ASTM_C31-03现场制作和养护混凝土试样的标准规程(翻译成中文版).doc

1、 适用范围1.1 对于一个建设项目，这种做法包括从新拌混凝土中选取代表性的样本制作和养护圆柱体和梁形试样的程序。1.2 用混凝土制作的标准样品应该取样在所有现场调整了混合比例之后，包括拌合水和外加剂的添加。混凝土取样之前应该测试样的坍落度或者要求的尺寸和形状。1.3该值以英寸-磅单位或SI单位表示作为标准。SI单位表示在括号中。表示的数值可能不准确等效;因此每个系统必须独立使用区别于另一个。从两个单元组合的值，可能会导致非一致性。1.4 本标准并非旨在解决所有的安全问题，如果有的话，与其使用相关。它是本标准的用户有责任建立适当安全和健康措施，并确定规章限制使用前的适用性。1.5 本标准的引用文本注释可提供说明材料。这些说明，不得被视为标准的要求2、 引用的文件2.1 ASTM标准C 125 与混凝土和混凝土集料相关的标准术语C 138/C 138M 混凝土的密度(单位重量)、屈服点及空气含量测定(重量计算)的标准试验方法C 143/C 143M 水凝水泥混凝土坍落度的标准试验方法C 172 新搅拌混凝土的取样的标准操作规程C 173/C 173M 用容量分析法测定新浇混合混凝土中空气含量的标准试验方法C 192/C 192M 实验室中混凝土试样的制备和养护的标准实施规程C 231 用压力法测定新搅拌混凝土中空气含量的试验方法C 330 建筑混凝土用轻质集料C 403/C 403M 抗刺穿法测定混凝土混合物凝固时间的试验方法C 470/C 470M 混凝土试验园柱垂直性铸模C 511 水硬性水泥和混凝土试验用湿气室,湿气箱和水贮存罐C 617 压顶圆柱型混凝土试样 C 1064/C 1064M 新拌硅酸盐水泥混凝土温度的试验方法2.2美国混凝土协会出版CP-1 混凝土现场测试技术规程 I部分309R 混凝土加固指南3、 术语3.1 对于在本实践中使用的术语的定义，请参考术语125。4、 意义和用途4.1这种做法提供了在现场条件下对制备、养护、保护和运输混凝土测试试件的标准的要求。4.2 如果试样是按照规定制作和标准养护，试样进行测试所产生的强度数据能够被用作以下用途： 4.2.1规定强度的验收检验。 4.2.2 检验对强度而言恰当的配合比例。 4.2.3质量控制。 4.3如果试样是按照规定制作和现场养护，试样进行测试所产生的强度数据能够被用作以下用途：4.3.1确定结构是否能够正常使用。 4.3.2与标准养护试样或者不同的现场测试方法的测试结果进行比较。 4.3.3适当养护和保护结构中的混凝土。4.3.4满足支撑拆除（拆模）的时间要求。5、 仪器、设备5.1一般试模 试模或者紧固件与混凝土接触的一面须由钢、铸铁或者其他非吸收性材料制成，不与包含硅酸盐水泥或者其他水凝水泥的混凝土反应。在任何使用条件下，试模应保持其尺寸和形状。试模在使用过程中，应该以有水倒入的情况下不漏水为水密性的判断。水泄露测试的规定已经在规范C 470/C 470M中伸长率、吸收率和漏水部分的测试方法中给出。合适的密封剂，如重油脂、橡皮泥或者微晶蜡，应使用在必要的位置防止通过关节泄漏。应该采取有效的措施保证基板和试模之间紧密牢靠。重复使用的试模在使用之前应该轻轻的涂抹矿物油或者合适的不反应形式释放（与试模本身或者混凝土）的材料。 5.2 圆柱体试模制作混凝土试件的试模应该符合C 470/C 470M规范要求。 5.3 梁形试模梁形试模应该按要求的尺寸和形状生产规定的样品见6.2。试模的内表面应该光滑。侧面、底部和端部彼此成直角、应该平直、精确、自由翘曲。从标称截面的最大偏差不得超过1/8英寸。（3mm）试模的深度和宽为6英寸。（150mm）或者更大的生产的试模长度至少不超过1/16英寸。（2mm）比要求的长度更短的见6.2。 5.4 捣固棒一个圆形的、长金属棒，尺寸符合表1的内容，捣固端或两端为圆形，半球形尖端，直径相同的棒。 5.5振动器应使用内置振动器。当振动器在工作时（振捣混凝土）振动器的频率应为至少7000次/分钟150赫兹。振动器的震动范围对于圆柱体试件不超过四分之一直径，对于梁形试件不超过四分之一宽度。其他形状的振动器应具有相当于一个适当圆形振子的圆周周边。振动器轴和震动元件总长度应该超过震动部分深度的至少3英寸（75mm）。振动频率应该定期检查。注1：关于各种振动器的尺寸和频率信息以及定期检查振动频率的方法见ACI 309。 5.6 木槌木槌应该用橡胶或者生牛皮做锤头，锤头重1.2560.50磅0.660.2公斤。5.7 小工具应该准备铁锹（或者铁铲）、手推车、勺子、震动速率测定表。5.8 坍落度测定设备用于测坍落度的装置符合规范C143/ C143M的试验方法的要求。5.9 取样容器该容器应该是一个合适的重金属锅、独轮车或者平板，有足够容量的清洁、不吸水的底板以利于用铲子或抹子对试样再次拌合。 5.10 含气量测定仪用于测定空气含量的装置应符合规范C173/C173M 或者C231试验方法要求。 5.11 温度测量装置温度测量装置应该符合规范C1064/C1064M试验方法要求。 表一 捣固棒的要求圆柱体的直径或者梁形的宽度英寸（毫米）棒尺寸直径英寸（毫米）宽度英寸（毫米）6（150）3/8(10)12(300)6（150）5/8(16)20(500)9（225）5/8(16)26(650)捣固棒长度允许偏差4英寸（100mm）直径1/16英寸（2mm）6、 试验要求6.1 圆柱体试件抗压和快速抗拉强度试件应该制作圆柱体，把试件竖直放置，试件的长度等于直径的两倍。标准试件为直径6英寸，高度12英寸。（直径150mm，高300mm）圆柱体试件（所用的混凝土中）粗骨料标称最大尺寸不超过2英寸（50mm）（注释2、3）。当粗骨料的标称最大尺寸确实超过2英寸（50mm）时。任意的混凝土试样应该按照C172的描述进行湿筛分处理，在混凝土中圆柱体试件的直径应该至少为粗骨料最大公称尺寸的三倍。为了对规定的强度进行验收试验，圆柱体试件小于直径6英寸高12英寸（150mm,300mm）的不得使用，除非另有制定尺寸（注释4）。 注释2：标称最大尺寸是全部骨料被允许通过的最小筛孔。 注释3：试模必须是SI单位制，否则不可用，英制单位的试模是可以的。 注释4：对于采用了对规定强度验收试验的，如半径4英寸高8英寸的试件（半径100mm高200mm）或者半径5英寸高10英寸（半径125mm高250mm）可能是合适的。然而，在混凝土中任何圆柱体的直径应至少为粗骨料公称直径的三倍（注释2）。当圆柱体试件比标准试件小时，试验中的变异已经被证明会更大，但不具有统计学显著程度。 6.2 梁形试件抗弯强度试样应为混凝土在水平位置浇筑和硬化的梁形试件。长度为测试高度的三倍，至少2英寸（50mm）。成型的宽度和高度的比例不得超过1.5。标准梁形试件截面应该是宽度6英寸、高度6英寸（150mm、150mm），所用的混凝土中粗骨料的最大公称尺寸为2英寸（50mm）。当粗骨料的最大公称尺寸超过2英寸的，较小的梁形试件截面尺至少为粗骨料公称最大尺寸的三倍。除非工程说明有要求，现场制作的梁形试件不允许有任何宽度和高度小于6英寸（150mm）。 6.3现场技术人员现场制作和试验试样的人员应该是经ACI认证的I级现场技术人员或同等学历。同等学历的人员认证方案包括书面和技能（实际操作）检查，如ACI CP-1所例。7、 混凝土取样 7.1标准情况下，用于制作试验试件的试样应该由C 172的规定得出。除非替代规范已经被批准。 7.2 记录试样识别的标示遵照混凝土代表的部位和浇筑的时间。8、 坍落度、含气量和温度8.1坍落度测量并记录每批容器中重新拌合后立刻制作的混凝土试样的坍落度，如C143/143M中测试方法的要求。 8.2 含气量测定和记录空气含量按照测试方法C173/173M或者C231。用于含气量测定的混凝土不应二次搅拌用于制作试验试件（抗压试件）中。 8.3 温度测定和记录温度应按照测试方法C1064/1064M。注释5：某些规范（技术指标、性能参数）可能要求单位重量的混凝土的尺寸（体积）。某些工程上可能不需要每批生产的混凝土的体积，当然，关于含气量测定的附加信息可能是需要的。测试方法C318/318M是用来测定新拌混凝土的单位重量、产量和空气含量。9、 试件的成型9.1成型的位置试模及时的放在一个水平的、坚硬的表面、震动自由，一个距离试件存放的位置尽可能近，避免其他干扰。 9.2 圆柱体试件的制作选择合适的捣固棒按5.4或者表一，选择合适的震动器按5.5。从表二中确定一种比较好的方法，除非指定了另一种方法。如果比较好的方法是捣固棒法，从表三中确定成型要求。如果比较好的方法是震动器法，从表四中确定成型要求。选择一个小的工具，尺寸和形状大到从容器中取的的混凝土试样具有代表性，小到足以使混凝土放到试模中不会有损失。同时将混凝土放到试模中，沿着试模开口的四周移动小工具，以确保混凝土分布均匀并尽量减少离析。每一层混凝土应该按照要求加固（捣实）。在装最后一层时，加混凝土的量以捣实后能填满试模为准。表二 捣实要求的方法坍落度英寸（毫米）捣实的方法1（25）捣固棒或者震动器1（25）震动器表三 用捣固棒的成型要求试件的类型和尺寸根据大致相等的高度分成的层数每层捣固的次数圆柱体试件直径 英寸 （毫米）4（100）2256（150）3259（225）450梁形试件宽度 英寸（毫米）6（150）到8（200）2见9.38（200）3或者更多相同的深度，每层不超过6英寸（150毫米）见9.3表四 用震动器的成型要求试件的类型和尺寸层数每层震动器插入的次数每层大约深度英寸（毫米）圆柱体试件直径 英寸（毫米）4（100）21试样二分之一的深度6（150）22试样二分之一的深度9（225）24试样二分之一的深度梁形试件宽度 英寸（毫米）6（150）到8（200）1见9.4.2试样的深度8（200）2或者更多见9.4.28（200）尽可能的接近9.3梁形试件的成型从5.4或者表一中选择合适的捣固棒或者从5.5中选择合适的震动器。从表二中确定一种比较好的方法，除非指定了另一种方法。如果比较好的方法是捣固棒法，从表三中确定成型要求。如果比较好的方法是震动器法，从表四中确定成型要求。确定每层捣固的次数，梁形试件上表面每2平方英寸（14平方厘米）一次。选择一个小的工具，尺寸和形状大到从容器中取的的混凝土试样具有代表性，小到足以使混凝土放到试模中不会有损失。每层应该按照要求捣实。在装入最后一层的时候，加混凝土的量以捣实后能填满试模为准。装混凝土应该保证每一层是均匀分布并有一个最小的离析。 9.4 捣固这里的捣固方法是指捣固棒法和震动器法。 9.4.1捣固棒法将混凝土装入试模中，按要求的层数，每层大致相等的体积。按照要求的捣固次数用捣固棒的带圆头的一端捣固每一层。捣固整个深度（每层）到达层底。均匀的捣固分布在试模的整个横截面上。对于每一上层，允许捣固棒贯通整层并进入下一层的1英寸（25毫米）。捣固完每一层后，用木槌轻轻地敲击试模的外部10到15下，以关闭捣棒留下的孔洞并释放一些已经被困的巨大的空气泡。如果一次性圆柱体试模用木槌敲击容易损坏，那就用手轻轻敲击。敲击之后，用镘刀或者其他合适的工具沿着梁形试件的边和角插抹每一层混凝土。未填满的试模应该用有代表性的混凝土通过与顶层固结来调整。满溢的试模应该把多余的混凝土去除。 9.4.2震动器法保持一个均匀的持续的震动与特定的混凝土、震动器和试模相关。震动时间的长短取决于混凝土的加工性和震动器的有效性。通常情况混凝土的表面变得比较光滑并大气泡停止从顶面溢出表明震动完全。继续震动足够长的时间以实现混凝土达到密实（见注释6）。在大约相同的层数填充试模和震动要求的次数。在那一层开始震动之前，在试模中的每一层填充所有的混凝土。在震实试样过程中，缓慢的插入震动器不要让它停留在试模的边和角处。慢慢的拔出震动器以保证没有大的气孔留在试件中。当装最后一层时，避免超出试模的1/4英寸（6毫米）。注释6：通常，当混凝土坍落度大于3英寸（75毫米）要求每一次插入震动不超过5秒钟以得到充分密实的混凝土。低坍落度的混凝土要求震动更长的时间，但每次插入的震动时间不得超过10秒钟。 9.4.2.1.圆柱体试件每层震动器插入的次数在表四中给出。当每层要求插入更多的次数时，要求每一层分布均匀。允许震动器贯穿整层并进入到下一层1英寸（25mm）进行震动。每一层震动后，用木槌敲击试模外侧至少10次，以使留下的孔道关闭并释放含气空隙。如果一次性圆柱体试模用木槌敲击容易损坏，那就用手轻轻敲击。 9.4.2.2 梁形试件沿着试件长尺寸的中心线插入震动器间隔不超过6英、寸（150毫米）。对于试件宽度大于6英寸的，沿着两排采用交替插入法。允许震动器插入到层底约1英寸（25毫米）。每一层震动后，用木槌敲击试模外侧至少10次，以使留下的孔道关闭并释放含气空隙。 9.5 结束、完成震捣密实后，去掉表面多余的混凝土并根据要求抹平和插捣。完成所有的工作进行最小的处理是必要的，产生足够平整的表面，试模的楞缘或者边缘在一个水平面上，没有凹陷和凸起大于1/8英寸（3.3毫米）。 9.5.1圆柱体试件密实后，用捣固棒或者木抹子、镘刀敲击密实的混凝土，完成顶面。如果需要的话，新制作的圆柱体试件顶表面用一薄层坚硬的波特兰水泥浆弥补试件是允许的。见规范C617关于顶部材料的内容。9.5.2梁形试件混凝土密实凝固后，用一个手持式镘刀剔除顶面达到要求的公差以产生一个均匀、平摊的表面。 9.6 鉴定制作标签正确的识别他们和他们所代表的混凝土。使用的方法确保不会改变混凝土的表面。不要标记可去除的顶帽。拆模时，标记试验试件以保留他们的身份。10、 养护10.1 标准养护标准养护用作根据4.2中规定的目的制作和养护试件的方法。 10.1.1存储如果试件不能在一个地方得到初步养护成型，完成后立即把试件移到初步养护的地方养护室。试件存放的支撑表面应该平整，在每英尺1/4英寸（每米20毫米）以内。如果移动的是一次性使用的试模成型的圆柱体，用大抹子或者类似的装置从试模的底部提升和支持圆柱体试件。如果上表面在试件移往初步存储的地方时磨损了，立即修补。 10.1.2初步养护（固化）立即在成型和完成后，试件应被存放长达48小时并且温度保持在60至80F(16至27摄氏度)和一个防止试件水分散失的环境。混凝土混合物达到一个规定的或者更高的强度6000磅（40兆帕），初步养护的温度应该在68至78F之间（20至26摄氏度）。各种方法可以在最初的凝固期间用来维持指定的温度和水分条件。适当的方法和方法组合应该按照注释7。屏蔽所有的试件被阳光直射，如果用，辐射采暖设备。存储温度应该使用加热和冷却装置来控制，是必要的。使用最大-最小的温度计来记录温度。如果使用了硬纸板试模，保护试模的外表面接触是麻袋和其他表面水。 注释7：混凝土初始养护的满足的湿气环境可以被创建通过一个或者多个如下的方法：1、立即把试件浸入带盖的饱和的氢氧化钠溶液中。2、存放在适当制作的木箱或结构中。3、存放在潮湿的沙坑中。4、覆盖可拆卸的塑料盖。5、存放在塑料袋内。6、用塑料布或者非吸收性的板覆盖，如果规定避免干燥和潮湿的麻布用于机箱内，但麻布禁止接触混凝土表面。一个在试件初始固化养护的合适的温度环境可以由一下一个或者多个程序来控制：1、使用通风设备。2、使用冰。3、使用恒温设备控制加热和冷却。4、使用加热的方法比如火炉或者光灯。其他的合适的方法也可以被用来提供要求限制试件储存温度和水分损失。混凝土混合物达到一个规定的或者更高的强度6000磅（40兆帕），在在早期龄期所产生的热量可能会提高温度在要求的储存温度基础上。浸泡在氢氧化钠溶液中可能是最简单的保持储存温度的方法。当试件被浸泡在饱和的氢氧化钠溶液中，试件所用的纸板试模或者其他膨胀性的试模浸泡在溶液中的时候是不允许被用的。储存在60F(16摄氏度)时早期强度的试验结果可能比较低，80F(17摄氏度)可能比较高。另一方面，稍晚的龄期，较高的初始存储温度下试验结果可能较低。10.1.3最终养护（固化）10.1.3.1圆柱体试件初始养护（固化）完成，30分钟内取出试模，用水箱或者潮湿的房间在733F（232摄氏度）温度下一直保持试件的表面被自由水覆盖，符合规范C511的要求，除去用硫磺砂浆化合物覆盖的应该立即试验。当用硫磺砂浆化合物覆盖时，圆柱体试件的端部应该足够干燥以排除大于1/4英寸（6毫米）蒸汽构造或者气泡的在形成，如规范C617d的描述。不超过3小时立即开始试验，自由水保持的圆柱体试件是不要求提供标准养护温度，环境温度在68和86F（20到30摄氏度）之间。10.1.3.2梁形试件梁形试件应该按照10.1.3.1圆柱体试件的养护除了在饱和的氢氧化钠溶液中733F（232摄氏度）浸泡至少20小时开始试验。从水储存到试验结束，梁形试件的表面应该禁止干燥。注释8：相对少量的弯曲试件的表面干燥会在临界纤维处引起拉应力，显著减小抗弯强度。 10.2 现场养护（固化）现场养护是按照4.3制作和养护试件的养护方法。 10.2.1圆柱体试件圆柱体试件存放在尽可能接近代表混凝土的存放的点在结构中。保护圆柱体试件的所有表面尽可能接近成型的工程相同的途径。为圆柱体试件提供和结构工程相同的温度和湿度环境。测试试件按规定的养护要求处在水分条件下。为了满足这些条件，试件