部分自编教材：坍落度试验测定混凝土和易性.doc

项目四 预拌混凝土质量检验【项目导入】 目前国内城市大都使用预拌混凝土，要保证建设工程的质量，预拌混凝土的质量检验和控制至关重要。预拌混凝土的质量控制不严格造成工程质量事故（譬如强度不够、开裂、混凝土表面起粉露砂等）在我们的建设工程中比比皆是！作为一名合格的搅拌站技术人员，要能够掌握好预拌混凝土的质量检验的流程和方法，并懂得根据检验的结果对混凝土的质量进行控制。本项目将重点介绍混凝土坍落度、扩展度的检验方法及质量控制手段，以及混凝土强度的检验方法。通过技能训练，熟练掌握试验检测混凝土基本性能的操作技能。任务一 混凝土拌合物坍落度的检验【学习目标】 通过学习，学生掌握新拌混凝土的和易性检验方法，通过操作训练，学生能完成混凝土拌合物坍落度的测定操作，并且能够根据需要调整出要求的坍落度数值。建议参考学时：2学时。【任务描述】要求学生在教室学习混凝土和易性的基本知识，掌握混凝土取样的方法和要求，掌握混凝土和易性的测定方法坍落度试验，在实训室学习测定的要求、测定的注意事项，并完成混凝土坍落度的测定操作，使学生掌握混凝土和易性测试的操作技能。在实训室要求学生能够通过加水或外加剂等方法根据需要调整混凝土坍落度，掌握搅拌站看料员坍落度控制的操作技能。【相关知识】一、新拌混凝土的和易性新拌混凝土和易性是指混凝土拌合物易于各种施工工序（拌合、运输、浇筑、振捣等）操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性三方面含义。1. 流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性反映出拌合物的稀稠。若混凝土拌合物太干稠，流动性差，难以振捣密实；若拌合物过稀，流动性好，但容易出现分层离析现象，从而影响混凝土的质量。2. 粘聚性是指混凝土拌合物各颗粒间具有一定的粘聚力，在施工过程中能够抵抗分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。粘聚性反映混凝土拌合物的均匀性。若混凝土拌合物粘聚性不好，混凝土中骨料与水泥浆容易分离，造成混凝土不均匀，振捣后会出现蜂窝、空洞等现象。3. 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。保水性反映混凝土拌合物的稳定性。保水性差的混凝土内部容易形成透水通道，影响混凝土的密实性，并降低混凝土的强度和耐久性。二、混凝土和易性的测定方法坍落度的测定 目前还很难用一个单一的指标来全面衡量。通常评定混凝土拌合物和易性的方法是：测定其流动性，以直观经验观察其粘聚性和保水性。坍落度试验因为其简单快捷，是目前最广泛测定混凝土拌合物和易性的方法。 坍落度试验介绍： 图 1-3 坍落度试验示意图 在平整、润滑且不吸水的操作面上放置坍落度筒，将混凝土拌合物分三次（每次装料1/3筒高）装入筒内，分次捣实，装满后刮平。然后垂直提起坍落度筒，拌合物在自重作用下会向下坍落，坍落的高度（以mm计）就是该混凝土拌合物的坍落度，见图所示。坍落度数值越大，表示混凝土拌合物的流动性越好。 在进行坍落度试验时，还需同时观察拌合物的粘聚性的保水性。用捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻击打，如果锥体逐渐下沉，表示拌合物粘聚性良好；如果锥体突然倒坍或部分崩裂或出现离析现象，表示拌合物粘聚性不好。若有较多的稀浆从锥体底部析出，锥体部分的拌合物也因失浆而骨料外露，表明混凝土拌合物保水性不好；如无这种现象，则表明保水性良好。 混凝土拌合物根据坍落度大小，可分为四级：大流动性混凝土（坍落度大于160mm）、流动性混凝土（坍落度为100150mm）、塑性混凝土（坍落度为1090mm）和干硬性混凝土（坍落度小于10mm）。 【任务实施】1、 学习混凝土和易性的基本知识，掌握混凝土和易性的测定方法坍落度试验。2、 进行混凝土取样和试样制备。 每100m3相同配合比的混凝土，取样试验不得少于1次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足100m3时，其取样试验也不得少于1次。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。 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。 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 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205，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。需要模拟施工条件下所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与施工现场保持一致。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l%；水、水泥、掺合料、外加剂均为0.5%。从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 3、 学生以2人为一组， 坍落度测定操作。操作步骤如下：（1）用湿布润湿坍落度筒及其他用具，并把坍落度筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。（2）按要求将拌好的混凝土拌合物试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层试样高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次。插捣时应沿螺旋方向由外围向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边的混凝土试样时，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，应将混凝土拌合物灌至高出筒口。顶层插捣完毕后，刮去多余的混凝土拌合物并用抹刀抹平。（3）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。（4）提起坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土拌合物试体最高点之间的高差，即为该混凝土拌合物的坍落度值(以mm为单位，结果表达精确至5mm)。（5）坍落度筒提离后，如试体发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进行测定。如第二次仍出现这种现象，则表示该拌合物和易性不好，应予记录备查。（6）测定坍落度后，观察拌合物的粘聚性和保水性，并记入记录。 粘聚性的检测方法为：用捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻击打，如果锥体逐渐下沉，表示拌合物粘聚性良好；如果锥体倒坍，部分崩裂或出现离析，即为粘聚性不好。 保水性的检测方法为： 提起坍落度筒后如有较多的稀浆从锥体底部析出，锥体部分的拌合物也因失浆而骨料外露，则表明拌合物保水性不好；如无这种现象，则表明保水性良好。 （7）混凝土拌合物和易性评定。应按试验测定值和试验目测情况综合评议。，3、完成测定的要求：（1）混凝土拌合均匀后再进行坍落度试验。（2）各次插捣应在截面上均匀分布。（3）坍落度筒的提高过程应在510s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在150s内完成。（4）测定坍落度允许偏差如下表：表4-1 坍落度允许偏差（mm）规定的坍落度允许偏差401050902010030（5）坍落度至少要测定两次，取两次的算术平均值作为最终的测定结果。两次坍落度测定值之差应不大于20mm。4、 在实训室要求学生能够通过加水或外加剂等方法根据需要调整混凝土坍落度。混凝土坍落度比期望值小怎么办？首先想到加水，但是加水以后混凝土的水灰比会增加，降低了混凝土的强度。可以往混凝土中加入相同水灰比的水泥浆，水泥浆多了相当于骨料减少了，因此混凝土的坍落度会增加。另外可以增加外加剂的用量来增加坍落度，但是经营成本会提高。当然也可以通过改变胶凝材料的组合百分比来达到要求，适当提高粉煤灰的用量，减少水泥的用量等。在实际生产中，搅拌站对于坍落度的控制是在看料台进行。看料员对每车将要出厂的混凝土的和易性进行检验。如坍落度比期望值小怎么办？首先要明白，经过试验室试配后的配合比为什么实际生产过程中会有坍落度与试验不相同的情况，关键是骨料中含有水份。骨料通常是露天堆放，其中的含水量会因天气、风量的变化而变化，所以使用露天堆放的骨料生产的混凝土其和易性会与试验室试配的混凝土的和易性有差别。已经装入搅拌车的混凝土不大可能重新回到下料口加入水泥浆，因为这极大影响生产效率。一般看料员的做法是，如果混凝土坍落度超过要求，则让搅拌车低速搅拌，一定时间后混凝土自然失水，重新检验混凝土坍落度达标后出厂，通过实时监控骨料的含水率，及时调整下料的用水量生产下一车的混凝土。若坍落度比期望值小，一些搅拌站是直接水管加水，通过目测或者坍落度试验判断混凝土坍落度合格后出厂。直接加水不会影响混凝土强度吗？一定会!但是首先混凝土的配合比中对强度的要求是有富裕值，少量的加水降低的强度基本不会影响混凝土的标号。另外混凝土的配合比都是经过试验验证过，而骨料的含水量通常是1h检测一次，因此搅拌机拌合的混凝土的实际坍落度和理论坍落度一般情况下相差不大，所以人工水管掺水的量不会很多。正因为这样，搅拌站对混凝土看料员的要求比较高，看料员对坍落度的理解和经验极大影响搅拌站的生产效率与产品质量。另外一些搅拌站的做法是这车混凝土掺加外加剂把塌落度增加，下一车根据骨料的含水率改变下料的数量，确保下一车混凝土的和易性达到要求。5、任务收尾、卫生情况 各小组必须对自己的工作进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实训工具。【任务评价】1、学习者自我评估与总结表1-3 学习者自我评价表非常棒！Excellent做的不错！Very Good勉强合格啦！Pass还需努力噢!Fail任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）坍落度的检验调整混凝土坍落度任务收尾、卫生情况合计2、学习者之间互评与总结：学习者之间进行互评与总结。把表示赞赏的“ ”给他们！对他们做得还不够好的地方给一个“ ”。表1-4 学习者相互评价表任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）坍落度的检验调整混凝土坍落度任务收尾、卫生情况合计【拓展知识】 影响混凝土坍落度的因素。 1. 水泥浆的数量 在混凝土拌合物中，水泥浆起着润滑骨料、提高拌合物流动性的作用。在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内，水泥浆数量愈多，拌合物流动性愈大。但若水泥浆数量过多，不仅水泥用量大，而且会出现流浆现象，使拌合物的粘聚性变差，同时会降低混凝土的强度和耐久性；若水泥浆数量过少，则水泥浆不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，就会出现混凝土拌合物崩塌现象，使粘聚性变差。因此，混凝土拌合物中水泥浆的数量应以满足流动性要求为度，不宜过多或过少。 2. 水泥浆的稠度（水灰比） 水泥浆的稀稠是由水灰比决定的，水灰比是指混凝土拌合物中用水量与水泥用量的比值。当水泥用量一定时，水灰比越小，水泥浆越稠，拌合物的流动性就越小。当水灰比过小时，水泥浆过于干稠，拌合物流动性过低，影响施工，且不能保证混凝土的密实性。水灰比增大会使流动性加大，但水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性较差，产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度和耐久性。所以，水泥浆的稠度（水灰比）不宜过大或过小，应根据混凝土强度和耐久性合理选用。混凝土常用水灰比在0.400.75之间。 3.砂率 砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。砂率的变动会使骨料的空隙率和总表面积有显著改变，因而对混凝土拌合物的和易性产生显著的影响。砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率都会增大，在水泥浆用量不变的情况下，相对的水泥浆就显得少了，则拌和物的流动性降低。若砂率过小，又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层，也会降低拌和物的流动性，且粘聚性和保水性变差。因此。砂率过大或过小都不好，应有一个合理砂率值。当采用合理砂率时，在用水量及水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性，如下图所示；或者，当采用合理砂率时，能使混凝土拌和物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性，而水泥用量为最少。 图1-5 砂率对坍落度的影响 4. 环境的温度和湿度 环境温度上升，水泥水化速度加快，混凝土拌合物的坍落度减小，同时随时间的推移坍落度也会减小，特别是在夏季施工或较长距离运输的混凝土，上述现象更加明显。空气湿度小，拌合物水分蒸发较快，坍落度也会偏小。 5. 施工工艺 采用机械拌和的混凝土比同等条件下人工拌和的混凝土坍落度大；采用同一种拌和方式，其坍落度随着有效拌和时间的增长而增大。搅拌机类型不同，拌和时间不同，获得的坍落度也不同。 6. 其它因素的影响 水泥的品种、骨料种类及形状、外加剂等，都对混凝土的和易性有一定影响。水泥的标准稠度用水量大，则拌和物的流动性小。骨料的颗粒较大，外形圆滑及级配良好时，则拌和物的流动性较大。此外，在混凝土拌和物中掺入外加剂（如减水剂），能显著改善和易性。【拓展训练】一、填空题：1、混凝土工作性能主要包括 、 、 。2、混凝土的流动性用 或者 表示。3、影响混凝土拌合物工作性的主要因素有 、 、 等（任写3个）。4、坍落度试验分 层进行，每层插捣 下。5、混凝土水泥浆量增加，其坍落度 。二、选择题：1、混凝土拌合物的流动性，随温度升高而（ ）。A.增加 B. 减少 C. 不变 D. 都有可能2、若混凝土坍落度不够，则不可以通过下列方法达到（ ）。A 加减水剂 B、加石子 C、加水泥浆3、坍落度筒的高度是多少（ ）。A、 20mm B、30mm C、40 mm4、坍落度是表示塑性混凝土（ ）的指标。A和易性B粘聚性C保水性D含砂情况5、（ ）是指混凝土拌合物具有一定的保持水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。A、 保水性 B、流动性 C、粘聚性3、 实操题。基准混凝土经过坍落度试验，坍落度值为80mm，请通过不同手段把塌落度值调整为120mm，160mm，200mm。要求准确，偏差不能超过20mm。任务二 混凝土拌合物坍落扩展度的检验【学习目标】通过学习，学生掌握新拌混凝土的和易性检验方法，通过操作训练，学生能完成混凝土拌合物坍落扩展度的测定操作。建议参考学时：1学时。【任务描述】要求学生在教室学习混凝土和易性的基本知识，掌握混凝土取样的方法和要求。在实训室学习测定的要求、测定的注意事项，并完成混凝土坍落扩展度的测定操作。【相关知识】 混凝土坍落扩展度的测定 目前还很难用一个单一的指标来全面衡量。通常评定混凝土拌合物和易性的方法是：测定其流动性，以直观经验观察其粘聚性和保水性。坍落度试验因为其简单快捷，是目前最广泛测定混凝土拌合物和易性的方法。 按照普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T 50080-2002)测定混凝土拌合物坍落度，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。 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。 【任务实施】1、学习混凝土和易性的基本知识，掌握混凝土坍落扩展度的测定方法。2、进行混凝土取样和试样制备。 每100m3相同配合比的混凝土，取样试验不得少于1次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足100m3时，其取样试验也不得少于1次。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。 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。 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 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205，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。需要模拟施工条件下所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与施工现场保持一致。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l%；水、水泥、掺合料、外加剂均为0.5%。从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 3、学生以2人为一组， 坍落扩展度测定操作。 按照普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T 50080-2002)测定混凝土拌合物坍落度，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。 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。 4、在实训室比较不同坍落扩展度的混凝土和易性的差异。 混凝土坍落扩展度是评定混凝土和易性的指标。一般工程上通过坍落度值来要求和易性，不同过程性质、施工特点等要求混凝土具有适宜的和易性。而混凝土拌合物坍落扩展度作为混凝土和易性的辅助指标，国家相关的工程技术规范是没有关于凝土拌合物坍落扩展度的相关要求，因此这个指标通常用于搅拌站对于出厂混凝土的匀质性的判断。混凝土坍落扩展度大，即混凝土散开的面积过大，说明混凝土“太稀”，物料分离；如果混凝土散开面积很小，说明混凝土太稠，不易流动。测量坍落度筒最高点相比桶底的高度差SL（坍落度）和最大的直径St（扩展度），然后求比值，当这个比值在某一个范围内时，混凝土的性能较好。这个数值范围各个搅拌站根据自身情况及经验确定，一般情况为0.30.4左右为宜。5、任务收尾、卫生情况 各小组必须对自己的工作进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实训工具。【任务评价】1、学习者自我评估与总结表1-3 学习者自我评价表非常棒！Excellent做的不错！Very Good勉强合格啦！Pass还需努力噢!Fail任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）坍落扩展度的检验比较不同坍落扩展度的混凝土和易性的差异任务收尾、卫生情况合计2、学习者之间互评与总结：学习者之间进行互评与总结。把表示赞赏的“ ”给他们！对他们做得还不够好的地方给一个“ ”。表1-4 学习者相互评价表任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）坍落扩展度的检验比较不同坍落扩展度的混凝土和易性的差异任务收尾、卫生情况合计【拓展知识】 测定干硬性混凝土稠度的方法维勃稠度试验 利用坍落度试验测定混凝土拌合物流动性的方法，只适用于粗骨料最大粒径不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物。对于坍落度小于10mm的混凝土拌合物，通常用维勃稠度试验来测定其流动性。 维勃稠度测试方法是：将坍落度筒置于维勃稠度仪上的容器内，并固定在规定的振动台上。把拌制好的混凝土拌合物装满坍落度筒内，抽出坍落度筒，将维勃稠度仪上的透明圆盘转至试体顶面，使之与试体轻轻接触。开启振动台，同时由秒表计时，振动至透明圆盘底面被水泥浆布满的瞬间关闭振动台并停止秒表，由秒表读出的时间，即是该拌合物的维勃稠度值（s）。维勃稠度值小，表示拌合物的流动性大。维勃稠度试验法适用于粗骨料最大粒径不超过40mm，维勃稠度在530s之间的混凝土拌合物，主要用于测定干硬性混凝土的流动性。【拓展训练】一、填空题：1、按照普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T 50080-2002)测定混凝土拌合物坍落度，当混凝土拌合物的坍落度大于 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 的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值。2、混凝土拌合物坍落度和坍落扩展度值以 为单位，测量精确至 。3、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 ，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。二、选择题：1、混凝土拌合物的流动性，随温度升高而（ ）。A.增加 B. 减少 C. 不变 D. 都有可能2、若混凝土坍落扩展度太大，则混凝土容易发生（ ）现象。A 离析 B、开裂 C、泛白3、坍落度试验每层插捣（ ）下。A、 20mm B、25mm C、40 mm4、坍落扩展度是表示塑性混凝土（ ）的指标。A匀质性B强度C耐久性D含砂情况5、干硬性混凝土的稠度测定用（ ）。A、 坍落度 B、坍落度扩展度 C、维勃稠度任务三 硬化混凝土抗压、抗折强度的检验【学习目标】通过学习，学生掌握混凝土强度试验的取样方法，掌握混凝土强度的检验方法与判定。通过操作训练，学生能完成混凝土强度试验的取样，并且能够根据测定的强度值判断混凝土的强度是否合格；学生能够处理相关的强度问题，学习强度不合格的处理方法等。建议学时：2学时。【任务描述】要求学生在教室学习混凝土强度试验的取样方法，掌握混凝土强度的检验方法与判定。在实训室学习测定的要求、测定的注意事项，并完成混凝土强度的测定操作，使学生掌握混凝土强度测试的操作技能并能够根据测定值判断混凝土强度是否合格。在实训室要求学生能够通过各种方法调整混凝土的强度，学习在实际生产中强度不合格的处理方法等知识。【相关知识】1、 混凝土的强度 混凝土的强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度、抗折强度等。混凝土的抗压强度最大，抗拉强度最小，因此在建筑工程中主要是利用混凝土来承受压力作用。混凝土的抗压强度是混凝土结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的重要指标。工程中提到的混凝土强度一般指的是混凝土的抗压强度。1. 混凝土立方体抗压强度 按照标准制作方法制成边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度2,相对湿度90%以上）下养护至28天龄期，按照标准试验方法测得的抗压强度值，称为混凝土立方体抗压强度，以表示。 立方体抗压强度标准值指按标准方法制作、养护的边长为 150mm 的立方体试件，在 28d 龄期用标准试验方法测得的具有 95 保证率的抗压强度，用表示。 混凝土强度等级是按照混凝土立方体抗压强度标准值来划分的。混凝土结构设计规范(GB500102010)将混凝土共划分为14个强度等级，即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。其中C表示混凝土，C后面的数字表示混凝土立方体抗压强度标准值。如C30表示=30 MPa。 2、混凝土抗折强度 按照标准制作方法制成150mm150mm600mm（或550mm）的小梁试件，在标准条件（温度2,相对湿度90%以上）下养护至28天龄期，按照标准试验方法测得的抗折强度值，称为混凝土立方体抗折强度，以f表示。混凝土抗折强度是表征混凝土在受到弯折应力破坏的情况下，混凝土能够承受的极限值 ，一般情况下，混凝土抗折强度约为其立方体抗压强度的1/51/10。水泥混凝土路面由于直接受车辆荷载的重复作用及环境因素（如温度、湿度）的影响，因而对混凝土板要求具有较高的抗折强度、耐久性、耐磨性和抗滑性。其中抗折强度是混凝土路面的一项重要控制指标，其大小是否满足设计要求，将直接影响到路面的整体质量及使用寿命，水泥混凝土路面的强度设计是以混凝土抗折强度来设计。按照公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011)，抗折混凝土强度等F1.5,F2.0,F2.5,F3.0,F3.5,F4.0,F4.5,F5.0,F5.5。对混凝土抗折强度的检验主要应用于道路混凝土路面。2、 哪些因素会影响混凝土的强度？1. 水泥强度等级和水灰比水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度最重要的因素。在混凝土配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土强度等级也越高；在水泥强度等级相同的情况下，水灰比越小，混凝土的强度越高。但应说明，如果水灰比太小，拌合物过于干硬，无法保证施工质量，将使混凝土中出现较多的蜂窝、孔洞，显著降低混凝土的强度和耐久性。2. 养护的温度与湿度 混凝土强度的增长过程，是水泥的水化和凝结硬化的过程，必须在一定的温度和湿度条件下进行。混凝土如果在干燥环境中养护，混凝土会失水干燥而影响水泥的正常水化，甚至停止水化。这不仅严重降低混凝土的强度，而且会引起干缩裂缝和结构疏松，从而影响耐久性。而在湿度较大的环境中养护混凝土，则会使混凝土的强度提高。 在保证足够湿度的情况下，养护温度不同，对混凝土强度影响也不同。温度升高，水泥水化速度加快，混凝土强度增长也加快；温度降低，水泥水化作用延缓，混凝土强度增长也较慢。当温度降至以下时，混凝土中的水分大部分结冰，不仅强度停止发展，而且混凝土内部还可能因结冰膨胀而破坏，使混凝土的强度大大降低。 为了保证混凝土的强度持续增长，必须在混凝土成型后一定时间内，维持周围环境有一定的温度和湿度。冬天施工，尤其要注意采取保温措施；夏天施工的混凝土，要经常洒水保持混凝土试件潮湿。3. 养护时间（龄期） 混凝土在正常养护条件下，强度将随龄期的增长而提高。混凝土的强度在最初的37d内增长较快，28d后逐渐变慢，只要保持适当的温度和湿度，其强度会一直有所增长。一般以混凝土28d的强度作为设计强度值。4. 骨料的种类、质量、表面状况 当骨料中含有杂质较多，或骨料材质低劣，强度较低时，将降低混凝土的强度。表面粗糙并富有棱角的骨料，与水泥石的粘结力较强，可提高混凝土的强度。所以在相同相同混凝土配合比的条件下，用碎石拌制的混凝土强度比用卵石拌制的混凝土强度高。5. 试验条件试验条件，如试件尺寸、试件承压面的平整度及加荷速度等，都对测定混凝土的强度有影响。试件尺寸越小，测得的强度越高；尺寸越大，测得的强度越低。试件承压面越光滑平整，测得的抗压强度越高；如果受压面不平整，会形成局部受压使测得的强度降低。加荷速度速度越快，测得的强度越高。当试件表面涂有润滑剂时，测得的强度较低。因此，在测定混凝土的强度时，必须严格按照国家规范规定的试验规程进行，以确保试验结果的准确性。6、 施工质量 混凝土强度的高低很大程度上由施工质量决定。施工过程要保证不能向混凝土中加水，同时混凝土的振捣方式对混凝土的密实度有很大影响。 【任务实施】1、学习混凝土强度试验的取样方法，掌握混凝土强度的检验方法与判定。掌握混凝土强度的影响因素。2、进行混凝土取样和试样制备。 每100m3相同配合比的混凝土，取样试验不得少于1次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足100m3时，其取样试验也不得少于1次。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。 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。 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 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205，所用材料的温度应与试验室温度保持一致。需要模拟施工条件下所用的混凝土时，所用原材料的温度宜与施工现场保持一致。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l%；水、水泥、掺合料、外加剂均为0.5%。从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。 3、教师提供已经养护好的硬化混凝土试件，学生以2人为一组， 混凝土强度测定操作。立方体抗压强度测定操作如下：（1）、试件自养护室取出后，随即擦干并量出其尺寸（精确至lmm），据此计算构件的受压面积A（mm2）。（2）、将试件安放在下承压板上，试件的承压面应与试件成型时的顶面垂直；试件的中心应与试验机下承压板中心对准。开动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使上、下压板与试件上、下表面实现均衡接触。（3）、测试时应保持连续而均匀地加荷，加荷速度应为：混凝土强度等级C30时，取每秒钟0.50.9MPa；混凝土强度等级低于C30时，取每秒钟0.30.5MPa。当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏。此时记录破坏荷载P（N）。测试结果计算：（1）、混凝土试件的抗压强度可按下式计算： 式中fcu 混凝土立方体试块的抗压强度，MPa； 破坏荷载，N； 受压面积，mm2。（2）、以三个试件的抗压强度算术平均值作为该组混凝土试件的抗压强度值（精确至0.lMPa）。如果三个测定值中的最小值或最大值有一个与中间值差异超过中间值的15，则计算时把最大值与最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如最大值和最小值与中间值差异均已超过中间值的15，则该组测试结果作废。混凝土抗折强度测定操作如下：（1）、试件从养护地取出后应及时进行试验将试件表面擦干净。试件安装尺寸偏差不得大于1mm。试件的承压面应为试件成型时的侧面。支座及承压面与圆柱的接触面应平稳、均匀，否则应垫平。（2）、施加荷载应保持均匀、连续。当混凝土强度等级C30时，加荷速度取每秒0.020.05MPa；当混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟0.050.08MPa；当混凝土强度等级C60时取每秒钟0.080.10MPa，至试件接近破坏时应停止调整,试验机油门直至试件破坏然后记录破坏荷载。记录试件破坏荷载的试验机示值及试件下边缘断裂位置（3）、抗折强度试验结果计算及确定按下列方法进行 若试件下边缘断裂位置处于二个集中荷载作用线之间则试件的抗折强度f（MPa）按下式计算：式中：f混凝土抗折强度 F试件破坏荷载 l支座间跨度 b试件截面高度 h试件截面宽度 抗折强度计算应精确至0.1MPa。三个试件中若有一个折断面位于两个集中荷载之外，则混凝土抗折强度值按另两个试件的试验结果计算。若这两个测值的差值不大于这两个测值的较小值的15%时，则该组试件的抗折强度值按这两个测值的平均值计算。否则该组试件的试验无效。若有两个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之外，则该组试件试验无效。4、在教室学生学习混凝土强度不合格的处理方法。混凝土强度不合格怎么办？如果测定C30标号的混凝土，留样试件实际检测抗压强度为28.5MPa,该如何处理呢？我们都知道，水泥混凝土的强度会随着水泥的水化程度的加深而增加。一般搅拌站的经验是如果混凝土的28天抗压强度能够达到混凝土抗压强度标准值的90%，则随着龄期的加长其强度会增长合格。如果测定C30标号的混凝土，留样试件实际检测抗压强度仅仅为25.0MPa，则应分情况考虑。搅拌站首先应该进行内部检查，检查原材料性能的近期波动，重新验证水泥的强度是否合格，粉煤灰、矿渣粉的活性有没有改变，相关批次骨料的性能（强度、针片状含量、级配等）有无变化，当天含水量的变化等。还要检查生产过程下料是否有错误操作，试验过程是否规范，并进行混凝土重新试配，找出原因。然后跟踪该批次混凝土的工程去向，特别要关注工程重点部位的混凝土强度，如果甲方（或监理）检测到混凝土强度不合格，混凝土搅拌站需协助施工方申请由第三方具有相关检测资质的单位进行回弹或抽芯测定，因为检测值是直接检测构件混凝土，要比留样试件更加具有代表性，若检测合格，则可验收，若还是不合格，则施工单位根据测定结果与原设计单位进行协商，原设计单位经过设计验算该测定值能满足结构的安全要求，则予以验收；如不能满足安全要求，则需进行构件强度补强，此类问题当是混凝土搅拌站负主要责任。如搅拌站（或工地）留样检验合格，但是甲方（或监理方）回弹或抽芯检验其强度不合格，则可能的原因就是混凝土施工不规范，浇筑时混凝土发生离析现象，振捣不够密实，养护不够合理等施工原因都会造成混凝土的强度降低，因此此类问题当由施工单位负主要责任。5、任务收尾、卫生情况 各小组必须对自己的工作进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实训工具。【任务评价】1、学习者自我评估与总结表1-3 学习者自我评价表非常棒！Excellent做的不错！Very Good勉强合格啦！Pass还需努力噢!Fail任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）强度的检验强度不合格的处理任务收尾、卫生情况合计2、学习者之间互评与总结：学习者之间进行互评与总结。把表示赞赏的“ ”给他们！对他们做得还不够好的地方给一个“ ”。表1-4 学习者相互评价表任务的计划制定（是否清楚任务的整个流程）强度的检验强度不合格的处理任务收尾、卫生情况合计【拓展知识】 混凝土强度无损检验技术回弹法和钻芯法。 回弹法：利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。回弹法是应用最广的无损检测方法。回弹法在我国使用已达五十余年。而且越用越广泛，这不仅仅是因为回弹法简便、灵活、符合国情，更是由于我国已解决了回弹法使用精度不高和不能普遍推广的关键问题。 由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系，而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上，其回弹高度(通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此以回弹值反映混凝土表面硬度，根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。在回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 (JGJT232011)中规定，回弹法检测混凝土的龄期为71000d，不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测。这大大限制了回弹法的检测范围，例如不适用于既有建筑中混凝土龄期超过3年，以及遭受火灾、冻害、化学腐蚀等混凝土的强度检测。钻芯法： 钻芯法是利用钻芯机、钻头、切割机等配套机具，在结构构件上钻取芯样，通过芯样抗压强度直接推定结构构件的强度或缺陷，无需通过立方体试件或其他参数等环节。其优点是直观、准确、代表性强，缺点是对结构构件有局部破损，芯样数量不可太多，而且价格也比较昂贵。 钻芯法除了在混凝土强度检测上的应用之外，还可以应用到检测混凝土受冻、火灾损伤深度、裂缝深度以及混凝土接缝、分层、离析、孔洞等缺陷。芯样试件的抗压试验的操作应符合现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081中对立方体试块抗压试验的规定。 【拓展训练】一、填空题：1、混凝土每 m3相同配合比的混凝土，取样试验不得少于1次。2、一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约 处、 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 ，然后人工搅拌均匀。3、影响硬化混凝土强度的主要因素有 、 、 等（任写3个）。4、混凝土立方体抗压强度测定时，加荷速度应为：混凝土强度等级C30时，取每秒钟 。5、混凝土抗折强度按照标准制作方法制成 的小梁试件。二、选择题：1、测定混凝土三个试件抗压强度分别为30.0MPa、31.0MPa、40.0MPa，则改组试件强度代表值为（ ）。A.30.0MPa B. 31.0MPa C. 40.0MPa D. 33.7MPa2、混凝土的强度不合格，下列哪个原因不可