强度等级3个为一组以150mm 150mm 150mm试件 在温度20 2 相对湿度95 以上 养护28d 经受压力荷载 以N mm2为试件的强度 MPa 混凝土强度常见等级有 C10 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 11个 试件尺寸的选择及抗压强度折算系数 67 3 1 2 各种标号混凝土的使用工程部位 经验 C10 C15 基础 片石砼基础 涵洞基础 挡墙基础 等 C20 C25 桩基础 承台 台身 墙身 墩 柱 栏杆 护栏等 C30 C35 桩基础 承台 墩 柱 台身 台帽 涵洞盖板等 C40 C45 梁板 桥面铺装等 C50 C55 T梁 预制梁 伸缩缝等 规律 越在下面的标号越低 越往高的标高越高 68 3 2 1 砼试件制作 1 1 试模 有很多种 分圆柱体和非圆柱体 见表 69 70 1 2 对试模的要求 圆柱体试模 直径误差 1 200d 高度误差 1 100h 试模底板的平面度公差不超过0 02mm 组装试模时 圆筒纵轴与底板应成直角 允许公差为0 5 非圆柱体试模 内部尺寸允许偏差为 0 2 相邻面夹角为90 0 3 试件边长的尺寸公差为1mm 内壁光滑 不得出现渗漏 有异常时要更换或自检 合格方能使用 71 150 150 150 mm砼试模 72 150mm的立方体标准尺寸试件 73 试件尺寸大小对强度值的影响 环箍效应 74 3 2 2 混凝土试件成型及养护 混凝土试模 mm 抗压 150mm3 100mm3 200mm3 150 150 300 mm抗弯拉 150 150 550 100 100 400 校准标准 内部平整度 0 2 夹角90 0 3 边长尺寸1mm承压面的平面度公差不超过0 0005d 边长 校准记录 仪器基本信息 依据标准 测量仪器精度与检定 技术指标 外观检查 测量数据 结论 75 试件成型 规定在5min内完成坍落度后 在15min成型 坍落度70mm为振动或人工插捣 振动时间为不大于90s 分两层插捣 每100cm2插捣不小于12次150mm3 不小于30次 锤打10 15下 抹面高低不超过0 5mm 76 成型后保湿 在20 5 相对湿度大于50 环境下养护1 2昼夜 折模编号 移入20 2 相对湿度大于95 环境下养护28d C25K5 325涵洞1 盖板28d2010 08 25 77 标准混凝土养护室 喷雾管嘴 78 养护室试件摆放情况 79 养护架 80 不符合的混凝土试件 严重缺角 破裂孔洞 尺寸超标 81 1 4 3 标准养护龄期为28d 以搅拌加水开始算起 非标准龄期为1d 3d 7d 60d 90d 180d 1 4 4 至试验龄期时 自养护室取出试件 继续保持其湿度不变 如是同条件养护的试件 亦应尽量保持与构件相同干湿状态进行试验 82 养护 温度 龄期与砼强度的关系 83 注意事项 试模平面凹凸不平和夹角90 偏差 造成单点受力和偏心受压 装料不均匀 造成不密实 影响强度 振动和插捣不密实 造成蜂窝孔洞影响强度 成型面超高 增加承压面积 提高强度 养护不规范 直接影响砼强度 84 水泥混凝土立方体抗压强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定水泥混凝土极限抗压强度的方法和步骤 本方法可用于确定水泥混凝土的强度等级 作为评定水泥混凝土品质的主要指标 本方法适用于各类水泥混凝土立方体试件的极限抗压强度试验 85 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 混凝土强度等级大于等于C60时 试验机上 下压板之间应各垫一钢垫板 平面尺寸应不小于试件的承压面 其厚度至少为25mm 钢垫板应机械加工 其平面度允许偏差士0 04mm 表面硬度大于等于55HRC 硬化层厚度约5mm 试件周围应设置防崩裂网罩 86 试件制备及养护 1试件制备和养护应符合相关规定 2混凝土抗压强度试件尺寸符合相关规定 3集料公称最大粒径符合相关规定 4混凝土抗压强度试件以同龄期者为一组 每组为3根同条件制作和养护的混凝土试件 87 试验步骤 1 至龄期取出试件 尽快试验 避免其湿度变化 2 检查试件 尺寸及形状 相对两面应平行 3 量尺寸 精确至1mm 试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算4 试验时擦干试件 5 摆在压力机上 以成型时侧面为上下受压面 6 居中 试件中心与压力机对中 7 加荷速度 如下图8记数 当试件接近破坏而开始迅速变形时 应停止调整油门 直至试件破坏 记下破坏极限荷载 88 89 试验结果 混凝土立方体试件抗压强度按下式计算 fcu F Afcu 砼抗压强度 MPa F 极限荷载 N A 受压面积 mm2 90 以3个试件算术平均值为测定值 精确至0 1MPa 最大值或最小值与中间值之差超过15 时取中间值 两者都超过15 时 该组试件无效 当砼强度等级 C60时 应用标准试件 当砼强度等级 C60时 非标准试件应 尺寸换算系数 91 水泥混凝土圆柱体轴心抗压强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定圆柱体水泥混凝土极限抗压强度的方法 本方法适用于各类水泥混凝土的圆柱体试件及现场芯样的极限抗压强度试验 92 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 混凝土强度等级大于等于C60时 试验机上 下压板之间应各垫一钢垫板 平面尺寸应不小于试件的承压面 其厚度至少为25mm 钢垫板应机械加工 其平面度允许偏差士0 04mm 表面硬度大于等于55HRC 硬化层厚度约5mm 试件周围应设置防崩裂网罩 4 游标卡尺 量程300mm 分度值为0 02mm 93 试件制备及养护 1试件制备和养护应符合相关规定 2混凝土抗压强度试件尺寸符合相关规定 3集料公称最大粒径符合相关规定 4对于现场芯样 长径比大于等于1 适宜的长径比为1 9 2 1 最大长径比不能超过2 1 芯样最小直径为100mm 直径至少是公称最大粒径的2倍 5混凝土轴心抗压强度试件以同龄期者为一组 每组为3根同条件制作和养护的混凝土试件 94 试验步骤 1圆柱试件在实验前 务必进行端面平整 2在破型之前 保持试件原有湿度 在实验时擦干试件 测量其尺寸及外观 首先测量沿试件高度中央部位相互垂直的两个方向的直径 分别记为d1 d2 再分别测量相互垂直两个方向直径端点的四个高度 3将试件置于上下压板之间 试件轴中心应与压力机几何对中 4加载速度如图 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F N 95 试验结果 2以3个试件测值的算术平均值为测定值 3个试件中最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15 则取中间值为测定值 如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15 则该组试验结果无效 96 3采用非标准尺寸试件测得的轴心抗压强度 应乘以尺寸换算系数 对200mmx200mm截面试件为1 05 对100mrnx100mm截面试件为0 95 当混凝土强度等级大于等于C60时 宜用标准试件 97 水泥混凝土棱柱体轴心抗压强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定棱柱体水泥混凝土轴心抗压强度的方法 本方法适用于各类水泥混凝土的棱柱体试件 98 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 混凝土强度等级大于等于C60时 试验机上 下压板之间应各垫一钢垫板 平面尺寸应不小于试件的承压面 其厚度至少为25mm 钢垫板应机械加工 其平面度允许偏差士0 04mm 表面硬度大于等于55HRC 硬化层厚度约5mm 试件周围应设置防崩裂网罩 4 钢尺 分度值为lmm 99 试件制备和养护 1试件制备和养护应符合相关规定 2混凝土轴心抗压强度试件尺寸符合相关规定 3集料公称最大粒径符合相关规定 4混凝土轴心抗压强度试件以同龄期者为一组 每组为3根同条件制作和养护的混凝土试件 100 试验步骤 1至试验龄期时 自养护室取出试件 用湿布覆盖 避免其湿度变化 在试验时擦干试件 测量其高度和宽度 精确至lmm 2在压力机下压板上放好试件 几何对中 3加载速度如图 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F N 101 试验结果 1混凝土棱柱体轴心抗压强度fcp按下式计算 2以3个试件测值的算术平均值为测定值 3个试件中最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15 则取中间值为测定值 如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15 则该组试验结果无效 3采用非标准尺寸试件测得的轴心抗压强度 应乘以尺寸换算系数 对200mmx200mm截面试件为1 05 对100mrnx100mm截面试件为0 95 当混凝土强度等级大于等于C60时 宜用标准试件 102 水泥混凝土棱柱体抗压弹性模试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定水泥混凝土在静力作用下的受压弹性模量方法 水泥混凝土的受压弹性模量取轴心抗压强度1 3时对应的弹性模量 本方法适用于各类水泥混凝土的直角棱柱体试件 103 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 微变形测量仪 符合 杠杆千分表产品质量分等 中技术要求 千分表2个 0级或1级 或分度值不大于0 00Imm的其它仪表 如引伸仪 4 微变形测量仪固定架两对 标距为150mm 如图 5 钢尺 量程600mm 分度值为lmm 502胶水 铅笔和秒表等 104 试件制备 1试件尺寸与圆柱体抗压强度试件相同 2每组为6根同龄期同条件制作和养护的试件 其中3根用于测定圆柱体抗压强度 提出弹性模量试验的加荷标准 另3根用于弹性模量试验 105 试验步骤 1试件取出后 用湿毛巾覆盖并及时进行试验 保持试件干湿状态不变 2擦净试件 测量其尺寸及外观尺寸量测精确至1mm 试件不得有明显缺损 端面须预先进行端部处理 3取3根试件进行圆柱体抗压强度试验 计算圆柱体抗压强度fcp 4取另3根作抗压弹性模量试件 变形量测仪应安装在试件两侧的中线上并对称与试件两侧 5将试件移于压力机球座上 几何对中 加荷方法如图 106 6开动压力机 当上压板与试件接近时 调整球座 使接触均衡 加荷至基准应力为0 5MPa对应的初始荷载值F0 保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数 应立即以0 6MPa s士0 4MPa s的加荷速率连续均匀加荷至1 3轴心抗压强度fcp对应的荷载值Fa 保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数7以上读数应和它们的平均值相差在20 以内 否则应重新对中试件后重复4 6中的步骤 如果无法使差值降低到20 以内 则此次试验无效 107 8预压确认4 7后 以0 6MPa s士0 4MPa s的速度卸荷至基准应力0 5MPa对应的初始荷载值F0 并持荷60s 以相同的速度加荷至荷载值Fa 再保持60s恒载 最后以相同的速度卸荷至初始荷载值F0 至少进行两次预压循环 4 9测试在完成最后一次预压后 保持60s初始荷载值F0 在后续的30s内记录两侧变形量测仪的读数 再用以同样的加荷速度加荷至荷载值Fa 再保持60s恒载 并在后续的30s内记录两侧变形量测仪的读数 10卸除变形量测仪 以同样的速度加荷至破坏 记下破坏极限荷载F N 如果试件的圆柱体抗压强度与fcp之差超过fcp的20 时 应在报告中注明 108 2020 1 7 109 试验结果 2以3根试件试验结果的算术平均值为测定值 如果其循环后的任一根与循环前轴心抗压强度与之差超过后者的20 则弹性模量值按另两根试件试验结果的算术平均值计算 如有两根试件试验结果超出上述规定 则试验结果无效 结果计算精确至100MPa 110 水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量试验方法 1目的 适用范围本方法规定了在静力作用下测定水泥混凝土圆柱体抗压弹性模量的方法 水泥混凝土的受压弹性模量取轴心抗压强度1 3时对应的弹性模量 本方法适用于各类水泥混凝土的圆柱体试件 111 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 微变形测量仪 符合 杠杆千分表产品质量分等 中技术要求 千分表2个 0级或1级 或分度值不大于0 00Imm的其它仪表 如引伸仪 4 微变形测量仪固定架两对 标距为150mm 5 钢尺 量程600mm 分度值为lmm 502胶水 铅笔和秒表等 112 试件制备 1试件尺寸与圆柱体抗压强度试件相同 2每组为6根同龄期同条件制作和养护的试件 其中3根用于测定圆柱体抗压强度 提出弹性模量试验的加荷标准 另3根用于弹性模量试验 113 试验步骤 1试件取出后 用湿毛巾覆盖并及时进行试验 保持试件干湿状态不变 2擦净试件 测量其尺寸及外观 首先测量沿试件高度中央部位相互垂直的两个方向的直径 分别记为d1 d2 再分别测量相互垂直两个方向直径端点的四个高度 试件不得有明显缺损 端面须预先进行端部处理 3取3根试件进行圆柱体抗压强度试验 计算圆柱体抗压强度fcc 4取另3根作抗压弹性模量试件 变形量测仪应安装在试件两侧的母线上 5将试件移于压力机球座上 114 6对中 开动压力机 当上压板与试件接近时 调整球座 使接触均衡 加荷至基准应力为0 5MPa对应的初始荷载值F0 保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数 应立即以0 6MPa s士0 4MPa s的加荷速率连续均匀加荷至1 3圆柱体抗压强度fcc对应的荷载值Fa 保持恒载60s并在以后的30s内记录两侧变形量测仪的读数7以上读数应和它们的平均值相差在20 以内 否则应重新对中试件后重复4 6中的步骤 如果无法使差值降低到20 以内 则此次试验无效 115 8预压确认4 7后 以0 6MPa s士0 4MPa s的速度卸荷至基准应力0 5MPa对应的初始荷载值F0 并持荷60s 以相同的速度加荷至荷载值Fa 再保持60s恒载 最后以相同的速度卸荷至初始荷载值F0 至少进行两次预压循环 4 9测试在完成最后一次预压后 保持60s初始荷载值F0 在后续的30s内记录两侧变形量测仪的读数 再用0 6MPa s士0 4MPa s的加荷速度加荷至荷载值Fe 再保持60s恒载 并在后续的30s内记录两侧变形量测仪的读数 10卸除变形量测仪 以0 6MPa s士0 4MPa s速度加荷至破坏 记下破坏极限荷载如果试件的圆柱体抗压强度与fcc之差超过fcc的20 时 应在报告中注明 116 试验结果计算 1试件直径计算d d1 d2 2式中 d1 试件计算直径 mm 精确至0 1mm d2 两个垂直方向的直径 mm 117 3 以3根试件试验结果的算术平均值为测定值 如果其中有一根试件的轴心抗压强度值与用以确定检验控制荷载的轴心抗压强度值之差超过后者的20 时 则弹性模量值按另两根试件试验结果的算术平均值计算 如有两根试件超出上述规定 则试验结果无效 结果计算精确至100MPa 118 混凝土抗弯拉强度试验 1目的 为设计提供设计参数 检查砼施工品质 路面混凝土 确定抗弯拉弹性模量试验加荷标准 适用 各类砼棱柱体试件 119 仪器设备 1 压力机或万能试验机 应符合T055l中2 3的规定 2 抗弯拉试验装置 即三分点处双点加荷和三点自由支承式混凝土抗弯拉强度与抗弯拉弹性模量试验装置 如图T0558 1所示 120 抗折试验机 121 1 尺寸符合规定 同时在试件长向中部1 3区段内表面不得有直径超过5mm 深度超过2mm的孔洞 2 取同龄期的为一组 每组3根同条件制作和养护 试件制备 122 1 取出试件 湿布覆盖 保持试件干湿状态不变 2 量出尺寸 在试件中部量出宽度和高度 精至1mm 3 安放试件 侧面朝上 对中 应使接触面平稳 均匀 否则应垫平 4 加荷 保持均匀 连续 试验步骤 123 5 当试件接近破坏而开始迅速变形时 应停止调整油门 直至试件破坏 记下破坏极限荷载 6 记录下最大荷载和试件下边缘断裂的位置 124 1 当断面发生在两个加荷点之间fr F L b h2 fr 抗弯拉强度 MPa F 极限荷载 kN L 支座间距离 mm b 试件宽度 mm h 试件高度 mm 试验结果 125 以3个试件算术平均值为测定值 精确至0 01MPa 最大值或最小值与中间值之差超过15 时取中间值 两者都超过15 时 该组试件无效 2 3个试件中 如有1个断裂面在加荷点外侧 按另2个的试验结果算 如果这两个测值的差值不大于这两个测值中的较小值的15 以两个测值的平均值为结果 否则无效 126 3 如有两个试件出现断裂面在加荷点外侧 该组试验结果无效 4 采用100mm 100mm 400mm非标准试件时 试验得到的弯拉强度值应 0 85 5 当砼强度等级 C60时 应用标准试件 127 操作方法及注意事项 1 测量试件尺寸 精确至1mm 按承压面实测面积计算强度 2 保持原湿度 避免干燥提高强度 3 仪器的平衡 试件轴心对中 4 控制加荷速度 小于C30的试件控制在0 3 0 5MPa s 6 8 11 0 kN s C30 C60的试件控制在0 5 0 8MPa s 11 18 kN s 128 水泥混凝土抗弯拉弹性模量试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定水泥混凝土抗弯拉弹性模量的方法和步骤 抗弯拉弹性模量是以1 z抗弯拉强度时的加荷模量为准 本方法适用于各类水泥混凝土棱柱小梁试件 129 仪器设备 1 压力机 抗弯拉试验装置 2 千分表 一个 分度值为0 OO1mm 0级或1级 3 千分表架 一个 图为金属刚性框架 正中为千分表插座 两端有三个圆头长螺杆 可以调整高度 4 毛玻璃片 每片约1 0cm2 502胶水 平口刮刀 T字尺 直尺 钢卷尺和铅笔等 130 试验步骤 1至试验龄期时 自养护室取出试件 用湿布覆盖 避免其湿度变化 清除试件表面污垢 修平与装置接触的试件部分 对抗弯拉强度试件即可进行试验 在试件上下面 即成型时两侧面 划出中线和装置位置线 在千分表架共四个脚点处 用干毛巾先擦干水分 再用502胶水粘牢小玻璃片 量出试件中部的宽度和高度 精确至lmm 131 2将试件安放在支座上 使成型时的侧面朝上 千分表架放在试件上 压头及支座线垂直于试件中线且无偏心加载情况 而后缓缓加上约1kN压力 停机检查支座等各接缝处有无空隙 必要时需加金属薄垫片 应确保试件不扭动 而后安装千分表 其触点及表架触点稳立在小玻璃片上 如图 l一试件 2一可移动支座 3 加荷支座 4一千分表 5一千分表架 6 螺杆 7 定支座 132 3取抗弯拉极限荷载平均值的1 2为抗弯拉弹性模量试验的荷载标准 F0 5 进行5次加卸荷载循环 由1kN起 以0 15kN s一0 25kN s的速度加荷 至3kN刻度处停机 设为Fo 保持约30s 在此段加荷时间中 千分表指针应能起动 否则应提高F0至4kN等 记下千分表读数 0 而后继续加至F0 5 保持约30s 记下千分表读数 0 5 再以同样速度卸荷至1kN 保持约30s 为第一次循环 图为抗弯拉弹性模量试验加荷示意图 133 4同第一次循环 共进行五次循环 取第五次循环的挠度值为准 如第五次与第四次循环挠度值相差大于0 5um时 须进行第六次循环 直到两次相邻循环挠度值之差符合上述要求为止 取最后一次挠度值为准 5当最后一次循环完毕 检查各读数无误后 立即去掉千分表 继续加荷直至试件折断 记下循环后抗弯拉强度ff 观察断裂面形状和位置 如断面在三分点外侧 则此根试件结果无效 如有两根试件结果无效 则该组试验无效 134 试验结果 以3个试件测值的算术平均值为测定值 3个试件中最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15 则把最大值和最小值舍去 以中间值作为试件的抗弯拉强度 如有两个测值与中间值的差值均超过中间值的巧 时 则该组试验结果无效 135 水泥混凝土立方体劈裂抗拉强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定水泥混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度的方法和步骤 本方法适用于各类水泥混凝土的立方体试件 136 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 劈裂钢垫条和三合板垫层 或纤维板垫层 如图所示 钢垫条顶面为半径75mm的弧形 长度不短于试件边长 木质三合板或硬质纤维板垫层的宽度为20mm 厚为3mm一4mm 长度不小于试件长度 垫层不得重复使用 3 钢尺 分度值为lmm 图为劈裂试验用钢垫条 尺寸单位 mm 1一上压板 2 下压板 3 垫层 4 垫条 137 试件制备和养护 1试件尺寸符合规定2本试件应同龄期者为一组 每组为3个同条件制作和养护的混凝土试件 138 试验步骤 1至试验龄期时 自养护室取出试件 用湿布覆盖 避免其湿度变化 检查外观 在试件中部划出劈裂面位置线 劈裂面与试件成型时的顶面垂直 尺寸测量精确至lmm 2试件放在球座上 几何对中 放妥垫层垫条 其方向与试件成型时顶面垂直 3当混凝土的强度等级小于C30时 加荷速度为0 02MPa s一0 05MPa s 当混凝土的强度等级大于等于C30且小于C60时 加荷速度为0 05MPa s一0 08MPa s 当混凝土的强度等级大于等于C60时 加荷速度为0 08MPa s一0 10MPa s 当试件接近破坏开始迅速变形时 不得调整试验机油门 直至试件破坏 记下破坏极限荷载F N 139 试验结果计算 2劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则为 以3个试件测值的算术平均值为测定值 如3个试件中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 则取中间值为测定值 如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时 则该组试验结果无效 计算结果精确到0 01MPa 140 水泥混凝土圆柱体劈裂抗拉强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定圆柱试件和现场钻芯取样的劈裂抗拉强度方法 本方法适用于各类水泥混凝土的圆柱试件和现场芯样 141 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 劈裂夹具 木质三合板垫层 钢垫条 如图所示 钢垫条为平面 厚度不小于l0mm 长度不短于试件边长 木质三合板或硬质纤维板垫层的宽度为20mm 厚为3mm一4mm 长度不小于试件长度 垫层不得重复使用 支架为钢支架 3 钢尺 分度值为lmm 圆柱体芯样劈裂抗拉试验装置示意图 尺寸单位 mm a 夹具钢垫条 b 劈裂夹具1 7一压力机压板 2 6一夹具钢垫条 3一木质或纤维垫层 4 试件 5 侧杆 142 试件制备和养护 1试件尺寸符合规定2本试件应同龄期者为一组 每组为3个同条件制作和养护的混凝土试件 3对于现场芯样 长径比大于等于1 适宜的长径比在1 9一2 1之间 最大长径比不能超过2 1 芯样最小直径为100mm 直径至少是公称最大粒径的2倍 芯样在进行强度试验前需进行调湿 一般应在标准养护室养护24h 143 圆柱试件的劈裂试验步骤 1至试验龄期时 自养护室取出试件 用湿布覆盖 避免其湿度变化 测量出直径 高度并检查外形 尺寸量测至lmm 2在试件中部划出劈裂面位置线 圆柱体的母线公差为0 15mm 这两条母线应位于同一轴向平面内 彼此相对 两条线的末端在试件的端面上相连 应为通过圆心的直径 以明确标明承压面 将试件 劈裂夹具 垫条和垫层如图所示放在压力机上 借助夹具两侧杆 将试件对中 开动压力机 当压力机压板与夹具垫条接近时 调整球座使压力均匀接触试件 当压力到5kN时 将夹具的侧杆抽掉 3当混凝土的强度等级小于C30时 加荷速度为0 02MPa s一0 05MPa s 当混凝土的强度等级大于等于C30且小于C60时 加荷速度为0 05SMPa s一0 08MPa s 当混凝土的强度等级大于等于C60时 加荷速度为0 08MPa s一0 10MPa s 当试件接近破坏而开始迅速变形时 不得调整试验机油门 直至试件破坏 记下破坏极限荷载F N 144 试验结果 2劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则为 以3个试件测值的算术平均值为测定值 如3个试件中最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15 时 则取中间值为测定值 如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时 则该组试验结果无效 结果计算精确至0 01MPa 145 水泥混凝土抗弯拉试件断块抗压强度试验方法 1目的 适用范围本方法规定了测定水泥混凝土抗弯拉试件断块试件抗压强度的方法和步骤 本方法适于各种水泥混凝土抗弯拉试件断块的抗压强度测定 146 仪器设备 1 压力机或万能试验机 2 球座 3 试件压板如图所示 上压板为150mm见方的钢板 厚度大于或等于40mm 淬火并刨平 Ra 2 5um 导向轴使上下压板两侧对准在一个垂直面上 下压板长度应能使两侧板与试件间保留l0mm 13mm的空隙 厚度 硬度等与上压板相同 试件压板 尺寸单位 mm 1一上压板 2一导向轴 3一试件 4一导向侧板 5一定位螺丝 6一下压板 147 试件制备 1本试件为进行抗弯拉强度试验后小梁的断块 其长度较梁高至少长50mm 无显著裂纹及凹凸不平等缺陷 2以成型时两侧面做为破型时上下加压面 148 试验步骤 1在完成抗弯拉试验后 应尽快试验 并对试件进行编号 描述断块情况 2试件安置压板中 如图 将压板放置机台上 几何对中 3强度等级小于C30的混凝土取0 3MPa s一0 5MPa s的加荷速度 强度等级大于C30小于C60时 则取0 5MPa s一0 8MPa s的加荷速度 强度等级大于C60的混凝土取0 8MPa s一1 0MPa s的加荷速度 当试件接近破坏而开始迅速变形时 不得调整试验机油门 直至试件破坏 记下破坏极限荷载F N 149 试验结果 1混凝土断块抗压强度f 按下式计算 2每根试件两断块试验结果的平均值 或一块 为该根试件的抗压强度 每组3根试件抗压强度测定值的计算及异常数据取舍原则为 以3个试件测值的算