公路相关试验...ppt

各讲述内容名称,1集料筛分2砂子、碎石的相关试验（表观密度、堆积密度、针片状等）3粗集料压碎值4混凝土配合比5总结水泥混凝土强度应注意的几个影响因素6钢筋,集料筛分,一、粗集料筛分对于粗集料一般工程分成1#、2#、3#，不过其筛分步骤都一样。粗集料筛分试验1目的与适用范围测定粗集料(碎石、砾石、矿渣等)的颗粒级配。2仪具与材料2.1试验筛：根据需要选用规定的标准筛。2.2天平或台秤：感量不大于试样质量的0.1%。2.3其它：盘子、铲子、毛刷等。,筛分用的试样质量,3、试验准备,将来料用分料器或四分法筛分至表1要求的试样所需量，风干后备用。每种试样准备两份，分别供水洗和干筛法筛分使用。对水泥混凝土用集料，如果没有要求，也可不进行水洗，只进行筛筛分。根据需要可按要求的集料最大粒径的筛孔尺寸过筛，除去超粒径部分颗粒后，再进行筛分。,4、筛分过程,按筛孔大小排列顺序逐个将集料过筛，人工筛分时，需使集料在筛面上同时有水平方向及上下方向的不停顿的运动，使小于筛孔的集料通过筛孔，直至1min内通过筛孔的质量小于筛上残余量的1%为止。采用摇筛机筛分后，应该逐个由人工补筛。将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。以确认1min内通过筛孔的质量确实小于筛残余量的1%。4.2.3如果某个筛上的集料过多，影响筛分作业时，可以分两次筛分，当筛余颗粒的粒径大于20mm时，筛分过程中允许用手指轻轻拔动颗粒，但不得逐颗粒颗塞过筛孔。4.2.4称取每个筛上的筛余量，准确至总质量的0.1%。各筛分计筛余量及筛底存量的总和与筛分前试样的总质量m0相比，其相差不得超过0.5%。,5、计算,分计筛余百分率各号筛上的分计筛余百分率计算，累计筛余百分率各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和，但0.075mm筛不计算累计筛余，准确至0.1%。各号筛的质量通过百分率各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛累计筛余百分率，但0.075mm筛的质量通过百分率即为P0.075，准确至0.1%。根据需要，绘制集料筛分曲线。,细集料筛分试验,一、目的与适用范围测定细集料(天然砂、人工砂、石屑)的颗粒级配及粗细程度。对水泥混凝土用细集料可采用干筛法，如果需要也可采用水洗法筛分；对沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分。注：当细集料中含有粗集料时，可参照此方法用水洗法筛分，但需特别注意保护标准筛筛面不遭损坏。,二、仪具与材料1、标准筛。2、天平：称量1000g，感量不大于0.5g。3、摇筛机4、烘箱：能控温在1055。5、其它：浅盘和硬、软毛刷等。三、试验准备根据样品中最大粒径的大小，选用适宜的标准筛.通常为9.5筛(水泥混凝土用天然砂)或4.75筛(沥青路面及基层用天然砂、石屑、机制砂等)筛除其中的超粒径材料。然后将样品在潮湿状态下充分拌匀，用分料器法或四分法缩分至每份小少于550g的试样两份，在1055的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后备用。,四、试验步骤,1、干筛法试验步骤(1)准确称取烘干试样约500g(m1)，准确至0.5g，置于套筛的最上面一只，即4.75筛上，将套筛装入摇筛机，摇筛约10min，然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，从最大的筛号开始，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直到每分钟的筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时为止，将筛出通过的颗粒并入下一号筛，和下一号筛中的试样一起过筛，以此顺序进行至各号筛全部筛完为止注：试样如为特细砂时，试样质量可减少到100g。如试样含泥量超过5，不宜采用干筛法。无摇筛机时，可直接用手筛。(2)称量各筛筛余试样的质量，精确至0.5g。所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量的总量与筛分前的试样总量，相差不得超过后者的1。至于水洗法，由于字数过多不介绍。,五、计算,5.1计算分计筛余百分率各号筛的分计筛余百分率为各号筛上的筛余量除以试样总量(m1)的百分率,精确至0.1%。5.2计算累计筛余百分率各号筛的累计筛余百分率为该号筛及大于该号筛的各号筛的分计筛余百分率之和,准确至0.1%。5.3计算质量通过百分率各号筛的质量通过百分率等于100减去该号筛的累计筛余百分率,准确至0.1%.5.4根据各筛的累计筛余百分率或通过百分率,绘制级配曲线。5.5天然砂的细度模数按式(T0327-1)计算,精确至0.01。Mx=(A0.15+A0.3+A0.6+A1.18+A2.36)-5A4.75)/(100-A4.75)式中:Mx一一砂的细度模数;Ao.15、Ao.3A4.75一一分别为0.15、0.3mm、4各筛上的累计筛余百分率%根据细度模数大小，将砂分成如下等级：粗砂：（3.1-3.7）中砂：（3.0-2.3）细砂：（2.2-1.6）特细砂：（1.5-0.7）,粗集料密度及吸水率试验(网篮法),1目的与适用范围本方法适用于测定各种粗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(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)吊篮:耐锈蚀材料制成,直径和高度为150mm左右,四周及底部用1mm2mm的筛网编制或具有密集的孔眼。(3)溢流水槽:在称量水中质量时能保持水面高度一定。(4)烘箱:能控温在1055。(5)毛巾:纯棉制,洁净,也可用纯棉的汗衫布代替。(6)温度计。(7)标准筛。(8)盛水容器(如搪瓷盘)。(9)其它:刷子等。,试验准备,3.1将试样用标准筛过筛除去其中的细集料,对较粗的粗集料可用475m筛过筛,对2.36mm4.75mm集料,或者混在4.75mm以下石屑中的粗集料,则用2.36mm标准筛过筛,用四分法或分料器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,所取的每一份集料试样应基本上保持原有的级配。在测定2.36mm4.75mm的粗集料时,试验过程中应特别小心,不得丢失集料。,试验准备,3.2经缩分后供测定密度和吸水率的粗集料质量应符合下表的规定。3.3将每一份集料试样浸泡在水中,并适当搅动,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完全清澈为止。清洗过程中不得散失集料颗粒。,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2Omm,轻轻搅动石料,使附着在石料上的气泡完全逸出。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,将天平调零。吊篮的筛网应保证集料不会通过筛孔流失,对2.36mm4.75mm粗集料应更换小孔筛网,或在网篮中加放入一个浅盘。4.3调节水温在1525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,较粗的粗集料可以直接倒在拧干的湿毛巾上。将较细的粗集料(2.36mm4.75mm)连同浅盘一起取出,稍稍倾斜搪瓷盘,仔细倒出余水,将粗集料倒在拧干的湿毛巾上,用毛巾吸走从集料中漏出的自由水。此步骤需特别注意不得有颗粒丢失,或有小颗粒附在吊篮上。再用拧干的湿毛巾轻轻擦干集料颗粒的表面水,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,宜逐颗擦干。注意对较粗的粗集料,拧湿毛巾时不要太用劲,防止拧得太干,对较细的含水较多的粗集料,毛巾可拧得稍干些。,试验步骤,擦颗粒的表面水时,既要将表面水擦掉,又千万不能将颗粒内部的水吸出。整个过程中不得有集料丢失,且已擦干的集料不得继续在空气中放置,以防止集料干燥。4.5立即在保持表干状态下,称取集料的表干质量(mf)。4.6将集料置于浅盘中,放入1055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弛的情况下,其前后两次称量之差小于该项试验要求的精密度,即0.1%。一般在烘箱中烘烤的时间不得少于46h。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、表干相对密度s、毛体积相对密度b按式下式计算至小数点后3位。a=ma/（ma-mw）s=mf/（mf-mw）b=ma/（mf-mw）式中:a一一一集料的表观相对密度,无量纲;s一一集料的表干相对密度,无量纲;b一一集料的毛体积相对密度,元量纲;ma一一集料的烘干质量(g)mf一一集料的表干质量(g)mw一一一集料的水中质量(g)。5.2集料的吸水率以烘干试样为基准,精确至0.01%集料的吸水率=（集料的表干质量-集料的烘干质量）/集料的烘干质量100式中:Wx一一粗集料的吸水率(%),计算,5.3粗集料的表观密度(视密度)a、表干密度s、毛体积密度内,按下式计算,准确至小数点后3位。不同水温条件下测量的粗集料表观密度需进行水温修正,不同试验温度下水的密度T及水的温度修正系数T按附录B选用。a=aT或a=(a-T)ws=sT或s=(s-T)wb=bT或b=(b-T)w式中:a一一粗集料的表观密度(g/cm3);s一一粗集料的表干密度(g/cm3);b一一粗集料的毛体积密度(g/cm3);T一一试验温度T时水的密度(g/cm3),按附录B表B-1取用;T一一试验温度T时的水温修正系数;w一一水在4时的密度(1.000g/cm3)。6精密度或允许差重复试验的精密度,对表观相对密度飞表干相对密度、毛体积相对密度,两次结果相差不得超过0.02,对吸水率不得超过0.2%。,压碎试验,压碎值试验的目的：集料压碎值用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，是衡量石料力学性质的指标，以评定其在公路工程中的适用性水泥砼用粗集料压碎值试验中，采用10mm-20mm的颗粒作为标准试样压碎值试验中，将试样分三层倒入量筒，每层用金属棒的半球面端从石料表面上约50mm的高度处自由下落均匀夯击25次。然后加荷载到10min时达到总荷载400KN，立即卸载。并计算步骤如下,5计算,5.1碎石或砾石的压碎指标值按式(1)计算，准确至0.1%。Qa=(m0-m1)/m0*100式中：Qa-压碎值，%；m0-试样的质量，g；m1-试验后筛余的试样质量，g。5.2对多种岩石组成的砾石，如对20mm以下和20mm以上的标准粒级(10mm20mm)分别进行检验，则其总的压碎指标值Qa按式(2)计算。Qa=(1Qa1+2Q2)/(1+2)*100式中：Qa-压碎值，%；1、2-试样中20mm以下和20mm以上两种岩石粒级的颗粒含量百分率，%；Qa1、Qa2-两种粒级以标准粒级试验的分计压碎指标值，%。以三次平行试验结果的算术平均值作为压碎指标的测定值。,配合比基础部分,水灰比混凝土中用水量和水泥用量之重量比。是配合比中最重要的参数，它必须考虑混凝土的强度和耐久性。从理论上说水灰比越小，混凝土的强度越高，耐久性越好。砂率混凝土中砂子用量占砂子和石子总量的百分数，合理的砂率是指水泥用量及用水量一定的情况下，使混凝土拌合物具有最大流动性，切保持混凝土和易性良好。,配合比基础部分,容重组成混凝土的各材料用量之和，单位为Kg/m3，一般强度等级越高，容重越大，通常普通混凝土的容重范围约为：1950-2500Kg/m,c30混凝土配合比之设计步骤,1.c30普通混凝土配合比计算(1)计算试配强度(fcu,o)根据设计强度等级的要求，按照普通混凝土配合比设计规程(jgj552000)计算该混凝土的试配强度fcu,o：fcu,o=fcu,k1.645=301.6455.0=38.2mpa(2)计算水灰比(w/c)按照普通混凝土配合比设计规程(jgj552000)中公式计算混凝土水灰比为：w/c=(0.4842.51.13)/(38.20.480.3342.51.13)=0.50,(3)确定单位用水量(mwo)根据施工要求的7090mm坍落度，采用碎石最大粒径为37.5mm依照普通混土配合比设计规程(jgj552000)，又经多次试拌，选取混凝土的单位用水量为：mwo=175kg。(4)计算单位水泥用量(mco)根据单位用水量及计算水灰比w/c,代入公式计算单位水泥用量：mco=mwo/(w/c)=175/0.47=350kg/m3(5)确定砂率(s)由碎石的最大粒径及水灰比查普通混凝土配合比设计规程，选取混凝土砂率s=33%。,(6)计算砂、石集料用量(mso及mgo)按质量法，假定混凝土的表观密度为cp=2400kg/m3，将mco、mwo、s代入方程组：msomgo=2400-350-175mso/(mgomso)=0.33砂用量mso=619kg/m3，碎石用量mgo=1256kg/m3。c30混凝土配合比之将混凝土拌和物搅拌均匀后，进行坍落度试验，测得坍落度为78mm，满足设计坍落度7090mm的要求，工作性良好。测得混凝土的密度为2450kg/m3，根据规范当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时，计算的配合比既为确定的设计配合比，当混凝土表观密度实测值与计算值之差的绝对值超过计算值的2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数，即为确定的设计配合比,混凝土坍落度偏大时要调高骨料含水率，而不能调低含水率的原因,设定现场砂含水率为X%，石子含水率为Y%，配合比中的用水量为mw0，干砂用量为ms0，干石用量为mg0，则生产时所需用水量为：mw=mw0-msoX%-mg0y%，从此式可知道：随X、Y值增大，而mw减少，即调高含水率，可降低用水量，从而达到调低坍落度的目的。,混凝土一般会发生的问题,离析：因为石子出现单粒级配，空隙率增大，砂难以包裹石子。这时可通过调高砂率来改善和易性。泌水：砂石含泥量或泥块含量偏大，因泥中含有大量水分，在混凝土成型湖，这些水份除一部分参与混凝土水化外，其余沿着毛细管析出于表面，从而造成泌水。这不但影响混凝土强度，耐久性，也不利抗渗要求。,水灰比的重要性,混凝土的配合比设计实质为确定水泥、石子、砂、水四者的三个比例关系，即水与水泥的比例；砂与石的比例；水泥浆与骨料的比例；三个比例关系确定则配比就确定了。其中水灰比即是水与水泥的比例关系用W/C来表示。在原材料确定的前提下，水灰比W/C的大小是决定混凝土强度的决定因素，也是影响混凝土的耐久性的重要因素，因此，确定水灰比必须满足混凝土的强度与耐久性的要求。,总结水泥混凝土强度应注意的几个影响因素,1、水灰比,：水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比，但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。2、水泥的化学成分及细度水泥质量的波动对混凝土强度的影响，水泥质量的波动，毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差，不随龄期而增大，但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此，水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。,总结水泥混凝土强度应注意的几个影响因素,3、集料集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分，往往影响混凝土过渡区的特性，从而影响混凝土的强度。级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时，含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小，其集料的表面积小，所需拌和水较少，较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区，其最终影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时，降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中，水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明，增加骨料粒径对高强混凝土起反作用，低强度混凝土在一定水灰比时，骨料粒径似乎无大的影响。另外，在同一条件下，以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。,钢筋,钢铁的主要成分是