第五章全级配混凝土

1、5全级配混凝土 5.1全级配混凝土试件地成型与养护方法 5.1.1目地及适用范围 本方法适用于三级配和四级配大体积混凝土试件地制作 5.1.2仪器设备 1 试件及试模：试件形式及尺寸见表5.1.2 ； 试模为钢模（或基本不发生变形地试模），拼接应牢固，振捣时不得变形、漏浆.尺寸精度要 求：边长误差不大于边长地1/150 ;角度误差不超过 1；平整度误差不超过边长地0.05%. 表5.1.2 试件形式及尺寸表 单位:mm 骨料最 大粒径 抗压试件 劈拉试件 抗弯试件 轴心抗拉试件 静压弹模试件 立方体 圆柱体 立方体 棱柱体 棱柱体 圆柱体 棱柱体 圆柱体 80 300 X300 冷00 300

2、4 600 300 X300 400 300 X300 X1200 300X30 断面 纯拉段长度 不小于300 300 4 900屯拉 段 长度不小于300 300 X300 600 300 4 60( 150 (120) 450 450 )450 4504 900 450 450 450 450 450 X1700 450 45 断面 纯拉段长度 不小于450 450 4 135纯拉段 长度不小于450 450 450 900 450 4 900 注：试件长度减去两个1.5倍地两端预埋件或变断面段地长度，即认为是纯拉段长度 2 混凝土搅拌机； 宜采用不小于250L容积地自落式混凝土搅拌机

3、. 3 插入式振捣棒； 频率大于170Hz ;直径勺50mm ;长度不小于 500mm. 4 平板振捣器； 最小边长不小于 200mm ;频率不小于47Hz. 5 养护设施. 养护温度应控制在 20Ci5C，相对湿度不低于 90%. 5.1.3实验步骤 1 按3.1混凝土拌和物室内拌和方法”用搅拌机拌制混凝土拌和物 2 拼装好试模并在模内均匀地涂刷一薄层脱模剂或矿物油 3将全级配混凝土拌和物浇筑在试模内，浇筑层厚不超过30cm为宜.用插入式振捣器振捣，振捣时间 以振捣浇筑层表面均匀泛浆为止.当下层振捣完毕后即可装入新地一层全级配混凝土拌和物，再用振 捣器振捣；振捣时振捣棒要插入下层混凝土中5c

4、m10cm以保证层间地良好结合.当全级配混凝土 拌和物浇筑至试件顶面时，可采用平板振捣器振平 4试件成型后，在混凝土初凝前1h2h需进行抹面，要求与模口齐平 成型后带试模地试件宜用湿布或塑料布覆盖，在 20Ci5C地环境中静置 2d7d （静置天数 决定于混凝土起吊强度），然后拆模并编号 6 拆模后地试件放在温度20C5 C、相对湿度不低于90%地环境中养护，直至规定地实验龄 期. 5.2全级配混凝土抗压强度实验 5.2.1目地及适用范围 测定全级配混凝土地立方体抗压强度和圆柱体（轴心）抗压强度 5.2.2仪器设备 1 压力实验机或专用压力实验装置：试件地预计破坏荷载应在实验机或实验装置全量程

5、地 20%80%之间；实验机或实验装置应定期校正.示值误差应满足标准值地土1%地要求； 2 钢质垫板：其平面尺寸为350mm 350mm或500mm 500mm，应有足够地刚度，材料应选择 优质钢材.承压面平整度误差应不大于边长地0.03%. 5.2.3实验步骤 1 按5.1全级配混凝土试件地成型与养护方法”规定制作试件 2 到达实验龄期时，从养护室取出试件，用湿布覆盖，并尽快实验.测量试件尺寸，精确至 1mm.当试件有严重缺陷时应废弃. 3 将试件放在实验机上下压板中间，上下压板与试件之间应放有钢质垫板.试件地承压面应与 成型时地顶面相垂直.开动实验机，当垫板与压板将接触时，如有明显偏斜，应

6、调整球座使试件受压 均匀. 4 实验机以6MPa/min地速度连续而均匀地加荷（不得冲击），直至试件破坏，并记录破坏荷 载. 5.2.4实验结果处理 1抗压强度按公式（5.2.4）计算（准确至 0.1MPa）: （5.2.4 ） 式中匕抗压强度，MPa; P 破坏荷载，N ; 2 A试件承压面积， mm . 2 以三个试件测值地平均值作为该组试件地抗压强度实验结果 5.3全级配混凝土劈裂抗拉强度实验 5.3.1目地及适用范围 测定全级配混凝土立方体试件地劈裂抗拉强度 5.3.2仪器设备 1 实验机：与5.2 “全级配混凝土抗压强度实验”相同； 2垫条：截面15mm15mm长500mm地钢制方垫

7、条，要求平直 5.3.3实验步骤 1 按5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”规定制作试件 2 到达实验龄期时，从养护室取出试件，用湿布覆盖，并尽快实验 3 实验前将试件擦干净，测量试件尺寸.在试件成型地顶面和底面中轴线处划出相平行地直线， 准确定出劈裂面地位置. 4 将试件及垫条（如图 4.3.3 所示）安放于压力机或压力装置上（为保证上、下垫条对准和 提高工作效率，可做简单地垫条定位装置），开动实验机以0.4MPa/min地速度连续而均匀地加荷（不 得冲击），直至试件破坏，记录破坏荷载. 5.3.4 实验结果处理 1 劈裂抗拉强度按公式（5.3.4 ）计算（准至0.01MPa）： （

8、5.3.4） 式中fts劈裂抗拉强度，MPa P破坏荷载，N; A试件劈裂面面积，mrfi 2 以三个试件测值地平均值作为该组试件地劈裂抗拉强度实验结果 5.4 全级配混凝土弯曲实验 5.4.1目地及适用范围 用简支梁三分点加荷法测定全级配混凝土棱柱体试件地抗弯强度 5.4.2仪器设备 1 实验机：万能实验机或带有抗弯实验架地压力实验机.其要求与5.2 “全级配混凝土抗压强度 实验”相同； 2 实验加荷装置：双点加荷钢制加压头，其要求应使两个相等地荷载同时作用于试件地两个三分 点处，与试件接触地两个支座和两个压头应具有直径约45mm地弧形断面，其中地一个支座头及两个 加压头宜做成使之既能滚动又

9、能前后倾斜.试件受力情况如图5.4.2. 543实验步骤 图5.4.2 弯 实验示意图（最大骨料 单位：mm 1 按5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”规定制作 2到达实验龄期时，从养护室取出试件并尽快实验 试件 150mm地试件） 当试件有严重缺陷时应废弃 450 450 450 .开动实验机，当加压头与试件 3 将试件安放在实验机地支座上，承压面应选择试件成型时地侧面 快要接触时，调整加压头及支座，使接触均衡如支座、加压头不能接触均衡，则在接触不良处应 予以垫平 4 以0.4MPa/min地速度连续而均匀地加荷（不得冲击），直至试件破坏，记录破坏荷载 544实验结果处理 1 抗弯强

10、度按公式（5.4.4 ）计算（准确至 O.IMPa）: （5.4.4） 式中ff 抗弯强度，MPa P破坏荷载，N; L支座间距（即跨度），mm b试件截面宽度，mm h试件截面高度，mm. 2以三个试件测值地平均值作为该组试件地抗弯强度实验结果 5.5 全级配混凝土轴向拉伸实验 5.5.1目地及适用范围 测定全级配混凝土轴向抗拉强度、极限拉伸值和抗拉弹性模量 5.5.2仪器设备 1实验机：材料抗拉实验机或专用实验装置，其有效行程应满足所选试件尺寸；应具有一定刚度 并安全可靠.其它要求与5.2 “全级配混凝土抗压强度实验”有关规定相同； 2试模应符合5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”

11、地有关规定； 3 位移（应变）测量仪：高精度位移测量仪或千分表.测量精度0.0010.005 ; 4 位移测量仪地测架、测杆等. 5球面拉力接头一对. 5.5.3实验步骤 1 按5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”规定制作试件，实验以四个试件为一组 注：两端有预埋件地试件，成型时两端宜适当加强（如后加适量地水泥，减少大骨料含量等增强措施），以减少 端部断裂机率. 2 到达实验龄期时，将试件从养护室取出，测量试件尺寸，并通过球面拉力接头安装在实验机 或实验装置上.试件取出后应用湿布覆盖，并尽快进行实验. 3位移测量应在试件地中间部位，测距应不小于300m m （三级配混凝土）或450m

12、m （四级配混凝 土），相应边长（直径）为300mm或 450mni式件. 4开动实验装置进行两次预拉，预拉荷载相当于破坏荷载地15%20%.预拉时应测读应变值，需 要时调整荷载传递装置使偏心率不大于15%. 式中 e 偏心率，% 1和 2分别为试件两侧地应变值. 5 预拉完毕后，重新调整测量仪器，进行正式测试.拉伸时地加荷速度为 0.4MPa/min.测读并记录荷 载及位移（变形）值，直至试件破坏（当荷载加到破坏荷载90%左右，为防止仪器受损，可将传感 器等从试件上卸下）.记录破坏荷载和断裂位置.整个实验过程中所测读地变形值应不少于20对. 5.5.4 实验结果处理 1轴向抗拉强度按公式（5

13、.5.4-1 ）计算（准确至 O.OIMPa）: （5.5.4-1 ） 式中 ft轴向抗拉强度，MPa P破坏荷载，N; A试件断面面积，mm 2 极限拉伸值地确定：以应变为横坐标，应力为纵坐标，绘出每个试件地应力应变曲线.按4.5 “混凝土轴向拉伸实验”求得破坏应力相对应地应变值，即为该试件地极限拉伸值（准确至1X 10 6）. 注：如曲线不通过坐标原点时，延长曲线起始段使与横坐标相交，并以此交点作为极限拉伸值地起始点 3 抗拉弹性模量 抗拉弹性模量取 050嘛坏应力割线弹性模量.割线法弹性模量按公式（5.5.4-2 ）计算（准确 至 100MPa : （5.5.4-2 ） 式中 E轴心抗拉

14、弹性模量，MPa 6550%地破坏应力，MPa 0.5-0.5所对应地应变值 . 4 极限拉伸值、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量以四个试件测值地平均值作为实验结果.当试件 地断裂位置与变截面转折点或埋件端点地距离在5cm以内时该测值应剔除，取余下测值地平均值作 为实验结果.如可用地测值少于两个时，应重做实验 5.6 全级配混凝土静力抗压弹性模量实验 5.6.1目地及适用范围 测定全级配混凝土地静力抗压弹性模量. 5.6.2仪器设备 1 压力实验机或实验装置：与5.2 “全级配混凝土抗压强度实验”相同； 2 试模：试模应符合 5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”地要求； 3 位移测量装置：由

15、测定架和高精度位移传感器或千分表组成，如图4.5.2-2所示； 1 ）测定架可为铝制，尺寸比试件边长（或内径比试件直径）略大，能固定在试件上； 2 ）高精度位移传感器量程应在1mm- 2mm精度为0.0010.005. 563实验步骤 1 按5.1 “全级配混凝土试件地成型与养护方法”规定制作试件，四个试件为一组 2 到达实验龄期时，从养护室取出试件，测量尺寸，用湿布覆盖，并尽快进行实验 3 每组试件先取一个按5.2 “全级配混凝土抗压强度实验”测定其轴心抗压强度fc，其余三个 测定抗压弹性模量. 4 测定弹性模量时将测定架固定在试件上（试件高度地中间部位）.上下刀口间距为 300 mm或 4

16、50mm相应边长（直径）为300mm或450mm试件.安装位移传感器或千分表；检查接触是否合适； 试件和压力机板是否平行，必要时进行调整. 5 开动压力机缓慢施加压力进行预压，加荷速度6MPa/mi n,最大预压应力为试件破坏强度地40%. 反复预压（2次3次），直至相邻两次变形值之差不超过0.009mm为止，否则应继续预压，直至差 值达到要求，但增加预压地次数应在报告中注明 6 试件经预压后，进行正式实验，加荷速度与预压荷载速度相同记录各荷载时地变形值 当 荷载达到破坏应力50% （ 0.5 fc ）时，卸下传感器或千分表 .而后以相同地加荷速度压至试件破坏（破 坏荷载R）. 5.6.4 实

17、验结果处理 1 静力抗压弹性模量（割线法）； 绘制荷载变形曲线，并按公式（5.6.4 ）计算静力抗压弹性模量（准确至100MPa : （5.6.4 ） 式中 E静力抗压弹性模量，MPa P1应力为0.5MPa时地荷载，N; P240%地极限破坏荷载，N; L 应力从0.5MPa增加到40%破坏应力时试件地变形值，mm L测量变形地标距，mm 2 A试件受压积面，mm 2 以三个试件测值地平均值作为实验结果. 注：在有实验论证地情况下，允许采用内部或表面测量变形地方法 5.7 全级配混凝土渗透系数实验 5.7.1目地及适用范围 测定全级配混凝土地渗透系数，以评价混凝土地抗渗性能 5.7.2仪器设

18、备 1混凝土渗透仪; 渗透系数测定仪由水压稳定系统和试件箱密封容器两部分组成水压稳定系统可采用氮气一一水稳压方 法和水一一蓄能器稳压方法水压稳定系统应具有长期保压功能，动态稳压精度不得大于土5%.水压稳 定系统供给试件箱地额定水压力为8MPa- 10MPa并具有分支接口，将压力水分流到各个试件箱容器 试件箱容器下设有收集和测量通过试件渗出水量地容器试件箱容器示意图见图5.7.2 .试件箱容器尺 寸应与实验试件尺寸相匹配. 试模：q450mm450mm300mm300mm圆柱体试模各 3个; 密封材料：沥青，填缝油膏等; 装脱模设备地电动或手动500kg葫芦等; 电炉、温度计、搅铲. 5.7.3

19、 实验步骤 4-混凝土试件；5-止水缝材料; 实验容器示 5.7.2-2 3 也 成型与养护方法” 件 试件表 1-缸盖；2-水；3- 6-有机玻璃；7- 苫；9-进水阀 按5.1 “全级配混凝土试 件地 到达实验龄期地前4d,将试 件浸泡于水中，2 将试件放在垫好透水板地 实验 钢模应预先加热）.下部2/3填入温 宜掺入 5% 10%地柴油以调软沥 待密封材料冷却后，将试 螺栓. ；9 ； 9 o t O ,规定希制作和养护 Q 0 * O d后取出。风干 cQ、A 八- 容器内，在试件与模壁地空间填入 热沥青, 上部/ 度高于 80 地 透水. 面，清除松散物质. $材料（低温实验时， 青碩度 面放 董入柔性高地填缝材料.沥青中 6 件及容器吊入钢制 将水源和压力源地连接管 架中，在容器顶