混凝土试验方法

混凝土试验方法.第一页，共65页。三．硬化混凝土的力学检测方法抗压强度、轴心抗压强度、抗弯拉强度、。一．混凝土性质简介二．新拌混凝土的性质试验方法稠度（坍落度、维勃稠度）、凝结时间、含气量等。水泥混凝土试验方法第二页，共65页。1.1-定义【混凝土】是由胶凝材料、水和粗细骨料（集料）及其它材料按适当的比例配合，经过流塑性拌合物水化初凝终凝硬化=人工石。

第一部份、混凝土性质概述第三页，共65页。1.2普通混凝土的组成混凝土组成材料集料（骨料）③粗骨料（石）④细骨料（砂）⑤外加剂（化学外加剂）⑥掺合料（矿物外加剂）外加剂①

水泥②

水第四页，共65页。1.3混凝土的组织结构混凝土由固相、气相和液相构成。固相由水泥水化物和砂、石子组成，气相由不同直径的孔隙内的空气组成，液相由孔隙中的水溶液组成。集料与水泥固结孔隙第五页，共65页。1.4、主要技术指标混凝土拌和物物理性能指标：稠度（坍落度、坍落扩展度、维勃稠度）、凝结时间、泌水、含气量、表观密度、配合比分析。硬化混凝土力学性能指标：

抗压强度、轴心抗压强度、抗弯拉强度、劈裂强度、弹性模量。硬化混凝土耐久性能指标：抗渗性、早期抗裂性、干缩性、抗氯离子渗透性、抗冻性、受压徐变、碳化、钢筋锈蚀、抗压疲劳变形、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应。第六页，共65页。1.5、试验方法标准：JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》JTJ270-98《水运工程混凝土试验规程》JTJ268-96《水运工程混凝土施工规范》GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T50082-2009《普通砼长期性能和耐久性能试验方法标准》第七页，共65页。第二部份:新拌混凝土的性能试验

试验项目1、混凝土搅拌与现场取样方法2、混凝土拌合物坍落度试验方法3、混凝土拌合物含气量试验方法4、混凝土拌合物凝结时间试验方法第八页，共65页。2.1.1、混凝土搅拌环境条件：环境温度20±5℃，湿度大于50%

材料用量：按配合比计算每盘材料质量，拌和体积大于所需混凝土1.2倍，不少于15L。材料以干燥质量为准，计量精确度（磅秤感量满足总量的1%，天平0.5%）集料为±1%、水泥为±0.5%。搅拌程序：搅拌机具先湿润，用同材料配比进行涮膛，加料顺序为石子、砂、水泥拌匀徐徐加水，搅拌2min，加完水继续搅拌2min，铁盘上翻拌1-2min，从试样制备完毕到开始做各项试验（坍落度、表观密度、含气量）不宜超过5min（不包括成型试件）。第九页，共65页。2.1.2、混凝土现场取样方法：由搅拌机、料斗、运输小车以入浇制的构件中取样时，均须从三处以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性样品（不要抽取已经离析的混凝土），集中用铁铲翻拌，后立即进行拌合物的试验。拌合物取样量应多于试验所需数量的1.5倍，其体积不小于20L。2.1.3、注意事项：注意材料同环境条件，涮膛、加料顺序，徐徐加水过程中对拌和物观察其和易性，调整用水量，搅拌时间、倒料后的均匀性。在盘或车从1/4、1/2、3/4处取砼样，现场从三次以上不同部位取样，注意保持原来水份，运输粗集料沉淀离析，试验样的代表性直接影响结果的误差。

第十页，共65页。

2.2、混凝土坍落度试验方法坍落度（mm）维勃稠度（s）流动性：和易性粘聚性：目测，经验判断保水性：目测，经验判断2.2.1、混凝土和易性定义混凝土和易性定义【和易性】是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀、不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。第十一页，共65页。2.2.2、坍落度测试①使用仪器有：坍落度筒、捣棒、钢板尺等。②在平板上踏紧坍落筒，分三层1/3筒高装料，插捣25次，垂直提筒5-10s内完成，测试全过程150s内完成，测量精度精确至1mm，结果修约5mm。③当两次出现崩塌或一边剪切破坏记录为和易性不好。第十二页，共65页。④测试坍落度的同时通过操作感觉评价拌和物和易性：5.1、棍度：按插捣混凝土的难易程度评定。分“上”、“中”、“下”三级。

“上”：表示插捣容易；“中”：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉；“下”：表示很难插捣。5.2、含砂情况：按拌合物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少”三级。“多”：表示用镘刀抹拌合物表面时，一两次即可使表面平整无蜂窝；“中”：表示抹五、六次才可使表面平整无蜂窝；“少”：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。第十三页，共65页。

5.3、粘聚性：观测拌合物各组分相互粘聚情况。评定方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻打，如锥体在轻打后逐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍、部分崩裂或发生石子离析现象，即表示粘聚性不好。5.4、保水性：指水分从拌合物中析出情况，“多量”、“少量”、“无”三级评定。“多量”：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；“少量”：表示提起坍落筒后，有少量水分从底部析出；“无”：表示提起坍落筒后，没有水分从底部析出。

第十四页，共65页。对混凝土重新翻拌注意垂直提坍落度筒对混凝土重新翻拌对混凝土重新翻拌错误：注意水平最高点测量第十五页，共65页。新拌混凝土稠度分级

坍落度很干稠（s）：＜10mm（维勃仪）低塑：50~90mm塑性：100~150mm流塑：＞160mm干稠：10~40mm第十六页，共65页。注意事项：①装料不均匀，石子在一个角落。②混凝土插捣不规则，尤其是第三层。（插捣运动轨迹呈螺旋形，控制插捣深度，防止拌和物分层离析）③脚踏不住，插捣时容易出现浮筒。④测量位置不是在最高点，随意性测量。⑤测试过程记录不完善，绝大多数记坍落度值，其它现象及和易性评价不记录。第十七页，共65页。⑥坍落度大于220mm，用钢尺测量最大直径和最小值径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用算术平均值作为坍落扩展度值；否则此次试验无效。本项目是重要指标之一，不但能评价混凝土工作性能，还可测量在自重作用下流动的抗剪性第十八页，共65页。2.2.3、维勃稠度仪（维勃工作度测定仪）维勃工作度测定仪加配重8.7+2.75kg,透明圆盘配重两块8700g容器内有坍落度筒第十九页，共65页。2.2.3、维勃稠度试验方法1）扣紧漏斗坍落度筒，容器与漏斗中心重合，拧紧定位螺丝；坍落度操作同上方法；透明圆盘轻轻与混凝土顶面接触。2）开启振动台和秒表，通过透明圆盘观察混凝土的振实情况，当圆盘的底面刚为水泥浆布满时，迅即按停秒表和关闭振动台，记下秒表所记时间，精确至1S。3）注意事项；骨料最大粒径31.5mm，坍落度<10mm

检查圆盘是否可以顺利滑向容器；维勃仪测试结果拌合物稠度维勃时间5s~30s，第二十页，共65页。

2.2.4、维勃时间判别条件：维勃仪法：振动开始计时至砼浆刚体布满透明圆盘的时间（s）维勃时间维勃工作度测定仪法：振动开始计时至混凝土一半面积出浆所经过的时间VC值(s)。但不关闭振动台，断续振60s时停机。从试样表面的平整情况及出浆程度进行评分。

5分4分3分2分1分（平整出浆好）（平整出浆较好）（平整基本出浆）（有缺陷出浆不足）（不平无浆）第二十一页，共65页。维勃稠度法测定混凝土干稠程度标准

V0≥31s特干硬性混凝土V1=30s-21s很干硬性混凝土V2=20s-11s干稠性混凝土V3=10s-5s低塑性混凝土＜4s塑性混凝土

维勃仪测试结果拌合物稠度维勃时间5s~30s，干硬性（碾压混凝土）采用加压维勃工作度测定仪，一般在35s~45s干硬性第二十二页，共65页。

混凝土含气量仪器标定（量钵、0%含气量、标准曲线）混凝土含气量测定结果处理及注意事项2.3、混凝土拌合物含气量试验方法第二十三页，共65页。混合式气压法含气量测定仪气室出水口排气阀压力表手泵微调阀阀门杆量钵7L第二十四页，共65页。2.3.1、含气量测定仪定期标定用水量标定钵体积；含气量0%的标定；含气量1%~10%的标定；绘制含气量与压力表标准曲线第二十五页，共65页。用水标定钵体积（6.9L～7.1L）,含气量0%点标定:量钵灌满水,排气注水,确保被水冲满,打气并调到压力表为0.1MPa，此时的含气量为零。含气量1%~10%点标定:根据量钵标定的体积（6950)×1%=695mL放水，打开排气阀，使量钵内压力与大气压平衡，然后重新用手泵加压，并用微调准确地调到0.1MPa，按1-2次阀杆，记录压力表压力，重复放695mm放水，此时含气量为2%，重复以上方法至含气量10%止，压力表读值为横座标，含气量值为纵座标，绘制含气量与压力关系曲线，第二十六页，共65页。砼含气量标准曲线图含气量测定仪筒体积7000ml标准曲线图水容积(ml)压力表读数含气量%12平均数70610.0960.0960.096069900.0820.0830.083169190.0710.0720.072268480.0620.0630.063367770.0570.0550.056467060.0520.0510.052566350.0480.0470.048665640.0430.0450.044764930.0410.0410.041864220.0380.0390.0399标定日期:2010.04.26压力表读数(MPa)第二十七页，共65页。含气量检验流程图：第二十八页，共65页。2.3.2、混凝土含气量测定均匀加料，振动15-30s，也可用人工分3次装入含气量仪，每次用捣棒插捣25次，均匀布满混凝土面,表面光滑无气泡，密封加盖。；打开排气阀，注水至满流出，关闭后打气加压调至0.1MPa，按下阀门杆1~2次，压力表读数PO1；重测一次压力表读数PO2，两次相对误差大于0.2%，加一次，仍是大于0.2%作废重做第二十九页，共65页。含气量率定曲线对照，确定混凝土的含气量A1。测定骨料校正因素C。计算混凝土含气量：A=A1-C式中：A为混凝土含气量；A1为含气量筒测定的含气量值；C为骨料含气量。第三十页，共65页。2.3.3、注意事项1）量钵体积的标定，2）JTGE30-2005集料的标定，与（GB/T50080）方法有差异，根据量钵体积，按配合比中粗细集料用量分别计算试样的质量。进行测试其含气量。3）装拌合物捣实排气，顶面反复抹平无气泡。第三十一页，共65页。

混凝土凝结时间仪器要求与环境条件混凝土凝结时间测定结果处理及注意事项2.4、砼拌和物凝结时间试验方法第三十二页，共65页。2.4.1、贯入阻力仪：量值100N，刻度盘精度为10N；测针：长约130mm，平面针头圆面积为100mm2、50mm2、20mm2三种；在离贯入端25mm处刻有标志，试验温度20℃±2℃，尽可能与现场相同的环境，人体磅秤阻力显示器加力杆测针第三十三页，共65页。2.4.2、试样制备4.1、取样：取代表性样（应记录加水时间），用4.75mm筛筛出砂浆,再人工翻拌,入模。每批砼拌合物取一个试样，共取3个，分装3个试模。4.2、振实：①坍落度不大于70mm的，用振动台，至表面出浆，避免过振。②坍落度大于70mm的，用捣棒人工捣实，螺旋由外向中心均匀插捣25次，橡皮锤轻击试模侧面排除空洞。调整砂浆表面，使其低于试模上沿约10mm，筒应立即加盖。第三十四页，共65页。2.4.3、测试方法：将试件放在贯入阻力仪座上，记录砂浆和容器总质量。测初凝时间用100mm2试针，终凝用20mm2试针。试针接触砂浆表面，使测针在10s内垂直插入试样深度25mm，记录其质量和加水起所经过的时间及环境温度。测针应距边缘至少25mm，测点间净距至少为所用测针直径的两倍，不小于15mm。三个试模每次各测1～2点，取其算术平均值为该时间的贯入阻力值。每个试样试验应不小于六次，最后一次的单位面积贯入阻力应不低于28MPa。常温下普通混凝土3h后开始测试，以后每次间隔1h；早强混凝土或气温较高的情况2h后开始测试，以后每隔0.5h测一次；缓凝混凝土或低温情况下，可5h后开始测定，以后可每隔2h测一次。第三十五页，共65页。

选针：根据阻力不同，选择适宜的测针。一般当砂浆表面测孔边出现微裂缝时，应立即换截面积较小的测针。单位面积贯入阻力（MPa）0.2~3.53.5~20.020.0~28.0平头测针圆面积(mm2)1005020第三十六页，共65页。40302010

0100200300400500时间与贯入阻力曲线图贯入阴力MPa时间(min)初凝时间终凝时间第三十七页，共65页。混凝土凝结时间试验记录计算表

试件编号1#试件试件编号2#试件加水时间8h20min

加水时间8.0h35min

测试

时间

h测试

时间

min经过

时间

min试针

面积

cm2贯入

压力

(N)贯入

阻力

MPaln

(fPR)

xln

(t)

y测试

时间

h测试

时间

min经过

时间

min试针

面积

cm2贯入

压力

(N)贯入

阻力

MPaln

(fPR)

xln

(t)

y155045010010010.006.11155043510010010.006.0816505101002302.30.836.2316504951002302.30.836.2175057010050051.616.35175055510050051.616.32185063050500102.306.45185061550500102.306.42195069020400203.006.54195067520400203.006.51205075020660333.506.62205073520660333.506.6三个试件结果平均值初凝时间8h45.3min初凝时间540

3.51.2536.292初凝时间525.3

3.51.2536.264终凝时间729

283.3326.592终凝时间714.2

283.3326.571初凝时间3.5MPa9h0min初凝时间3.5MPa8h45.29min终凝时间28.0MPa12h9min终凝时间28.0MPa11h54.16min回归

系数r=0.9997635Y=6.11+0.144Xr=0.9997548Y=6.08+0.148X第三十八页，共65页。4.4、数据处理：计算：P＝F/AP—单位面积贯入阻力，MPa；F—测针贯入深度25mm时的贯入压力，（N）；A—贯入测针截面面积，mm2。凝结时间取三个试样的平均值。大小值有一个值与中值差不大于10%，否则中值为结果；如果最大与最小与平均值之差大于10%，则试验应重做。以单位面积贯入阻力为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制其关系曲线。经3.5MPa及28MPa画两条平行于横坐标的直线，则直线与曲线相交点的横坐标即为初凝及终凝时间。第三十九页，共65页。4.5、注意事项：混凝土拌合物过4.75mm筛析砂浆难度较大；选择测针一般当砂浆表面测孔边出现微裂缝时，更换小针。100mm2：（0.2~3.5MPa）；50mm2：（3.5~20MPa）；20mm2（20~30MPa）；3）测试时间的控制；第四十页，共65页。

第三部份．硬化混凝土的力学试验

一、混凝土强度基本性质

三、混凝土抗压强度试验二、混凝土试件成型及养护四、混凝土抗弯拉试验五、混凝土抗水渗试验砼力学试验方法第四十一页，共65页。3.1、混凝土强度的基本性质内因：外因：胶凝材料质量集料规格质量水泥与骨料界面的强度环境温湿度及养护方法施工技术条件实验条件与操作水平强度：材料搅拌振动密实水化凝结温度养护硬化强度影响强度因素：第四十二页，共65页。

混凝土强度等级及划分：

标准试件强度等级以150mm×150mm×150mm试件，在温度20±2℃，相对湿度95%以上，养护28d，经受压力荷载，以N/mm2为试件的强度（MPa）。混凝土强度常见等级有：C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,11个。试件尺寸的选择及抗压强度折算系数集料最大粒径（mm）≤26.0 ≤31.5 ≤60试件尺寸（mm）100×100×100 ，150×150×150，200×200×200，折算系数 0.95 1.00 1.05第四十三页，共65页。试件尺寸大小对强度值的影响——“环箍效应”第四十四页，共65页。3.2、混凝土试件成型及养护①混凝土试模：(mm)抗压：（150mm3）（100mm3）（200mm3）（150×150×300）mm抗弯拉：（150×150×550）（100×100×400）②校准标准：内部平整度±0.2%；夹角90°±0.3°，边长尺寸1mm承压面的平面度公差不超过0.0005d（边长）。③校准记录：仪器基本信息、依据标准、测量仪器精度与检定、技术指标、外观检查、测量数据、结论。第四十五页，共65页。标准混凝土养护室：喷雾管嘴第四十六页，共65页。④试件成型：规定在5min内完成坍落度后，在15min成型，坍落度70mm为振动或人工插捣，振动时间为不大于90s，分两层插捣，每100cm2插捣不小于12次，150mm3（不小于30次），锤打10-15下，抹面高低不超过0.5mm；⑤成型后保湿：在20℃±5℃，相对湿度大于50%环境下养护1-2昼夜，折模编号，移入20℃±2℃，相对湿度大于95%环境下养护28d。第四十七页，共65页。不符合的混凝土试件严重缺角破裂孔洞尺寸超标第四十八页，共65页。养护、温度、龄期与砼强度的关系第四十九页，共65页。⑤注意事项：试模平面凹凸不平和夹角90°偏差，造成单点受力和偏心受压；装料不均匀，造成不密实，影响强度；振动和插捣不密实，造成蜂窝孔洞影响强度；成型面超高，增加承压面积，提高强度；养护不规范,直接影响砼强度.第五十页，共65页。3.3、混凝土抗压强度试验试验目的：试件类型：提供混凝土施工质量结果提供混凝土施工工艺所须强度圆柱体抗压（高径比1：1～1：2）直径100、150

立方体抗压（mm3）（150）（100）（200）棱柱体轴心抗压（150×150×300）mm

第五十一页，共65页。3.1、立方体抗压①测量试件尺寸150mm的试件边长公差为1mm。②取出试件后保湿,表面擦干,安放试件轴心对中。③检查电路和油路，打开电源和油泵升高1cm后调零点。④控制加荷速度≤C30试件取6.75-11kN/S，C30-C60试件取11-18kN/S。⑤记录与计算抗压强度精确至0.1MPa，最大或最小值与中值之差15%时，两块平均值，若最大最小值都与中值之差15%结果无效。第五十二页，共65页。操作方法及注意事项：

1）测量试件尺寸（精确至1mm），按承压面实测面积计算强度，2）保持原湿度，避免干燥提高强度，3）仪器的平衡，试件轴心对中；4）控制加荷速度，小于C30的试件控制在0.3~0.5MPa/s；（6.8~11.0）kN/s；C30~C60的试件控制在0.5~0.8MPa/s；（11~18）kN/s；第五十三页，共65页。圆柱体轴心抗压试验1）（高径比规定为1：1～1：2）常见的直径有100、150两种，它的强度修正系数：(1：2)(1：1.75)(1:1.5)(1:1.25)(1:1)[1.00][0.98][0.96][0.93][0.87]2）换算系数:(φ100×200)=0.95)(φ200×400)=1.05)3）抗压试验方法同立方体抗压一样，但对试件的承压面要求绝对平整，试验前测量试样中部两垂直方向直径和四处的高度。4）立方体与圆柱体(φ150×300)的强度之间有换算关系约为1.25倍,但不能用于强度等级评定依据,第五十四页，共65页。3.4、混凝土抗弯拉强度试验小梁试件检查与测量试件安装方法加荷速度控制操作过程应注意事项记录与数据处理弯拉强度：砼小梁试件在三分点处双点加荷承受的力值与支点跨距和截断面积的N/mm2,精确至（0.01MPa）试验检测第五十五页，共65页。3.4.1、仪器要求、试件尺寸仪器要求抗折试验机，精度为±1%，抗折专用夹具；钢尺：最小刻度1mm。试件尺寸混凝土抗折强度试件小梁，标准试件尺寸为150mm×150mm×550mm，集料粒径应不大于31.5mm，允许采用100mm×100mm×400mm试件，集料粒径应不大于30mm；第五十六页，共65页。3.4.2、试验步骤2、试件保湿，测量中部量宽度和高度，精确至1mm，（试件1/3长度内不得有蜂窝(大于Ф5mm深度2mm)。3、试验用三分点外双点加载法，试验机调零，试件在支座上放稳几何对中承压面应选择试件成型时的侧面。4、试件的试验应连续而均匀地加荷，其加荷速度为，混凝土强度等级＜C30时，取0.02～0.05MPa/s（可事先折算成荷载备用）；混凝土强度等级≥C30时，取0.05～0.08MPa/s。当试件接近破坏时，应停止调整油门，直至试件破坏，记录破坏荷载。第五十七页，共65页。3.4.3、试验记录和数据处理抗折强度以3个试件测值的