桥梁实训检测

西安广播西安广播电视电视大学开放教育大学开放教育 道路道路桥桥梁工程施工与管理梁工程施工与管理 专业专业 专专科 科 工程工程检测实训检测实训 姓姓 名名 郭郭 盼盼 学学 号号 10350004 级级 别别 2010 道桥道桥 指导教师指导教师 试点单位试点单位 日日 期期 2011 年年 6 月月 1 日日 2 一一 检测技术总论检测技术总论 公路交通是人类社会生命线工程的重要组成部分 公路桥梁作为公路交通基础设施的 咽喉工程 在公路运输系统中发挥着至关重要的作用 由于使用荷载和环境因素等的作用 将导致桥梁使用性能衰退 结构安全与耐久性降低 造成桥梁适应性不足 甚至出现桥毁 人亡事故 作为人造结构物的桥梁 客观上也有其 生 老 病 死 的生存过程 采用 科学的技术手段与方法对其实施及时有效的养护维修与管理 是保证其健康 安全服役 最大效能发挥其经济效益的关键 因此 桥梁养护管理技术一直以来都是国际桥梁界的关 注的热点问题 发达国家的经验表明 通常桥梁在建成投入使用的 20 30 年后 将愈来愈多地面临耐 久性降低和安全性不足等问题 且越是经济发达的国家所面临的问题越突出 我国自上世 纪 80 年代起开始 公路建设事业步入了高速发展时期 建设了大量各类桥梁 目前公路桥 梁总数已突破 57 万座 成为仅次于美国的世界第二桥梁大国 随着服役时间推移和交通运 输事业的持续蓬勃发展 我们所面临的桥梁养护管理工作任务也日趋艰巨 客观上对桥梁 检测 评价 维修加固和养护管理等技术提出了更高的要求 为适应不断增长的养护维修 市场需求 解决桥梁养护工作中的瓶颈性技术问题 自上世纪 60 年代开始 我国在公路桥 梁领域立体开展了大量科研项目和计划 尤其值得一提的是 进入 21 世纪后 我国交通行 业主管部门加大了对相关技术研究的支持力度 通过这些项目的实施 形成了较为健全的 公路桥梁养护管理技术体系 对保障桥梁安全服役和路网畅通起到了关键性支撑作用 试验常用仪器 石料压碎值试验仪 胶砂搅拌机 胶砂振实台 抗压试验机 抗折强 度试验机 天平 行星式胶砂搅拌机 胶砂试件成型振实台 胶砂振动台等等 二 原材料检测部分 二 原材料检测部分 1 1 粗 粗 细细 集料筛分试验 集料筛分试验 砂的颗粒级配 即表示砂大小颗粒的搭配情况 砂的颗粒级配和粗细程度 常用筛分 析的方法进行测定 用级配区表示砂的颗粒级配 用细度模数表示砂的粗细 试验数据 某工程用砂 经烘干 称量 筛分析 取 500g 的干砂试样 测得各号筛上的筛 余量列于下表 筛分析试验结果筛分析试验结果 筛孔尺寸 mm 4 752 361 180 6000 3000 150 底 盘合 计 筛余量 g 28 557 673 1156 6118 555 59 7499 5 分计筛余和累计筛余计算结果分计筛余和累计筛余计算结果 a1a2a3a4a5a6 分计筛余率 5 7111 5314 6331 3523 7211 11 A1A2A3A4A5A6 累计筛余率 5 7117 2431 8763 2286 9498 05 试评定该砂的粗细程度 f 和级配情况 解 分计筛余率和累计筛余率计算结果列于上表 计算细度模数 f A2 A3 A4 A5 A6 5A1 100 A1 17 24 31 87 63 22 86 94 98 05 100 5 71 3 2 85 确定级配区 绘制级配曲线 该砂样在 0 600mm 筛上的累计筛余率 A4 63 22 落在 级 区 其他各筛上的累计筛余率也均落在 级区规定的范围内 因此可以判定该砂为 级区 砂 级配曲线图见下图 结果评定 该砂的细度模数 f 2 85 属中砂 级区砂 级配良好 可用于配制 混凝土 2 2 粗 粗 细细 集料密度试验 网篮法 集料密度试验 网篮法 毛体积密度 其计算单位体积为表面轮廓线范围内的全部毛体积 包含了材料实体 开口及闭口孔隙 当质量以干质量 规干 为准时 称绝干毛体积密度 即通常所称的毛体 积密度 表观密度 材料单位体积中包含了材料实体及不吸水的闭口孔隙 但不包括能吸水的 开口孔隙在内 也称视密度 表干密度 其计算单位体积与毛体积密度相同 但计算质量以表干质量 饱和面干状态 包括了吸入开口孔隙中的水 为准时 称表干毛体积密度 即通常所称的表干密度 1 目的与适用范围 本方法适用于测定碎石 砾石等各种集料的表观相对密度 表干相对密度 毛体积相对密 度 表观密度 表干密度 毛体积密度 以及粗集料的吸水率 2 仪具与材料 2 1 天平或浸水天平 可悬挂吊篮测定集料的水中质量 称量应满足试样数量称量要求 感量不大于最大称量的 0 05 2 2 吊篮 耐锈蚀材料制成 直径和高度为 150mm 左右 四周及底部用 1mm 2mm 的筛网编 制成具有密集的孔眼 2 3 溢流水槽 在称量水中质量时能保持水面高度一定 2 4 烘箱 允控温在 105 5 摄氏度 2 5 温度计 2 6 标准筛 2 7 盛水容器 如搪瓷盘 2 8 其它 刷子 毛巾等 3 试验准备 3 1 将取来的试样用 4 75mm 方孔筛 或 5mm 圆孔筛 标准筛过筛 用四分法缩分至要求的 质量 分两份备用 对沥青路面用粗集料 应对不同规格的集料分别测定 不得混杂 所 4 取的每一份集料试样应基本上保持原有的级配 3 2 经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合表 1 的规定 3 3 将每一份集料试样浸泡在水中 仔细洗去附在集料表面的尘土和石粉 经多次漂洗干 净至水清澈为止 清洗过程中不得散失集料颗粒 测定密度所需要的试样最小质量 表 1 圆孔筛 1016202531 5406380 公称最大粒径 mm 方孔筛 9 5161926 531 537 56375 每一份试样的最小质量 kg 1111 51 5233 4 试验步骤 4 1 取试样一份装入干净的搪瓷盘中 注入洁净的水 水面至少应高出试样 2cm 轻轻搅 动石料 使附着石料上的气泡逸出 在室温下保持浸水 24h 4 2 将吊篮挂在天平的吊钩上 浸入溢流水槽中 向溢流水槽中注水 水面高度至水槽的 溢流孔为止 将天平调零 4 3 调节水温在 15 25 摄氏度范围内 将试样移入吊篮中 溢流水槽中的水面高度由水槽 的溢流孔控制 维持不变 称取集料的水中质量 mw 4 4 提起吊篮 稍稍滴水后 将试样倒入浅搪瓷盘中 或直接将粗集料集料倒在拧干的湿 毛巾上 注意不得有颗粒丢失 或有小颗粒附在吊篮上 稍稍倾斜搪瓷盘 用毛巾吸走漏 出的自由水 用拧干的湿毛巾轻轻擦干颗粒的表面水 至表面看不到发亮的水迹 即为饱 和面干状态 当粗集料尺寸较大时 可逐颗擦干 注意拧湿毛巾时不要太用劲 防止拧得 太干 擦颗粒的表面水时 既要将表面水擦掉 又不能将颗粒内部的水吸出 整个过程中 不得有集料丢失 4 5 立即在保持表干状态下 称取集料的表干质量 m1 4 6 将集料置于浅盘中 放入 105 5 摄氏度的烘箱中烘干至恒重 取出浅盘 放在带盖的 容器中冷却至室温 称取集料的烘干质量 ma 注 恒重是指相邻两次称量间隔时间大于 3h 的情况下 其前后两次称量之差小于该项试验 所要求的粗密度 即 0 1 一般在烘箱中烧烤的时间不得少于 4h 6h 4 7 对同一规格的集料应平行试验两次 取平均值作为试验结果 5 计算 5 1 表观相对密度 a 表干相对密度 s 毛体积相对密度 b按式 1 2 3 计算至 小数点后 3 位 a ma ma mw s mf mf mw b ma mf mw 式中 a 集料的表观相对密度 无量纲 s 集料的表干相对密度 无量纲 b 集料的毛体积密度 无量纲 ma 集料的烘干质量 g mf 集料的表干质量 g mw 集料的水中质量 g 不同水温时水的密度 r及水温修正系数 r 表 2 5 水温 摄氏度 151617181920 水的密度 T g cm3 0 999130 998970 998800 998620 998430 99822 水温修正系数 T 0 0020 0030 0030 0040 0040 005 水温 摄氏度 2122232425 水的密度 T g cm3 0 998020 997790 997560 997330 99702 水温修正系数 T 0 0050 0060 0060 0070 007 误差 标准差两次结果的允许差 表观相对密度 0 0070 020 表干相对密度 0 0070 020 毛体积相对密度 0 0090 025 重现性 吸水率 0 0880 25 表观相对密度 0 0110 032 表干相对密度 0 0110 032 毛体积相对密度 0 0130 038 复现性 吸水率 0 1450 41 3 3 粗集料压碎值 沥青路面及水泥混凝土用 粗集料压碎值 沥青路面及水泥混凝土用 实验步骤 1 试验准备 a 采用风干石料用 13 2 和 9 5 标准筛过筛 取 9 5 13 2 的试样 3 组各 3000g 供试验用 如过于潮湿需加热烘干时 烘箱温度不得超过 100 烘干时间不超过 4h 试验前 石料应冷却至室温 b 每次试验的石料数量应满足按下述方法夯击后石料在试筒内的深度为 100 在金属筒中确定石料数量的方法如下 将试样分 3 次 每次数量大体相同 均匀装入试模中 每次均将试样表面整平 用金属棒的 半球面端从石料表面上均匀捣实 25 次 最后用金属棒作为直刮刀将表面仔细整平 称取量 筒中试样质量 m0 以相同质量的试样进行压碎值的平行试验 2 将试筒安放在底板上 3 将要求质量的试样分 3 次 每次数量大体相同 均匀装入试模中 每次均将试样表面 整平 用金属棒的半球面端从石料表面上均匀捣实 25 次 最后用金属棒作为直刮刀将表面 仔细整平 4 将装有试样的试模放到压力机上 同时加压头放入试筒内石料面上 注意使压头摆 平 勿楔挤试模侧壁 5 开动压力机 均匀地施加荷载 在 10min 左右的时间内达到总荷载 400kN 稳压 5s 然后卸荷 6 将试模从压力机上取下 取出试样 7 用 2 36 标准筛筛分经压碎的全部试样 可分几次筛分 均需筛到在 1min 内无 明显的筛出物为止 6 8 称取通过 2 36 筛孔的全部细料质量 m1 准确至 1g 实验结果与计算 石料压碎值按式 T0316 1 计算 精确至 0 1 1 0 100 a m Q m T0316 1 式中 a Q 石料压碎值 m1 试验前试样质量 g m0 试验后通过 2 36 筛孔的细料质量 g 实验分析及讨论 以 3 个试样平行试验结果的算术平均值作为压碎值的测定值 4 4 水泥试验 水泥试验 1 主要仪器设备 1 1 行星式胶砂搅拌机 ISO679 由胶砂搅拌锅和搅拌叶片相应的机构组成 搅拌叶片 呈扇形 工作时搅拌叶片既绕自身轴线自转又沿搅拌锅周边公转 并且具有高低两种速度 自转低速时为 140 5 r min 高速时为 285 10 r min 公转低速时为 62 5 r min 高速时为 125 10 r min 叶片与锅底 锅壁的工作间隙为 3 1 mm 1 2 胶砂试件成型振实台 ISO679 由可以跳动的台盘和使其跳动的凸轮等组成 振实 台振幅 15 0 3 mm 振动频率 60 次 60s 2s 1 3 胶砂振动台 可作为振实台的代用设备 其振幅为 0 75 0 02mm 频率为 2800 3000 次 min 台面装有卡具 1 4 试模 可装拆的三联模 模内腔尺寸为 40mm 40mm 160mm 1 5 下料漏斗 下料口宽为 4 5mm 二个播料器和一个刮平直尺 1 6 水泥电动抗折试验机 加荷速度 50N S 10N S 1 7 压力试验机与抗压夹具 压力机最大荷载以 200 300KN 为宜 误差不大于 1 并有按 2 4 0 5 KN S 速率加荷功能 抗压夹具由硬钢制成 加压板受压面积为 40mm 40mm 加压面必须磨平 2 胶砂制备与试件成型 2 1 将试模擦净 模板四周与底座的接触面上应涂黄油 紧密装配 防止漏浆 内壁均匀 刷一薄层机油 2 2 标准砂应符合 GB T17671 1999 中国 ISO 标准砂的质量要求 试验采用灰砂比为 1 3 水灰比 0 50 2 3 每成型 3 条试件需称量 水泥 450g 标准砂 1350g 水 225ml 2 4 胶砂搅拌 用 ISO 胶砂搅拌机进行 先把水加入锅内 再加入水泥 把锅放在固定器 上 上升至固定位置然后立即开动机器 低速搅拌 30s 后 在第二个 30s 开始的同时均匀 地将砂子加入 一般是先粗后细 再高速搅拌 30s 开始后 停拌 90s 在第一个 15s 内用 一胶皮刮具将叶片和锅壁上和胶砂刮入中间 在调整下继续搅拌 60s 各个搅拌阶段 时 间误差应在 0 1s 以内 2 5 试件用振实台成型时 将空试模和套模固定在振实台上 用勺子直接从搅拌锅内将胶 砂分二层装模 装第一层时 每个槽里先放入 300g 胶砂 并用大播料器刮平 接着振动 60 次 再装入第二层胶砂 用小播料器刮平 再振动 60s 移走套模 从振实台上取下试 7 模 用一金属尺近似 90 的角度架在试模模顶的一端 沿试模长度方向以模向锯割动作慢 慢向另一端移动 一次将超过试模部分的胶砂刮去 并用同一直尺以近似水平的情况下将 试件表面抹平 3 试件养护 3 1 将成型好的试件连模放入标准 养护箱 室 内养护 在温度为 20 1 相对 湿度不低于 90 的条件下养护 20 24h 之间脱模 对于龄期为 24h 的应在破型试验前 20min 内脱模 3 2 将试件从养护箱 室 内中取出 用墨笔编号 编号时应将每只模中三条试件编在两 龄期内 同时编上成型与测试日期 然后脱模 脱模时应防止损伤试件 硬化较慢的水泥 允许 24h 以后脱模 但须记录脱模时间 3 3 试件脱模后立即水平或竖直放入水槽中养护 养护水温为 20 1 水平放置时 刮平面应朝上 试件之间留有空隙 水面至少高出试件 5mm 最后用自来水装满水池 并 随时加水以保持恒定水位 4 水泥抗折强度试验 4 1 各龄期的试件 必须在规定的时间 24 15 min 48 30 min 72 45 min 7d 2h 28d 8h 内进行强度测试 于试验前 15min 从水中取出三条试件 4 2 测试前必须先擦去试件表面的水分和砂粒 清除夹具上圆柱表面粘着的杂物 然后将 试件安放到抗折夹具内 应使试件侧面与圆柱接触 4 3 调节抗折仪零点与平衡 开动电机以 50 10 N S 加速加荷 直到试件折断 记录 抗折破坏荷载F f N 4 4 按下式计算抗折强度Rf 精确至 0 1MPa Rf b F L f 3 5 1 式中 L 抗折支撑圆柱中心距 L 100mm b 棱柱体正方形截面的边长 mm 4 5 抗折强度结果取三块试件的平均值 当三块试件中有一块超过平均值的 10 时 应 予剔除 取其余两块的平均值作为抗折强度试验结果 5 水泥抗压强度试验 5 1 抗折试验后的六个断块试件应保持潮湿状态 并立即进行抗压试验 抗压试验须用抗 压夹具进行 清除试件受压面与加压板间的砂粒杂物 以试件侧面作受压面 并将夹具置 于压力机承压板中央 5 2 开动试验机以 2 4 0 2 KN S 的速度进行加荷 直至试件破坏 记录最大抗压破 坏 记录最大抗压破坏荷载 Fc N 5 3 计算抗压强度RC 精确至 0 1Mpa RC A FC FC 最大抗压破坏荷载FC N A 为试件的受压面积 即 40mm 40mm 1600m 8 5 4 六个抗压强度试验结果中 有一个超过六个算术平均值的 10 时 剔除最大超过值 以其余五个的算术平均值作为抗压强度试验结果 如五个测试值中再超过它们平均数 10 时 则此组结果作废 5 5 沥青三大指标试验 沥青三大指标试验 石油沥青针入度实验 一 实验目的 测定沥青的针入度 以评价道路粘稠石油沥青的粘滞性 并确定沥青标号 还可以进一步 计算沥青的针人度指数 用以描述沥青的温度敏感性 计算当量软化点 800 相当于沥青 针人度为 800 时的温度 用以评价沥青的高温稳定性 计算当量脆点 1 2 相当于沥青针 人度为 1 2 时的温度 用以评价沥青的低温抗裂性能 二 实验仪器 1 针入度仪针和针连杆组合件总质量为 50g 0 05g 另附 砝码一只 50g 0 05g 试 验时总质量为 100g 0 05g 仪器设有放置平底玻璃保温皿的平台 并有调解水平的装置 针连杆应与平台相垂直 2 标准针 由硬化回火的不锈钢制成 针及针杆总质量 2 5g 0 05g 针应设有固定用 装置盒 以免碰撞针尖 3 盛样皿金属制 圆柱形平底 小盛样皿的内径 55mm 深 35mm 适用于针入度小于 200 大盛样皿内径 70mm 深 45mm 适用于针入度 200 350 对于针入度大于 350 的试 样需使用特殊盛样皿 其深度不小于 60mm 试样体积不小于 125mL 4 恒温水浴 容量不小于 10L 控温准确度为 0 1 水槽中应设有一带孔的搁架 位于 水面下不小于 100mm 距水槽底不得少于 50mm 处 5 平底玻璃皿 容量不小于 1L 深度不小于 80mm 内设有一不锈钢三脚支架 能使盛样 皿稳定 6 温度计 0 50 分度为 0 1 7 秒表 分度为 0 1s 8 盛样皿盖 平板玻璃 直径不小于盛样皿开口尺寸 9 溶剂 三氯乙烯 10 其他 电炉或砂浴 石棉网 金属锅或瓷把坩埚等 三 实验过程 1 沥青试样准备方法 2 制备试样方法 3 调整针入度仪使之水平 4 取出达到恒温的盛样皿 并移入水温控制在试验温度 0 1 可用恒温水槽中的水 的平底玻璃皿中的三脚架上 试样表面以上的水层深度不少于 10mm 5 将盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上 慢慢放下针连杆 用适当位置的反 光镜或灯光反射观察 使针尖恰好与试样表面接触 拉下刻度盘的拉杆 使与针连杆顶端 轻轻接触 调节刻度盘或深度指示器的指针指示为零 6 开动秒表 在指针正指的瞬时 用手紧压按钮 使标准针自动下落贯入试样 经规定 时间 停压按钮使针停止移动 7 拉下刻度盘拉杆与针连杆顶端接触 读取刻度盘指针或位移指示器的读数 准确至 0 5 0 1mm 四 实验结果 1 同一试样平行试验至少三次 各测试点之间及与盛样皿边缘的距离不应少于 10mm 每 9 次试验后应将盛有盛样皿的平底玻璃皿放入恒温水槽 使平底玻璃皿中水温保持试验温 度 每次试验应换一根干净的标准针或将标准针取下用蘸有三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净 再用干棉花或布擦干 三氯乙烯溶剂的棉花或布揩净再用干棉花或布擦干 2 测定针入度大于 200 的沥青试样时 至少用三支标准针 每次试验后将针留在试样中 直至三次平行试验完成后 才能将标准针取出 3 同一试样三次平行试验结果的最大值和最小值之差在所列允许偏差范围内时 计算三 次试验结果的平均值 取整数作为针入度试验结果 以为单位 当试验值不符此要求为针 入度试验结果 以 0 1mm 为单位 当试验值不符此要求时 应重新进行 石油沥青软化点实验 一 实验目的 测定沥青的软化点 可以评定粘稠沥青的热稳定性 二 实验仪器 1 环与球软化点仪 2 试样底板 金属板或玻璃板 3 环夹 由薄钢条制成 用以夹持金属环 以便刮平试样表 面 4 平直刮刀 5 甘油滑石粉隔离剂 6 加热炉具 7 恒温水槽 控温的准确度为 0 5 8 新煮沸过的蒸馏水 9 其他 石棉网 三 实验过程 1 制备试样 2 将装有试样的试样环连同金属板置于 5 0 5 水的恒温水槽中至少 15min 同时将 金属支架 钢球 钢球定位环等亦置于相同水槽中 3 烧杯内注入新煮沸并冷却至 5 的蒸馏水 水面略低于立杆上的深度标记 4 从恒温水槽中取出盛有试样的试样环放置在支架中层板的圆孔中 并套上定位环 然 后将整个环架放入烧杯中 调整水面至深度标记 并保持水温为 5 0 5 环架上任何 部分不得附有气泡 将温度计由上层板中心孔垂直插入 使端部测温头底部与试样环下面 齐平 5 将烧杯移至放有石棉网的加热炉具上 然后将钢球放在定位环中间的试样中央 立即 开动振荡搅拌器 使水微微振荡 并开始加热 使杯中水温在 3min 内调节至维持每分钟上 升 5 0 5 在加热过程中 应记录每分钟上升的温度值 如温度上升速度超出此范围 时 则试验应重做 6 试样受热软化逐渐下坠 至与下层底板表面接触时 立即读取温度 准确至 0 5 四 实验结果 同一试样平行试验两次 当两次测定值的差值符合重复性试验精密度要求时 取其平均值 作为软化点试验结果 准确至 0 5 石油沥青延度实验 一 实验目的 测定沥青的延度 可以评价粘稠沥青的塑性变形能力 本方法适用于测定道路石油沥青 液体沥青蒸馏和乳化沥青蒸发残留物的延度 二 实验仪器 10 1 延度仪 2 试模 3 试模底板 玻璃板 磨光的铜板或不锈钢板 4 恒温水槽甘油滑石隔离剂 5 温度计 0 50 分度为 0 1 6 砂浴或其他加热炉具 7 甘油滑石粉隔离剂 甘油与滑石粉的质量比 2 1 8 其他 平刮刀 石棉网 酒精 食盐等 溶化沥青器皿 温度计 刮刀 三 实验过程 1 制备试样 2 检查延度仪拉伸速度是否符合规定要求 然后移动滑板使其指针正对标尺的零点 将 延度仪注水 并保温达试验温度 0 5 3 将保温后的试件连同底板移入延度仪的水槽中 从底板上取下试件 将试模两端的孔 分别套在滑板及槽端固定板的金属柱上 取下侧模 水面距试件表面应不小于 25 4 开动延度仪 并注意观察试样的延伸情况 在试验时 如发现沥青细丝浮于水面或沉 入槽底时 则应在水中加入酒精或食盐调整水的密度至与试样密度相近后 再重新试验 5 试件拉断时 读取指针所指标尺上的读数 以 cm 表示 在正常情况下 试件延伸时应 成锥尖状 拉断时实际断面接近于零 如不能得到这种结果 则应在报告中注明 四 实验结果 同一试样 每次平行试验不少于三个 如三个测定结果均大于 100cm 时 试验结果记作 100cm 特殊需要也可分别记录实测值 如三个测定结果中 有一个以上的测定值小于 100cm 时 若最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精度要求 则取三个测定结果 的平均值的整数作为延度试验结果 若平均值大于 100cm 记作 100cm 若最大值或最 小值与平均值之差不符合重复性试验精度要求时 试验应重新进行 三 水泥混凝土配合比设计及强度试验部分 三 水泥混凝土配合比设计及强度试验部分 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁 混凝土设计强度等级为 20 施工要求混凝土坍落 度为 50 70 施工单位无历史统计资料 所用原材料情况如下 水泥 32 5 级普通硅酸盐水泥 水泥密度为 3 10 cm c 1 0 砂 中砂 Mx 2 70 级配合格 石 卵石 Dmax 40mm 级配合格 试设计 20 混凝土配合比 解 1 初步计算 1 确定混凝土配制强度 fcu 0 fcu 0 fcu k t 当砼强度保证率为 95 时 对就 的 t 1 645 另由 P133 页表 4 30 5MPa fcu 0 20 1 645 5 28 2 MPa 2 计算水灰比 W C fce c fce k 1 0 32 5 32 5MPa 47 0 5 3233 0 48 0 2 28 5 3248 0 0 cecu ce fBAf fA CW 3 确定用水量 W0 查 P104 页表 4 21 对于最大粒径为 40 的卵石混凝土 当所需坍落度为 50 70 时 1m3 混凝土的用水量可选用 170kg 或估算方法 W0 T K 10 3 7 45 5 10 3 175 4 计算水泥用量 C0 11 kgkg CW W Co362 7 361 47 0 170 0 按 P126 页表 4 25 对于干燥环境的钢筋混凝土 最小水泥用量为 260 故可取 C0 362 3 5 确定砂率 Sp 查 P105 页表 4 22 对于采用最大粒径为 40 的卵石配制的混凝土 当水灰比为 0 47 时 其砂率值可选取 26 8 32 1 采用插入法选定 现取 Sp 30 计算砂 石用量 S0 G0 假定表观密度法计算 将 C0 362 W0 170 代入方程组 计算配比 C 362kg W 170kg S 561kg G 1307Kg W C 0 47 15 升用量 C 4 34kg W 2 04kg S 6 73kg G 15 68kg 第二组 W C 0 47 0 05 0 52 W 170kg mc0 170 0 52 327kg 砂率 31 mg0 2 23ms0 解得 S 589kg G 1314kg W 170kg C 327kg 第三组 W C 0 47 0 05 0 42 W 170kg mc0 170 0 42 405kg 砂率 28 mg0 2 57ms0 解得 S 511kg G 1314kg W 170kg C 405kg 1868 2400170362 00 00 gs gs mm mm 00 00 000 00 33 2 3 07 0 3 03 0 30 100 sg gs gss sg so mm mm mmm mm m 2400 0000 wgsc mmmm 30 100 00 sg so mm m 3 00 3 0 00 130733 2 56196 560 33 3 1868 186833 2 mkgmm mkgm mm sg s ss 12 每种配比制作两组强度试块 标准养护 28d 进行强度测定 四 沥青混合料试验 四 沥青混合料试验 试用图解法设计某高速公路用细沥青混凝土矿质混合料的配合比 原始资料 1 现有碎石 石屑 砂和矿粉四种矿料 筛析试验得到各粒径通过百分率列于表 6 11 表 6 11 原有矿质集料级配表 通过下列筛孔 方孔筛 mm 的质量百分率 材 料名 称 16 0 13 2 9 5 4 7 5 2 3 6 1 1 8 0 6 0 3 0 1 5 0 07 5 碎石 10093170 石屑 100100 1008414840 砂 10010010010092824221114 矿粉 1001001001001001001001009687 2 设计级配范围按 沥青路面施工及验收规范 GB 50092 96 细粒式沥青混 凝土混合料要求 其级配范围和中值列于表 6 12 表 6 12 矿质混合料要求级配范围和中值表 通过下列筛孔 方孔筛 mm 的质量百分率 级配名称 16 0 13 2 9 5 4 75 2 36 1 18 0 6 0 3 0 15 0 0 75 级 配 范 围 10 0 95 100 70 88 48 68 36 53 24 41 18 30 12 22 8 16 4 8 上面细 粒式 AC 13 I GB50092 96 级 配 中 值 10 0 98 79 58 4533 24 17 126 计算要求 1 根据 p 与 d D n 关系 将规范的级配中值 表 6 12 绘 出各粒径在横坐标上的位置 2 将各原有矿质材料筛析 结果 如表 6 11 在图上绘出级 配曲线 按图解法求出各种材料 在混合料中的用量 3 按图解法求得的各种材 料用量计算合成级配 并校核合 成级配是否符合技术规程的要求 13 如不符合应调整级配重新计算 图 6 4 组成集料级配曲线和要求合成级配曲线图 计算步骤 1 绘制级配曲线图 如图 6 4 在纵坐标上按算术坐标绘出通过量百分率 2 连对角线 OO 表示规范要求的级配中值 在纵坐标上标出规范 GB 50092 96 规定的细粒式混合料 AC 13 I 各筛孔的要求通过百分率 作水平线与对角线 OO 相交 再从各交点作垂线交于横坐标上 确定各筛孔在横坐标上的位置 3 将碎石 石屑 砂和矿粉的级配曲线绘于图 6 4 上 4 在碎石和石屑级配曲线相重叠部分作一垂直线 AA 使垂线截取二级配曲线的纵坐 标值相等 即 a a 自垂线 AA 与对角线交点 M 引一水平线 与纵坐标交于 P 点 OP 的 长度 X 31 即为碎石的用量 同理 求出石屑的用量 Y 30 砂的用量 Z 31 则矿粉用量 W 8 利用马歇尔法 绘制了以上沥青用量的关系曲线 确定最佳沥青用量 五 路基路面检测部分 五 路基路面检测部分 1 1 土的击实试验 土的击实试验 一 试验目的 在标准击实方法下测定土的最大干密度和最优含水率 为控制路堤 土坝或填土地基 等的密实度及质量评价 提供重要依据 二 基本原理 击实仪法是用锤击 使土密度增大 目的是在室内利用击实仪 测定土样在一定击实 功能作用下达到最大密度时的含水率 最优含水率 和此时的干密度 最大干密度 借以 了解土的压实特性 目前国内常用的击实方法有两种 1 轻型击实 适用于粒径小于 5mm 的细粒土 锤底直径为 51mm 击锤质量为 2 5kg 落距为 305mm 单位体积击实功为 591 6kJ m3 分 3 层夯实 每层 25 击 2 重型击实 适用于粒径不大于 40mm 的土 击实筒内径为 152mm 筒高 116mm 击锤质量为 4 5kg 落距为 457mm 单位体积击 实功为 2682 7kJ 3 m 其他与轻型击实相同 分 5 层击实 每层 56 击 三 仪器设备 1 击实仪 图 6 1 主要由击实筒和击锤组成 2 天平 称量为 200g 感量为 0 01g 称量为 2kg 感量为 1g 3 台秤 称量为 l0kg 感量为 5g 图 6 1 击实仪 1 击实筒 2 护筒 3 导筒 4 击锤 5 底板 14 4 推土器 5 筛 孔径为 5mm 6 其它 喷水设备 碾土设备 修土刀 小量筒 盛土盘 测含水率设备及保温设 备等 四 操作步骤 1 取一定量的代表性风干土样 对于轻型击实试验为 20kg 对于重型击实试验为 50kg 2 将风干土样碾碎后过 5mm 的筛 轻型击实试验 或过 20mm 的筛 重型击实试验 将筛下的土样搅匀 并测定土样的风干含水率 3 根据土的塑限预估最优含水率 加水湿润制备不少于 5 个含水率的试样 含水率一 次相差为 2 且其中有两个含水率大于塑限 两个含水率小于塑限 一个含水率接近塑限 按式 6 1 计算制备试样所需的加水量 1 0 0 0 ww w m mw 6 1 式中 w m 为所需的加水量 g 0 m 为风干土样质量 g 0 w 为风干土样含水率 按 小数计 w为要求达到的含水率 按小数计 4 将试样 2 5kg 轻型击实试验 或 5 0kg 重型击实试验 平铺于不吸水的平板上 按预定含水率用喷雾器喷洒所需的加水量 充分搅和并分别装入塑料袋中静置 24h 5 将击实筒固定在底板上 装好护筒 并在击实筒内壁涂一薄层润滑油 将搅和的试 样 2 5kg 分层装入击实筒内 两层接触土面应刨毛 击实完成后 超出击实筒顶的试样高 度应小于 6mm 6 取下导筒 用刀修平超出击实筒顶部和底部的试样 擦净击实筒外壁 称击实筒与 试样的总质量 准确至 1g 并计算试样的湿密度 7 用推土器将试样从击实筒中推出 从试样中心处取 取两份一定量土料 轻型击实 试验 15 30g 重型击实试验 50 100g 测定土的含水率 两份土样的含水率的差值应不大 于 1 五 成果整理 1 按式 6 2 计算干密度 w d 1 6 2 式中 d 为干密度 g cm3 准确至 0 01g cm3 为密 度 g cm3 w为含水率 小数计 2 按式 6 3 计算饱和含水率 100 11 sat sd G w 6 3 式中 sat w 为饱和含水率 s G 为比重 3 以干密度为纵坐标 含水率为横坐标 绘制干密度与含水率的关系曲线 干密度与 图 6 2 干密度与含水率的关系曲 线 15 含水率的关系曲线上的峰点的坐标分别为土的最大干密度 maxd 与最优含水率 op w 如连 不成完整的曲线时 应进行补点试验 图 6 2 4 轻型击实试验中 当试样中粒径大于 5mm 的土质量小于或等于试样总质量的 30 时 应对最大干密度和最优含水率进行校正 1 按下式 6 4 计算校正后的最大干密度 2 5 max 5 max 1 1 Swd d G PP 6 4 式中 maxd 为校正后试样的最大干密度 g cm3 5 P 为粒径大于 5mm 土粒的质量百 分数 2S G 为粒径大于 5mm 土粒的饱和面干比重 2 按式 6 5 计算校正后的最优含水率 abopop wPPww 55 1 6 5 式中 op w 为校正后试样的最优含水率 op w 为击实试样的最优含水率 ab w 粒径大于 5mm 土粒的吸着含水率 5 填写试验报告 六 注意事项 1 试验用土 一般采用风干土做试验 也有采用烘干土做试验的 2 加水及湿润 加水方法有两种 即体积控制法和称重控制法 其中以称重法效果为 好 洒水时应均匀 浸润时间应符合有关规定 2 2 压试验检测 环刀法 灌砂法 压试验检测 环刀法 灌砂法 路基压实度是填土工程的质量控制指标 先取压实前的土样送试验室测定其最佳含水 量时的干密度 此为试样干密度 再取由击实试验后所得的试样最大干密度 用实际干密 度除以最大干密度即是土的实际压实度 用此数与标准规定的压实度比较 即可知道土的 压实程度是否达到了质量标准 路基压实度 试样干密度 最大干密度 100 环刀法 是一种破坏性的检测方法 适用于不含骨料的细粒土 优点是设备简单操 作方便 缺点是受土质限制 当环刀打入土中时 产生的应力使土松动 壁厚时产生的应 力较大 因此干密度有所降低 灌砂法 是一种破坏性检测方法 适用于各类土 优点是测定值精确 缺点是操作 较复杂 须经常测定标准砂的密度和锥体重 3 3 平整度检测 平整度检测 路面平整度 Road Surface Roughness 指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值 路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标 主要反映的是路面纵断 面剖面曲线的平整性 当路面纵断面剖面曲线相对平滑时 则表示路面相对平整 或平 整度相对好 反之则表示平整度相对差 好的路面则要求路面平整度也要好 16 路面平整度的仪器测定主要有两大分类 第一类为纵断面测定 直接式检测类 即测出路面纵断面剖面曲线 然后对测出的纵 断面曲线进行数学分析得出平整度指标 第二类为车辆对路面的反应测定 响应式检测类 即测出车辆对路面纵断面变化的力 学响应 然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标 路面平整度指标的换算主 要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到的 通常第一类和第二类检测方法均可用于路面施工质量的验收与评价及路面周期性评价 第二类检测仪器一般需要借助于第一类检测仪器进行指标标定 直接式和响应式路面平整 度仪是路面施工 验收 养护 评价和管理部门必备的仪器 六 桥梁检测部分 六 桥梁检测部分 1 1 既有结构水泥混凝土强度评定 既有结构水泥混凝土强度评定 回弹法 原理 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 特点 用回弹法检测混凝土抗压强度 虽然检测精度不高 但是设备简单 操作方便 测试迅速 以及检测费用低廉 且不破坏混凝土的正常使用 故在现场直接测定中使用较 多 影响回弹法准确度的因素较多 如操作方法 仪器性能 气候条件等 为此 必须掌 握正确的操作方法 注意回弹仪的保养和校正 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 JG J T23 2001 中规定 回弹法检测混凝 土的龄期为 7 d 1 000 d 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 另外 由于高强混凝土的强度基数较大 即使只有 15 的相对误差 其绝对误差也 会很大而使检测结果失去意义 2 2 结构裂缝检测 结构裂缝检测 混凝土的裂键是建筑工程中普遍存在的问题 过宽的裂缝不但会影响结构的外观 引 起使用者的不安 影响结构的正常使用 而且也会导致混凝土中钢筋锈蚀和加速混凝土老 化 削弱了建筑物的整体性及承辑能力 降低混凝土结构耐久性 混凝土结构设计规范 50010 2002 规定对使用中允许出现裂缝的构件按照荷载效应标准组合并考虑长期作用 影响对裂缝宽度进行验算 并且构件最大裂缝宽度不应超过该标准中规定的最大裂缝宽度 的限值 1 混凝土裂缝成因 混凝土裂缝成因复杂 与结构设计 施工 使用环境 材料本身有关 但可归纳为两 大类 结构性裂越和非结构性裂缝 结构性裂键是由结构承载力不足引起的 非结构性裂 缝是由变形引起的 如混凝土收缩 温度变化等等 2 混凝土裂缝检测 在一般的工业和民用建筑中 宽度小于 0 05mm 的裂缝对结构的使用无危险性 需要对 0 05mm 以上的裂缝进行检测分析 评定和处理 裂缝检测内容主要包括裂缝的位置 形态 分布特征 宽度 长度 深度 走向 数量 裂缝发生及开展的时间过程 是否稳定 裂 缝内是否有渗出物 裂缝周围混凝土表观质量情况等等 裂缝的位置 数量 走向一般来 17 用照片和绘制裂缝展开图等形式记录 长度用直尺 卷尺进行测量 宽度可用裂缝宽度比 对卡 裂缝测宽仪 塞尺进行检测 裂缝的深度可采用超声波法或局部凿开法进行检测 必要时可钻取芯样进行验证 超声波法要求裂缝内无积水或