第五章普通混凝土性能检测N

第五章普通混凝土性能检测 主讲 籍凤秋教授授课班级 材0801 1 2 3班E mail jifq2008QQ 499051158Tel主要内容 普通混凝土试验基本规定普通混凝土拌合物的稠度试验普通混凝土拌合物表观密度检测普通混凝土立方体抗压强度检测混凝土抗折强度检测混凝土劈裂抗拉强度检测普通混凝土的额配合比设计与检测混凝土非破损检测 第一节普通混凝土试验基本规定 普通混凝土性能检测的一般规定取样方法试件制作和养护混凝土的拌合方法 一 普通混凝土性能检测的一般规定 1 普通混凝土必试项目稠度和抗压强度试验 2 执行标准 混凝土结构工程施工质量验收规定 GB50204 2002 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 混凝土质量控制标准 GB50164 1992 混凝土轻度检验评定标准 GBJ107 1987 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB T50080 2002 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB T50081 2002 二 取样方法 混凝土立方体抗压强度试验应以三个试件为一组 每组试件所用的拌合物根据不同要求应从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出 或在试验室用机械或人工单独拌制 用以检验现浇混凝土工程或预制构件质量的试件分组及取样原则应按现行 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 以及其他有关规定执行 具体要求如下 二 取样方法 1 每拌制100盘且不超过100m 的同配合比的混凝土取样不得少于一次 2 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时 取样不得少于一次 3 当一次连续浇筑超过1000m 时 同一配合比的混凝土每200m 取样不得少于一次 4 每一楼层 同一配合比的混凝土取样不得少于一次 5 每次取样应至少留置一组标准养护试件 同条件养护试件的留置组数应根据实际要求确定 三 试件制作和养护 1 试验室拌制的混凝土制作试件时 其材料用量以质量计 称量的精度为 水泥 水和外加剂均为 0 5 骨料为 1 拌合用的骨料应提前送入室内 拌合时试验室的温度应保持在20 5 施工单位拌制的混凝土 其材料用量也应以质量计 各组成材料计算结果的偏差 水泥 水和外加剂均为 2 骨料为 3 2 所有试件应在取样后立即制作 试件的成型方法应根据混凝土的稠度而定 坍落度不大于70mm的宜用振动台振实 大于则宜用捣棒人工捣实 三 试件制作和养护 3 制作试件的试模由主铸铁或刚制成 应具有足够的刚度并拆装方便 试模的内表面应机械加工 其不平度应为每100mm不超过0 5mm 组装后各相邻面的不垂直度不应超过 0 5 制作试件前应将试模擦干净并在其内壁涂上一层矿物油脂或其他脱模剂 三 试件制作和养护 4 采用振动台成型时 应将混凝土拌合物一次装入试模 装料时应用抹刀沿试模内壁略加插捣并使混凝土拌合物高出试模上口 振动时应防止试模在振动台上自由跳动 振动应持续到混凝土表面出浆为止 刮除多余混凝土 并用抹刀抹平 三 试件制作和养护 5 人工插捣时 混凝土拌合物应分两层装入试模 每层的装料厚度大致相等 插捣用的钢制捣棒长为650mm 直径为16mm 端部应磨圆 插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行 插捣底层时 捣棒应达到试模表面 插捣上层时 捣棒应穿入下层深度为20 30mm 插捣时捣棒应保持垂直 不得倾斜 同时 还应用抹刀沿试模内壁插入数次 每层的插捣次数应根据时间的截面而定 一般每100cm 截面积不应少于12次 插捣完后 刮除多余混凝土 并用抹刀抹平 6 标准养护的试件成型后应覆盖表面 以防止水分蒸发 并应在20 5 情况下静置24 48h 然后编号拆模 拆模后的试件应立即放在温度为20 2 湿度为95 以上的标准养护室内养护 在标准养护室内 试件应放在架上 彼此间隔为10 20mm 并应避免用水直接冲淋试件 当无标准养护室时 混凝土试件可在温度为20 2 的不流动的氢氧化钙饱和溶液中养护 7 混凝土试件一般标准养护到28d进行试验 但也可按工程的要求养护到所需的龄期 三 试件制作和养护 四 混凝土的拌合方法 1 人工拌合 1 按规定比例备料 2 将拌板和拌铲用湿布湿润后 将砂倒在拌板上 然后加入水泥 用铲自拌板一边翻至另一边 如此重复翻拌至混合均匀为止 3 将拌好的干混合材料堆成堆 在中间作一凹槽 将已称量好的水倒一半在凹槽中 然后仔细翻拌 并徐徐加水 继续翻拌 每翻拌一次 用铲在拌合物上铲切一次 直到拌合均匀为止 1 人工拌合 4 拌合时力求动作敏捷 拌合时间从加水时算起 应大致符合下列规定 拌合物体积为30L以下时 4 5min 拌合物体积为30 50L时 5 9min 拌合物体积超过50L时 9 12min 5 拌合物拌好后 根据检测要求 应立即做拌合物的性能试验或试件成型 从开始加水时算起 全部操作须在30min内完成 2 机械搅拌 1 按规定比例配合比备料 2 预拌一次 即用按配合比称量的水泥 砂和水组成的砂浆及少量石子 在搅拌机中进行挂浆 然后倒出并刮去多余的砂浆 其目的是使水泥砂浆粘附满搅拌机的筒壁 以免正式拌合时影响拌合物的配合比 2 机械搅拌 3 开动搅拌机 向搅拌机内依次加入石子 砂和水泥 干拌均匀 再将水徐徐加入 全部加料时间不应超过2min 待水全部加入后继续搅拌2min 4 将拌好的拌合物自搅拌机中卸出 倾倒在拌板上 再经人工拌合1 2min 即可做拌合物的各项性能试验或试件成型 从开始加水时算起 全部操作必须在30min内完成 搅拌机 第二节普通混凝土拌合物稠度检测 坍落度与坍落度扩展度法维勃稠度法 一 坍落度与坍落度扩展度法 本法适用于骨料最大粒径不大于40mm 坍落度不小于10mm混凝土拌合物稠度测定 每盘混凝土的最小搅拌量应符合下表的规定 1 主要仪器设备 坍落度筒 底部直径 200mm 顶部直径 100mm 高度 300mm 筒壁厚度不小于1 5mm 捣棒 直径为16mm 长650mm的钢棒 端部应磨平 小铲 木尺 钢尺 拌板 镘刀等 坍落度筒和捣棒 2 实验步骤 用湿布湿润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 使坍落度筒装料时保持位置稳定 把按要求拌好的混凝土拌合物试样用小铲分成三层均匀的装入筒内 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 每次插捣应在截面上均匀分布 插捣筒边的混凝土试样时 插捣可以稍稍倾斜 插捣底层时 插捣时应贯穿整个深度 插捣第二层和顶层时 插捣应插透本层至下一层的表面 2 实验步骤 清除筒边底板上混凝土后 垂直平稳的提起坍落度筒 坍落度筒的提高过程应在5 10s内完成 从开始装料到提起坍落度筒过程应在150s内完成 提起坍落度筒后 立刻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 mm 坍落度筒提高后 如果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 应予以记录备查 2 实验步骤 测定坍落度后 观测拌合物的下述性质 并计入记录 1 粘聚性 用捣棒在已坍落的拌合物椎体侧面轻轻击打 如果椎体逐渐下沉 表示拌合物的黏聚性良好 如果椎体倒塌 部分崩裂或出现离析 即为黏粘聚性不好 2 保水性 提起坍落度筒后如有较多的稀浆从椎体底部析出 椎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 2 实验步骤 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 混凝土拌合物坍落度和坍落扩展度值以mm为单位 精确至1mm 结果表达修约至5mm 3 坍落度的调整 在按初步计算备好试样的同时 另外还需备好两份为坍落度调整用的水泥与水 备好的水泥与水的比例应符合原定的水灰比 其数量可各为原来用量的5 与10 当测得的拌合物坍落度达不到要求 或粘聚性 保水性认为不满意时 可掺入备用的5 或10 得水泥与水 当坍落度过大时 可酌情增加砂和石子 尽快拌合均匀 重新进行坍落度测定 二 维勃稠度法 本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm 维勃稠度在5 30s之间的混凝土拌合物稠度测定 测定时需配制拌合物约15L 1 主要仪器设备 维勃稠度仪 1 主要仪器设备 振动台 台面长380mm 宽260mm 振动频率在50 30Hz 装有空容器时台面的震动福为0 5 0 1mm 容器 内径240mm 高200mm 旋转架 与测杆及喂料斗相连 测杆下部安装有透明且水平的圆盘 透明圆盘直径为230mm 厚度为10mm 由测杆 圆盘及荷重块组成的滑动部分总质量为2750 50kg 无脚踏板的坍落度筒及捣棒 其他用具与坍落度法检测时相同 2 检测步骤 将维勃稠度仪放置在坚实水平的地面上 用湿布把容器 坍落度筒 喂料斗内壁及其他用具湿润 将喂料斗提到坍落度筒上方扣紧 校正容器位置 使其中心和喂料斗中心重合 然后拧紧固定螺丝 将拌好的拌合物用小铲分三层经喂料斗均匀地装入坍落度筒内 装料及插捣的方法与坍落度检测时相同 2 检测步骤 将喂料斗转离 垂直的提起坍落度筒 此时应注意不使混凝土试体产生横向的扭动 将透明圆盘转到混凝土圆台顶面 放松测杆螺丝 降下圆盘 使其轻轻的接触到试体顶面 拧紧螺丝并检查测杆螺丝是否已完全放松 在开启振动台的同时用秒表计时 当振动到透明圆盘的底部被水泥布满的瞬间停止计时 并关闭振动台电机开关 由秒表读出的时间 精确至1s 即为该混凝土拌合物的维勃稠度值 第三节混凝土拌合物表观密度检测 表观密度定义混凝土拌合物捣实后的单位体积质量 主要仪器设备试验步骤表观密度计算容量筒容积校正 一 主要仪器设备 1 容量筒 金属制成的圆筒 两旁装有提手 骨料最大粒径不大于40mm 采用容积为5L的容量筒 其内径与内高均为186士2mm 筒壁厚为3mm 骨料最大粒径大于40mm 容量筒的内径与内高均应大于骨料最大粒径的4倍 容量筒上缘及内壁应光滑平整 顶面与底面应平行并与圆柱体的轴垂直 2 台秤 称量50kg 感量50g 3 振动台 频率应为50士3Hz 空载时的振幅应为0 5士0 1mm 4 捣棒 直径16mm 长650mm 端部磨圆 一 主要仪器设备 二 试验步骤 1 用湿布把容量筒内外擦干净 称出容量筒质量 精确至50g 2 混凝土的装料及捣实方法应根据拌合物的稠度而定 坍落度不大于70mm的混凝土 用振动台振实为宜 大于70mm的用捣棒捣实为宜 采用捣棒捣实时 应根据容量筒的大小决定分层与插捣次数 用5L容量筒时 混凝土拌合物应分两层装人 每层的插捣次数应为25次 用大于5L的容量筒时 每层混凝土的高度不应大于100mm 每层插捣次数应按每100cm2截面不小于12次计算 各次插捣应由边缘向中心均匀地插捣 插捣底层时捣棒应贯穿整个深度 插捣第二层时 捣棒应插透本层至下一层的表面 每一层捣完后用橡皮锤轻轻沿容器外壁敲打5 10次 进行振实 直至拌合物表面插捣孔消失并不见大气泡为止 二 试验步骤 二 试验步骤 采用振动台振实时 应一次将混凝土拌合物灌到高出容量筒口 装料时可用捣棒稍加插捣 振动过程中如混凝土低于筒口 应随时添加混凝土 振动直至表面出浆为止 3 用刮尺将筒口多余的混凝土拌合物刮去 表面如有凹陷应填平 将容量筒外壁擦净 称出混凝土试样与容量筒总质量 精确至50g 三 表观密度计算 混凝土拌合物表观密度的计算应按下式计算 四 容量筒容积的校正 容量筒容积应经常予以校正 校正方法可采用一块能覆盖住容量筒顶面的玻璃板 先称出玻璃板和空筒的质量 然后向容量筒中灌入清水 灌到接近上口时 一边不断加水 一边把玻璃板沿筒口徐徐盖严 应注意使玻璃板下不带任何气泡 然后擦净玻璃板面及筒壁外的水分 将容量筒连同玻璃板放在台秤上称重 两次称重之差 以Kg计 即为容量筒的容积 L 第四节普通混凝土立方体抗压强度检测 一 仪器设备二 试件的制作三 试件的养护四 检测步骤五 结果计算 一 仪器设备1 压力试验机精度不低于 1 量程应能使试件的预期破坏载荷值不小于量程的20 也不大于全量程的80 2 试模由铸铁或钢制成 应具有足够的刚度并拆装方便 始末表面应进行机械加工 岂不平整度应为每100mm不超过0 05mm 组装后各相邻面的不垂直度应不大于0 5 一 仪器设备 3 振动台由铸铁或钢制成 整栋频率为50 3Hz 空载振幅约为0 5mm4 其他捣棒 小铁铲 金属直尺 镘刀等 一 仪器设备 1 压力试验机 一 仪器设备 试模 一 仪器设备 振动台 磅秤 二 试件的制作 1 每组试件所用的混凝土拌合物应从同一批拌合而成的拌合物中取用 2 制作前 应将试模擦拭干净并在其内表面涂一层矿物油脂或隔离剂 3 坍落度不大于70mm的混凝土用振实台振实 4 坍落度大于70mm的混凝土式样 装入试模后采用人工捣实方法 三 试件的养护 1 养护的试件成型后应用湿布覆盖其表面 防止水分蒸发 并应在温度为20 5 的条件下静置1 2昼夜 然后编号拆模 2 拆模后的试件应立即放在温度为20 2 湿度为95 以上的标准养护室中养护 在标准养护室内试件应昂在架上 彼此间隔为10 20mm 并应注意避免用水直接冲淋试件一保持其表面特征 三 试件的养护 3 无标准养护室时 混凝土试件可在温度为20 2 的不流动的Ca OH 2饱和溶液中养护 4 与构件相同条件的试件成型后 应将其表面覆盖并洒水 试件的拆模时间可以和实际构建的拆模时间相同 拆模后 试件仍需保持同条件养护 四 检测步骤 1 试件自养护室取出后 应及时进行实验 将试件表面与上下承压板面擦拭干净 2 将试件安装在下承压板上 试件的承压面应于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 是上 下压板与试件上 下表面实现均衡接触 四 检测步骤 3 加压检测时应保持连续而均匀的加荷 当混凝土强度等级 C30时 加荷速度取每秒钟0 3 0 5MPa 混凝土强度等级 C30且 C60时 取每秒钟0 5 0 8MPa 混凝土强度等级 C60时 取每秒钟0 8 1 0MPa 第五节混凝土抗折强度检测 主要仪器设备试件制作检测步骤抗折强度计算与结果评定 一 主要仪器设备 1 种类 抗折试验机 万能试验机 带有抗折试验架的压力试验机 2 精度要求 至少为 1 其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20 不大于80 3 其他要求 一 主要仪器设备 万能试验机 二 试件制作 当混凝土强度 C60时 采用150mm 150mm 600mm的棱柱试件 当采用100mm 100mm 400mm的非标准试件时 乘换算系数0 85 三检测步骤 1 试件从养护地点取出后应及时进行试验 擦净 量尺寸 检查外观 尺寸精度1mm 2 按图要求调整支架及压头的位置 其所有间距的尺寸偏差不大于 1mm 三检测步骤 三检测步骤 试件的实验应连续而均匀地加荷混凝土 强度等级 C30时 加载速度0 02 0 05Mpa s 强度 C30时 且 C60取0 05 0 08Mpa s 当强度 C60时 取0 08 0 10Mpa s 四抗折强度计算与结果评定 如果破坏时如折断面位于两个集中和在之间时 则ff FL bh2ff 混凝土抗折强度 MpaF 破坏荷载 NL 支座间距 mmb 试件截面宽度 mmh 试件截面宽度 mm 2 四抗折强度计算与结果评定 以三个试件的算术平均值作为该组试件的抗折强度值 其中最大与最小如果与中间值之差大于15 就将其一并舍除 三个试件如有一个折断面位于两个集中荷载之外 则这个结果舍去 第六节混凝土劈裂抗拉强度检测 一 主要仪器设备1 试验机2 试模3 垫块4 垫条5 支架 一 主要仪器设备 垫块 垫条 支架 二 检测步骤 1 试件从养护地点取出后 应及时进行检测 在试验前应使试件保持与原养护地点相同的干湿状态 2 检测前先将试件表面擦拭干净 在试件侧面中部划线定出劈裂面的位置 劈裂面应与试件成形时的顶面垂直 二 检测步骤 3 测量试件劈裂面的边长 精确至1mm 并据此计算试件的劈裂面积 如实测尺寸与公称尺寸之差不得超过1mm 可按公称尺寸计算劈裂面积4 将试件放在压力机下承压板的中心部位 在上下承压板与试件之间加垫条和垫块各一条 垫条与垫块应与试件成型时的顶面垂直 并在实践上 下面的中心线对准 二 检测步骤 5 加荷是注意必须连续均匀的进行 使荷载通过垫条均匀地传至试件上 当混凝土强度等级 C30时 加荷速度取0 02 0 05MPa s 当混凝土强度等级 C30且 C60时 加荷速度取0 05 0 08MPa s 当混凝土强度等级 C60时 加荷速度取0 08 0 10MPa s 当试件接近破坏时 应停止调整试验机油门 直至试件破坏 然后记录下破坏荷载 三 计算结果 1 混凝土试件的劈裂抗拉强度计算公式 式中 fts 混凝土劈裂抗拉强度 MPa F 破坏载荷 N A 试件劈裂面积 三 计算结果 2 以三个试件测定值的算术平均值作为该组试件的劈裂抗拉强度值 其异常数据的取舍原则同混凝土抗拉强度检测的相关要求 3 采用边长为150mm的立方体试件作为混凝与劈裂抗拉强度检测的标准试件 如采用边长为100mm的立方体试件 则测得的结果应乘以换算系数0 85 第七节混凝土的检验 1 配合比申请单2 配合比通知单3 混凝土试块制作与养护4 普通混凝土强度试验的取样方法和试块留置 1 配合比申请单 凡结构用混凝土应有配合比申请单和有资质的实验室签发的配合比通知单 施工中如主要材料有变化 应重新申请试配 配合比要用质量比 混凝土施工配合比 应根据设计的混凝土强度等级和质量检验以及混凝土施工和易性的要求确定 由施工单位现场取样送实验室 填写混凝土配合比申请单并向试验室提出试配申请 对抗冻 抗渗混凝土 应提出抗冻 抗渗要求 材料应从现场取样 一般水泥50kg 砂150kg 有抗渗要求时加倍 要求见表5 11 P92 表5 11混凝土配合比申请单 2 配合比通知单配合比通知单由试验室经试配 选取最佳配合比填写签发 施工中要严格按此配合比计算施工 不得随意修改 施工单位领取配合比通知单后 要验看是否字迹清晰 签章齐全 无涂改与申请要求吻合 并注意配合比通知单上的备注说明 混凝土配合比申请单及通知单是混凝土施工的一项重要资料 要归档妥善保存 不得遗失 损坏 3 混凝土试块制作与养护 蒸汽养护混凝土结构和部件 其试块应随同结构和构件养护后 在转入标准条件下养护共28d 混凝土试块拆模后 不仅要编号 而且各试块上要写清混凝土强度等级 代表的工程部位和制作日期 混凝土养护试块要有测温 湿度记录 同条件养护试块应有测温记录 表5 12为混凝土施工的试块制作记录 4 普通混凝土强度试验的取样方法和试块留置 1 普通混凝土强度试验以同一混凝土强度等级 同一配合比 生产工艺相同 2 每拌制100盘但不超过10立方米 3 每一工作台班 4 每一流水段为一取样单位 5 每一取样单位标准养护试块的留置组数不得少于一组 6 施工现场为了检查结构拆模 吊装机施工期间临时负荷的需要应留置与结构同条件养护的试块 每相同条件养护不得少于一组 第八节混凝土的抗渗试验与氯离子渗透试验 参照国家标准 普通混凝土长期性能和耐久性试验方法 GBJ82 85 测试混凝土的抗渗等级 一 混凝土的抗渗试验 一 目的和适用范围本方法规定了水泥混凝土抗渗性试验的方法和步骤 本方法适用于检测混凝土硬化后的防水性能以测定其抗渗等级 该方法的特点 简单 适合工程上评价混凝土抗渗性能 但此法对低渗透性的混凝土不适用 且试验周期较长 效率很低 二 仪器设备 1 抗渗仪2 圆台形试模 上底直径175mm 下底直径185mm 高150mm 二 仪器设备 1 试件到期后取出 擦干表面 用钢丝刷刷净两端面 待表面干燥后 在试件侧面滚涂一层熔化的密封材料 然后立即在螺旋加压器上压入经过烘箱或电炉预热过的试模中 使试件底面和试模底平齐 待试模变冷后 即可解除压力 装在渗透仪上进行试验 三 试验步骤 三 试验步骤 2 试验时 水压从0 1MPa开始 每隔8h增加水压0 1MPa 并随时注意观察试件端面情况 一直加至6个试件中有3个试件表面发现渗水 记下此时的水压力 即可停止试验 四 试验结果计算 S 10H 1S 混凝土抗渗标号 H 第三个试件顶面开始有渗水时的水压力 混凝土抗渗实验 混凝土试件 二 氯离子扩散系数法 1适用范围1 1本实验方法以电量指标来快速测定混凝土的抗氯离子渗透性 适用于检验混凝土原材料和配合比对混凝土抗氯离子渗透性的影响 1 2本实验方法适用于直径为95 2mm 厚度为51 3mm的素混凝土试件或芯样 1 3本实验方法不适用于掺亚硝酸钙的混凝土 掺其它外加剂或表面处理过的混凝土 当有疑问时 应进行氯化物溶液的长期浸渍试验 二 氯离子扩散系数法 2实验基本原理直流电压作用下氯离子能通过混凝土试件向正极方向移动 以测量流过混凝土的电荷量反映渗透混凝土的氯离子量 3试验设备及材料 3 1试验装置 图a b 3 2仪器设备应满足下列要求 1 直流稳压电源 可输出60V直流电压 精度 0 1V 2 塑料或有机玻璃试验槽 3 铜网为20目 4 数字式电流表 量程20A 精度 1 0 5 真空泵 真空度可达133Pa以下 6 真空干燥器 内径 250mm 试验装置 试验材料 3 3试验应采用下列材料 1 分析纯试剂配制的3 0 氯化钠溶液 2 用纯试剂配制的0 3mol氢氧化钠溶液 3 硅橡胶或树脂密封材料 4 试验步骤 4 1制作直径为95mm 厚度为51mm的混凝土试件 在标准条件下养护28d或90d 试验时以三块试件为一组 4 2将试件暴露于空气中至表面干燥 以硅橡胶或树脂密封材料施涂于试件侧面 必要时填补涂层中的孔洞以保证试件侧面完全密封 4 试验步骤 4 3测试前应进行真空饱水 将试件放入1000ml烧杯中 然后一起放入真空干燥器中 启动真空泵 数分钟内真空度达133Pa以下 保持真空3h后 维持这一真空度注入足够的蒸馏水 直至淹没试件 试件浸泡1h后恢复常压 再继续浸泡18 2h 4 试验步骤 4 4从水中取出试件 抹去多余水份 将试件安装于试验槽内 用橡胶密封环或其他密封胶密封 并用螺杆将两试验槽和试件加紧 以确保不会渗漏 然后将实验装置放在20 23 的流动冷水槽中 其水面宜低于装置顶面5mm 试验应在20 25 恒温室内进行 4 试验步骤 4 5将浓度为3 0 的NaCl溶液和0 3mol的NaOH溶液分别注入试件两侧的试验槽中 注入NaCl溶液的试验槽内的铜网连接电源负极 注入NaOH溶液的试验槽的铜网连接电源正极 4 6接通电源 对上述两铜网施加60V直流恒电压 并记录电流初始读数 0 通电并保持试验槽中充满溶液 开始时每隔5min记录一次电流值 当电流值变化不大时 每隔10min记录一次电流值 当电流变化很小时 每隔30min记录一次电流值 直至通电6h 5 试验结果计算 5 1绘制电流 时间的关系图 将各点数据以光滑曲线连接起来 对曲线作面积积分 或按梯形法进行面积积分 即可得试验6h通过得电量 当试件直径不等于95mm时 则所得电量应按截面面积比得正比关系换算成直径为95mm的标准值 5 2取同组3个试件通过得电量得平均值 作为该组试件得通电量来评定混凝土抗氯离子渗透性 混凝土抗渗性分级 第九节混凝土抗冻性检测 GBJ 82 85 慢冻法快冻法 一 慢冻法 1 本方法适用于检验以混凝土试件所能经受的冻融循环次数为指标的抗冻标号 2 慢冻法混凝土抗冻性能试验应采用立方体试件 试件的尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按表1选定 表3 1慢冻法所用试件尺寸选用表 表2慢冻法试验所用的试件组数 3 试验所用设备 1 冷冻箱 室 装有试件后能使箱 室 内温度保持在 15 20 的范围以内 2 融解水槽装有试件后能使水温保持在15 20 的范围以内 3 框篮用钢筋焊成 其尺寸应与所装的试件相适应 4 案秤称量10kg 感量为5g 3 试验所用设备 5 压力试验机精度至少为士2 其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20 也不大于全量程的80 试验机上 下压板及试件之间可各垫以钢垫板 钢垫板两承压面均应机械加工 与试件接触的压板或垫板的尺寸应大于试件承压面 其不平度应为每100mm不超过0 02mm 冻融试验机 4 试验步骤 1 如无特殊要求 试件应在28d龄期时进行冻融试验 试验前4d应把冻融试件从养护地点取出 进行外观检查 随后放在15 20 水中浸泡 浸泡时水面至少应高出试件顶面20mm 冻融试件浸泡4d后进行冻融试验 对比试件则应保留在标准养护室内 直到完成冻融循环后 与抗冻试件同时试压 2 浸泡完毕后 取出试件 用湿布擦除表面水分 称重 按编号置人框篮后即可放人冷冻箱 室 开始冻融试验 在箱 室 内 框篮应架空 试件与框篮接触处应垫以垫条 并保证至少留有20mm的空隙 框篮中各试件之间至少保持50mm的空隙 4 试验步骤 3 抗冻试验冻结时温度应保持在 15 20 试件在箱内温度到达 20 时放入 装完试件如温度有较大升高 则以温度重新降至 15 时起算冻结时间 每次从装完试件到重新降至 15 所需的时间不应超过2h 冷冻箱 室 内温度均以其中心处温度为准 4 每次循环中试件的冻结时间应按其尺寸而定 对100 x100 x100mm及150 x150 x150mm试件的冻结时间不应小于4h 对200 x200 x200mm试件不应小于6h 如果在冷冻箱 室 内同时进行不同规格尺寸试件的冻结试验 其冻结时间应按最大尺寸试件计 4 试验步骤 5 冻结试验结束后 试件即可取出并应立即放人能使水温保持在15 20 的水槽中进行融化 此时 槽中水面应至少高出试件表面20mm试件 在水中融化的时间不应小于4h 融化完毕即为该次冻融循环结束 取出试件送人冷冻箱 室 进行下一次循环试验 6 应经常对冻融试件进行外观检查 发现有严重破坏时应进行称重 如试件的平均失重率超过5 即可停止其冻融循环试验 4 试验步骤 7 混凝土试件达到表2规定的冻融循环次数后 即应进行抗压强度试验 抗压试验前应称重并进行外观检查 详细记录试件表面破损 裂缝及边角缺损情况 如果试件表面破损严重 则应用石膏找平后再进行试压 8 在冻融过程中 如因故需中断试验 为避免失水和影响强度 应将冻融试件移入标准养护室保存 直至恢复冻融试验为止 此时应将故降原因及暂停时间在试验结果中注明 5 试验结果计算 混凝土冻融试验后应按下式计算其强度损失率 N次冻融循环后的混凝土强度损失率 以3个试件的平均值计算 fco 对比试件的抗压强度平均值 MPa fcn 经N次冻融循环后的三个试件抗压强度平均值 MPa 5 试验结果计算 混凝土试件冻融后的重量损失率可按下式计算 N冻融循环后的重量损失率 以3个试件的平均值计算 G0 冻融循环试验前的试件重量 kg Gn N次冻融循环后的试件重量 kg 混凝土的抗冻标号 以同时满足强度损失率不超过25 重量损失率不超过5 时的最大循环次数来表示 二 快冻法 本方法适用于在水中经快速冻融来测定混凝土的抗冻性能 快冻法抗冻性能的指标可用能经受快速冻融循环的次数或耐久性系数来表示 本方法特别适用于抗冻性要求高的混凝土 本试验采用100mmx100mmx400mm的棱柱体试件 混凝土试件每组3块 在试验过程中可连续使用 除制作冻融试件外 尚应制备同样形状尺寸 中心埋有热电偶的测温试件 制作测温试件所用混凝土的抗冻性能应高于冻融试件 一 快速冻融装置 1 快速冻融装置能使试件静置在水中不动 依靠热交换液体的温度变化而连续 自动地按照本方法第3 2 4条第五款的要求进行冻融的装置 满载运转时冻融箱内各点温度的极差不得超过2 2 试件盒由1 2mm厚的钢板制成 其净截面尺寸应为110mmx110mm 高度应比试件高出50 100mm 试件底部垫起后盒内水面应至少能高出试件顶面5mm 一 快速冻融装置 3 案称称量10吨感量5g 或称量20吨 感量1g 4 动弹性模量测定仪共振法或敲击法动弹性模量测定仪 5 热电偶 电位差计能在20 20 范围内测定试件中心温度 测量精度不低于士0 5 二 试验步骤 1 如无特殊规定 试件应在28d龄期时开始冻融试验 冻融试验前四天应把试件从养护地点取出沐进行外观检查 然后在温度为15 20 的水中浸泡 包括测温试件 浸泡时水面至少应高出试件顶面20mm 试件浸泡4d后进行冻融试验 2 浸泡完毕后 取出试件 用湿布擦除表面水分 称重 并按本标准第四章的规定测定其横向基频的初始值 二 试验步骤 3 将试件放人试件盒内 为了使试件受温均衡 并消除试件周围水分结冰引起的附加压力 试件的侧面与底部应垫放适当宽度与厚度的橡胶板 在整个试验过程中 盒内水位高度应始终保持高出试件顶面5mm左右 4 把试件盒放人冻融箱内 其中装有测温试件的试件盒应放在冻融箱的中心位置 此时即可开始冻融循环 二 试验步骤 5 冻融循环过程应符合下列要求 1 每次冻融循环应在2 4h内完成 其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1 4 2 在冻结和融化终了时 试件中心温度应分别控制在 17士2 和 8士2 C 3 每块试件从6 降至 15 所用的时间不得少于冻结时间的1 2 每块试件从 15 升至6 所用的时间也不得少于整个融化时间的1 2 试件内外的温差不宜超过28 4 冻和融之间的转换时间不宜超过l0min 二 试验步骤 6 试件一般应每隔25次循环作一次横向基频侧量 测量前应将试件表面浮渣清洗干净 擦去表面积水 并检查其外部损伤及重量损失 横向基频的测量方法及步骤应按本标准第四章的规定执行 测完后 应即把试件掉一个头重新装人试件盒内 试件的测量 称量及外观检查应尽量迅速 以免水分损失 二 试验步骤 7 为保证试件在冷液中冻结时温度稳定均衡 当有一部分试件停冻取出时 应另用试件填充空位 如冻融循环因故中断 试件应保持在冻结状态下 并最好能将试件保存在原容器内用冰块围住 如无这一可能 则应将试件在潮湿状态下用防水材料包裹 加以密封 并存放在 一17士2 的冷冻室或冰箱中 试件处在融解状态下的时间不宜超过两个循环 特殊情况下 超过两个循环周期的次数 在整个试验过程中只允许1 2次 二 试验步骤 8 冻融到达以下3种情况之一即可停止试验 1 已达到300次循环 2 相对动弹性模量下降到60 以下 3 重量损失率达5 三 试验结果计算与处理 混凝土试件的相对动弹性模可按下式计算 P 经N次冻融循环后试件的相对动弹性模量 以3个试件的平均值计算 fn N次冻融循环后试件的横向基频 Hz fo 冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值 Hz 三 试验结果计算与处理 混凝土试件冻融后的重量损失率可按下式计算 N冻融循环后的重量损失率 以3个试件的平均值计算 G0 冻融循环试验前的试件重量 kg Gn N次冻融循环后的试件重量 kg 混凝土的抗冻标号 以同时相对动弹性模量下降不超过60 重量损失率不超过5 时的最大循环次数来表示 三 试验结果计算与处理 混凝土耐久性系数应按下式计算 Kn P N 300Kn 混凝土耐久性系数 N 冻融循环次数P 经N次冻融循环后试件的相对动弹性模量 第十节混凝土的钢筋锈蚀与碳化试验检测 混凝土中的钢筋锈蚀检测混凝土的碳化检测 一 混凝土中的钢筋锈蚀检测 本方法适用于测定在给定条件下混凝土中钢筋的锈蚀程度 以对比不同混凝土对钢筋的保护作用 本方法不适用于在侵蚀性介质中使用的混凝土内钢筋锈蚀试验 混凝土中钢筋锈蚀试验应采用100mmx100mmx300mm的棱柱体 每组3块 适用于骨料最大粒径不超过30mm的混凝土 一 混凝土中的钢筋锈蚀检测 试件中埋置的钢筋用直径为6mm的普通低碳钢热扎盘条调直制成 其表面不得有锈坑及其它严重缺陷 每根钢筋长为 299士1 mm 用砂轮将其一端磨出长约30mrn的平面 用钢字打上标记 然后用12 盐酸溶液进行酸洗 经清水漂净后 用石灰水中和 并再用清水冲洗干净 擦干后在干燥器中至少存放4h 然后用分析天平称取每根钢筋的初重 精确至0 001g 存放在干燥器中备用 一 混凝土中的钢筋锈蚀 试件成型前应将套有定位板的钢筋放人试模 定位板应紧贴试模的两个端板 为防止试模上的隔离剂沾污钢筋 安放完毕后应用丙酮擦净钢筋表面 试件成型1 2昼夜后编号拆模 然后用钢丝刷将试件两端部混凝土刷毛 用1 2水泥砂浆抹上20mm厚的保护层 就地潮湿养护 或用塑料薄膜盖好 一昼夜 移入标准养护室养护 一 仪器设备 1 混凝土碳化试验装置包括碳化箱 供气装置及气体分析仪 2 钢筋定位板木质五合板或薄木板锯成 尺寸为l00mmxl00mm 板上并应钻有穿插钢筋的圆孔 见图9 0 3 3 分析天平称量1kg 感量0 001g 一 仪器设备 图9 0 3钢筋定位板 二 检测步骤 1 作钢筋锈蚀试验以前试件应先进行碳化 碳化一般在28d龄期时开始 采有掺合料的混凝土可根据其特性决定碳化前的混凝土养护龄期 碳化应在二氧化碳浓度为 20士3 相对湿度 70士5 温度为 20士5 的条件下进行 碳化时间应为28d 二 检测步骤 2 试件碳化处理后再移人标准养护室养护 在养护室中 试件间隔的距离不应小于50mm 并应避免试件直接淋水 在潮湿条件下存放56d后取出 破型 先测出碳化深度 然后进行钢筋锈蚀程度的测定 3 取出试件的钢筋 刮去钢筋上沾附的混凝土 用12 盐酸溶液进行酸洗 经清水漂净后 用石灰水中和 最后再以清水冲洗干净 擦干后在干燥器中至少存放4h 用分析天平称重 精确至0 001g计算锈蚀失重 三 试验结果计算 钢筋锈蚀的失重率在按下式计算 式中 Lw 钢筋锈蚀失重率 g0 钢筋未锈前重量 g g 钢筋锈蚀后的重量 9 计算精确至0 01 二 碳化试验 一 检测目的与基本说明本方法适用于测定在一定浓度的二载化碳气体介质中混凝土试件的碳化程度 以评定该混凝土的抗碳化能力 碳化试验应采用棱柱混凝土试件 以3块为一组 试件的最小边长应符合表2的要求 棱柱体的高宽比应不小于30 无梭柱体试件时 也可用立方体试件代替 但其数量应相应增加 表2碳化试验试件尺寸选用表 一 检测目的与基本说明 试件一般应在28d龄期进行碳化 采用掺合料的混凝土可根据其特性决定碳化前的养护龄期 碳化试验的试件宜采用标准养护 但应在试验前2d从标准养护室取出 然后在60 温度下烘48h 经烘干处理后的试件 除留下一个或相对的两个侧面外 其余表面应用加热的石蜡予以密封 在侧面上顺长度方向用铅笔以10mm间距画出平行线 以预定碳化深度的测量点 二 仪器设备 1 碳化箱带有密封盖的密闭容器 容器的容积至少应为预定进行试验的试件体积两倍 箱内应有架空试件的铁架 二氧化碳引人口 分析取样用的气体引出口 箱内气体流循环装置 温湿度测量以及为保持箱内恒温恒湿所需的设施 必要时 可设玻璃观察口对箱内的温度进行读数 2 气体分析仪能分析箱内气体中的二氧化碳浓度 精确到1 3 二氧化碳供气装置包括气瓶 压力表及流量计 三 碳化试验步骤 1 将经过处理的试件放人碳化箱内的铁架上 各试件经受碳化的表面之间的间距至少应不小于50mm 2 将碳化箱盖严密封 密封可采用机械办法或油封 但不得采用水封以免影响箱内的湿度调节 开动箱内气体对流装置 徐徐充人二氧化碳 并测定箱内的二氧化碳浓度 逐步调节二氧化碳的流量 使箱内的二氧化碳浓度保持在 20士3 在整个试验期间可用去湿装置或放人硅胶 使箱内的相对湿度控制在 70士5 的范围内 碳化试验应在 20士5 的温度下进行 三 碳化试验步骤 3 每隔一定时期对箱内的二氧化碳浓度 温度及湿度作一次测定 一般在第一 二天每隔两小时测定一次 以后每隔4h测定一次 并根据所测得的二氧化碳浓度随时调节其流量 去湿用的硅胶应经常更换 4 碳化到了3 7 14及28d时 各取出试件 破型以测定其碳化深度 棱柱体试件在压力试验机上用劈裂法从一端开始破型 每次切除的厚度约为试件宽度的一半 用石蜡将破型后试件的切断面封好 再放人箱内继续碳 直到下一个试验期 如采用立方体试件 则在试件中部劈开 立方体试件只作一次检验 劈开后不再放回碳化箱重复使用 三 碳化试验步骤 5 将切除所得的试件部分刮去断面上残存的粉末 随即喷上 或滴上 浓度为1 的酚酞酒精溶液 含20 的蒸馏水 经30s后 按原先标划的每10mm一个测量点用钢板尺分别测出两侧面各点碳化深度 如果测点处的碳化分界线上刚好嵌有粗骨料颗粒 则可取该颗粒两侧处碳化深度的平均值作为该点的深度值 碳化深度测量精确至lmm 四 试验结果计算 混凝土在各试验龄期时的平均碳化深度应按下式计算 精确到0 lmm 式中 试件碳化t天后的平均碳化深度 mm di 两个侧面上各测的碳化深度 mm n 两个侧面上的侧点总数 四 试验结果计算 在以标准条件下 即二氧化碳浓度为 20士3 温度为 20土5 湿度为 70士5 的3个试件碳化28d的碳化深度平均值作为供相互对比用的混凝土碳化值 以此值来对比各种混凝土的抗碳化能力及对钢筋的保护作用 以各龄期计算所得的碳化深度绘制碳化时间与碳化深度的关系曲线 以表示在该条件下的混凝土碳化发展规律 第十一节混凝土的变形性试验 静弹性模量试验收缩试验受压徐变试验 一 静弹性模量试验 一 静力受压弹性模量的测定方法使混凝土的应力在0 4Ra 轴心抗压强度 的水平下 经重复加荷4 5次后 测定其应力 应变曲线 进而求出其静弹性模量 试件的尺寸为150mm 150mm 300mm棱柱体 一组6个试件 其中3个试件用于测定混凝土的轴心抗压强度Ra 骨料最大粒径为40mm 二 仪器设备 压力机 最大量程2000KN 混凝土弹性模量测定仪 图11 1 千分表 2个变形测量仪表 千分表座钢尺 铅笔 混凝土弹性模量测定仪 图11 1 二 检测步骤 1 试件从养护地点取出后先将试件表面与上下承压板面擦干净 2 取3个试件按规定 测定混凝土的轴心抗压强度Ra 另3个试件用于测定混凝土的弹性模量 3 在测定混凝土弹性模量时 变形测量仪应安装在试件两侧的中线上并对称于试件的两端 二 检测步骤 4 应仔细调整试件在压力试验机上的位置 使其轴心与下压板的中心线对准 开动压力试验机 当上压板与试件接近时调整球座 使其接触匀衡 5 加荷至基准应力为0 5MPa的初始荷载值 保持恒载60S并在以后的30S内记录每测点的变形读数 应立即连续均匀地加荷至应力为轴心抗压强度的1 3的荷载值 保持恒载60S并在以后的30S内记录每一侧点的变形读数 三 试验结果计算 混凝土弹性模量按下式计算 式中 Ec 混凝土的弹性模量 MPa FA 终荷载 N F0 初荷载 N A 试件截面积 m2 n 最后一次加荷时 试件两侧在PA与P0作用下变形差平均值 二 检测步骤 6 当以上这些变形值之差与它们平均值之比大于20 时 应重新对中试件后重复本条第5款的试验 如果无法使其减少到低于20 时 则此次试验无效 7 在确认试件对中后 以与加荷速度相同的速度卸荷至基准应力0 5MPa 恒载60S 然后用同样的加荷和卸荷速度以及60S的保持恒载至少进行两次反复预压 在最后一次预压完成后 在基准应力0 5MPa持荷60S并在以后的30S内记录每一侧点的变形读数 再用同样的加荷速度加荷至持荷60S并在以后的30S内记录每一侧点的变形读数 二 收缩试验 一 检测目的与基本说明本方法适用于测定混凝土试件在规定的温湿度条件下 不受外力作用所引起的长度变化 即收缩 本方法也可用以测定在其它条件下混凝土的收缩与膨胀 测定混凝土收缩时以100mmx100mmx515mm的棱柱体试件为标准试件 它适用于骨料最大粒径不超过30mm的混凝土 一 检测目的与基本说明 混凝土骨料最大粒径大于30mm时可采用截面为150mmx150mm 骨料最大粒径不超过40mm 或截面为200mmx200mm 骨料最大粒径不超过60mm 的棱柱试件 采用混凝土收缩仪时应用外形为l00mmxl00mmx515mm的棱柱体标准试件 试件两端应预埋测头或留有埋设测头的凹槽 测头应由不锈钢或其它不锈的材料制成 并应具有图6 0 2的外形 收缩试验 一 检测目的与基本说明 非标准试件采用接触式引伸仪时 所用试件的长度应至少比仪器的测量标距长出一个截面边长 测钉应粘贴在试件两测面的轴线上 使用混凝土收缩仪时 制作试件的试模应具有能固定测头或预留凹槽的端板 使用接触式引伸仪时 可用一般棱柱体试模制作试件 试件成型时如用机油作隔离剂则所用机油的粘度不应过大 以免阻碍以后试件的湿度交换 影响测值 如无特殊规定 试件应带模养护1 2d 视当时混凝土实际强度而定 拆模后应立即粘或埋好测头或测钉 送至温度为20士3 温度为90 以上的标准养护室养护 二 仪器设备 1 变形测量装置可以有以下两种形式 1 混凝土收缩仪测量标距为540mm 装有精度为0 01mm的百分表或测微器 2 其它形式的变形测量仪表其测量标距不应小于100mm及骨料最大粒径的3倍并至少能达到相对变形为20 x10一6的测量精度 测量混凝土变形的装置应具有殷钢或石英玻璃制作的标准杆以便在测量前及测量过程中校核仪表的读数 2 恒温恒湿室能使室温保持在 20士2 相对湿度保持在 60土5 二 仪器设备 Sh 测定收缩用的试件 测收缩用的试模 二 仪器设备 111 混凝土收缩仪 三 混凝土收缩检测步骤 1 测定代表某一混凝土收缩性能的特征值时 试件应在3d龄期 从搅拌混凝土加水算起 从标准养护室取出并立即移人恒温恒湿室测定其初始长度 此后至少应按以下规定时间间隔测量其变形读数 1 3 7 14 28 45 60 90 120 150 180d 从移人恒温恒湿室内算起 三 混凝土收缩检测步骤 测定混凝土在某一具体条件下的相对收缩值时 包括在徐变试验时的混凝土收缩变测定 应按要求的条件安排试验 对非标准养护试件如需移人恒温恒湿室进行试验 应先在该室内预置4h 再测其初始值 以使它们具有同样的温度基准 测量时并应记下试件的初始干湿状态 2 测量前应先用标准杆校正仪表的零点 并应在半天的测定过程中至少再复核1 2次 其中一次在全部试件侧读完后 如复核时发现零点与原值的偏差超过 0 0lmm 调零后应重新测定 三 混凝土收缩检测步骤 3 试件每次在收缩仪上放置的位置 方向均应保持一致 为此 试件上应标明相应的记号 试件在放置及取出时间应轻稳仔纸勿使碰撞表架及表杆 如牡碰撞 则应取下试件 重新以标准杆复核零点 用接触式引伸仪测定时 也应注意使每次测量时试件与仪表保持同择的方向性 每次读数应重复3次 4 试件在恒温恒湿室内放置在不吸水的搁架上 底面架空 其总支承面积不应大于100乘试件截面边长 mm 每个试件之间应至少留有30mm的间隙 三 混凝土收缩检测步骤 5 需要测定混凝土自缩值的试件 在3d龄期时从标准养护室取出后应立即密封处理 密封处理可采用金属套或蜡封 采用金属套时试件装人后应盖严焊死 不得留有任何能使内外湿度交换的缝隙 外露测头的周围也应用石蜡反复封堵严实 采用蜡封时至少