XX客运专线工程C40混凝土配合比设计试验操作书.docx

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XX客运专线工程C40混凝土配合比设计试验操作书

XX客运专线XX号桥

桥墩混凝土工程

C40混凝土配合比设计

试验操作书

华东交通大学

“火车头”混凝土设计组

2008级XX班XXX

2008级XX班XXX

2009级XX班XXX

目录

一.概述2

二.引用标准2

三.试配的基准配合比2

四.试验项目2

五．审核材料2

六．试拌过程注意事项3

七．稠度试验3

7.1坍落度试验4

7.2.泌水率试验6

八．拌合物表观密度试验7

8.1适用范围8

8.2拌合物表观密度试验所用设备8

8.3拌合物表观密度试验步骤8

8.4对混凝土配合比进行调整9

九．抗压强度试验9

9.l适用范围9

9.2试件的制作及养护9

9.3所用的仪器设备10

9.4抗压强度试验步骤11

9.5混凝土立方体试件抗压强度计算11

9.6试验过程中的注意事项12

9.7在试验过程中发生异常情况的处理方法12

9.8抗压强度试验流程12

9.9试验结果判定12

十．混凝土配合比的确定13

一.概述

本试验操作指导书适用于XX客运专线XX号桥桥墩C40混凝土配合比设计的试配、调整等过程中的试验，主要包含对混凝土拌合物的基本性能、力学性能等的试验，通过这些试验将确定最终的C40混凝土配合比，下发混凝土配合比通知书。

二.引用标准

GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》

GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法》

GBJ82—85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》

三.试配的基准配合比

:

:

:

=147.941:

301:

721.39:

1119.76=0.49:

1:

2.4:

3.72。

水泥用量

=301kg/m3，水用量

=147.941kg/m3，砂用量

=721.39kg/m3，卵石用量

=1119.76kg/m3，粉煤灰用量

=75.25kg/m3，减水剂掺量

=3.762kg/m3。

四.试验项目

3．1稠度试验：

坍落度和常压泌水率试验

3．2拌合物表观密度试验

3．3立方体抗压强度试验

五．审核材料

试验前应先审核供给的材料，注意如下事项：

1.水泥。

应注意所供给水泥的含水量、密度和富余系数，以便配合比调整。

2.集料。

要保证集料的干净，剔除集料中的土粒、草根、树叶等杂物。

粗集料选用卵石，尽量剔除粗集料中的针状、片状集料。

所供给的材料的各参数要与基准配合比计算过程中的数值对比，以实际供给的为准。

六．试拌过程注意事项

进行抗压强度试验，需采用150*150*150的标准试件。

按《计算书》要求一共制作3组试件，每组3个试件，为满足各项试验的需要，需混凝土拌合物20L。

首先按基准配合比制作第一组拌合物，体积20L。

采用人工拌合，拌合时间为4-5分钟。

拌合物拌和完成后立即开始进行坍落度、表观密度试验、试件成型等，争取在30分钟内完成。

各试验前拌合物应人工略加翻拌。

试拌过程中应作如下实验记录：

取样日期和时间、工程名称结构部位、混凝土强度等级、取样方法、试样编号、试样数量、取样的混凝土温度、试验室温度、各种原材料品种规格产地及性能指标和混凝土配合比和每盘混凝土的材料用量等。

七．稠度试验

7.1坍落度试验

7.l.1本试验适用于XX客运专线XX号桥墩身用混凝土的拌合物稠度测定。

骨料最大粒径不大于25mm，坍落度值180±20。

7.1.2混凝土拌合物试验拌合应根据《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比设计计算书》中掺加粉煤灰和聚羧酸后的混凝土配合比进行。

拌合物应从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取出，或在试验室用机械单独拌制。

7.1.3在试验室拌制混凝土进行试验时，拌合用的骨料应提前运入室内，拌合时试验室的温度应保持在20±5℃。

7.1.4拌制混凝土时，材料用量以重量计，称量的精确度：

骨料为±l％、水、水泥与外加剂均为±0.5％。

7.1.5从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。

7.1.6试验设备

（1）坍落度筒：

由金属和制成的圆台形筒，底面和顶面应互相平行并与锥体的轴线垂直，其尺寸为：

底部直径：

200±2mm顶部直径：

100±2mm

高度：

300±2mm筒壁厚度：

不小于1.5mm

（2）捣捧直径16mm，长600mm，端部应磨园。

7.1.7试验步骤

（1）润湿坍落度筒及其它用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住二边的脚踏板，使其在装料时保持位置固定。

（2）把混凝土试样用小铲分3层，均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右，每层用捣捧应沿螺旋方向由外向中心捣25次，且应在截面上均匀分布。

插底层时，捣捧应贯穿整个深度，插捣第二层时和顶层时，应插透本层至下一层的表面，清除筒边底板上的混凝土。

顶层捣实后，刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。

（3）垂直平稳地提起坍落度筒，提离过程应在5～10S内完成。

从开始装料到提筒的整个过程不间断进行，并在150s内完成。

提起筒后，量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的差值，即为坍落度值。

以毫米为单位，精确至5毫米。

（4）观察坍落后的混凝土试体的粘聚性、保水性。

粘聚性的检查方法，用捧轻轻敲打已坍落的混凝土锥体，此时，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如锥体倒坍，部份崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。

保水性以混凝土拌合物中稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多的浆液从底部析出，锥体混凝土也因浆液流失而局部骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性能不好。

如，坍落度筒提起后无稀浆或仅有小量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。

7.1.7试验结果记录

讲试验结果填入下表1。

表1：

混凝土塌落度试验记录表试验日期:

坍落度标准值

强度等级

坍落度实测值（mm）

流动性

粘聚性

保水性

180±20mm

C40

7.2.泌水率试验

7.2.1泌水率试验使用的仪器

（1）试样筒符合《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080—2002）中第6.0.2条中第1款容积为的5L的容量筒并配有盖子。

（2）台秤称量为50㎏，感量为50g。

（3）量筒容量为10mL,50mL,100mL的量筒及吸管.

（4）振动台应符合《混凝土试验室用振动台》（JG/T3020）中技术要求的规定。

（5）捣棒应符合《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080—2002）第3.1.2条的要求

7.2.2试验方法

（1）应用湿布湿润试样筒内壁后立即称量记录试样筒的质量再将混凝土试样装入试样筒混凝土的装料及捣实方法有两种：

方法A：

用振动台振实将试样一次装入试样筒内，开启振动台，振动应持续到表面出浆为止，且应避免过振并使混凝土拌合物表面低于试样筒筒口30±3mm，用抹刀抹平抹平后立即计时并称量，记录试样筒与试样的总质量。

方法B：

用捣棒捣实采用捣棒捣实时混凝土拌合物应分两层装入，每层的插捣次数应为25次捣棒。

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量外壁，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，并使混凝土拌合物表面低于试样筒筒口口30±3mm，用抹刀抹平抹平后立即计时并称量，记录试样筒与试样的总质量。

（2）在以下吸取混凝土拌合物表面泌水的整个过程中,应使试样筒保持水平,不受振动。

除了吸水操作外应始终盖好盖子，室温应保持在20±2℃。

（3）从计时开始后60min内，每隔10min吸取1次试样表面渗出的水。

60min后，每隔30min吸1次水，直至认为不再泌水为止。

为了便于吸水，每次吸水前2min，将一片35mm厚的垫块垫入筒底一侧使其倾斜，吸水后平稳地复原。

吸出的水放入量筒中，记录每次吸水的水量并计算累计水量，精确至1mL。

泌水量和泌水率的应根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》（GB/T50080—2002）中第5.1.4中的方法计算。

7.2.3调整

坍落度调整。

如坍落度过小，略微增加水用量和水泥用量，或是加大砂率。

如坍落度过大，可维持原水灰比，略微减少用水量和水泥用量，或减少砂率。

每次调整应以1%为幅度，一次不行应进行多次调整。

实测泌水率为：

八．拌合物表观密度试验

8.1本试验适用于测定XX客运专线XX号桥桥墩墩身用混凝土的拌合物捣实后的单位体积重量。

8.2拌合物表观密度试验所用设备

（1）容量筒，试验用混凝土拌合物的骨料最大粒径不大于25mm，采用容积为5L的容量筒。

（2）台称

（3）震动台

（4）捣捧

8.3拌合物表观密度试验步骤

（1）用湿布把容量筒擦挣，称出筒重，精确至50g。

（2）混凝土的装料及捣实方法，试验用混凝土拌合物的坍落度大于70mm，用捣捧捣实为宜。

采用捣棒捣实时，用5L容量筒时，拌合物应分二次装入，每层捣插次数为25次。

用大于5L容量筒时，每层拌合物的高度不应大于1OOmm，每次插捣次数应按每lOOcm2截面上不小于12次计算。

插捣方法按4.2.3条第

（2）款，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，直至拌合物表面插孔消失并不见大气泡为止。

（3）用刮尺刮去多余的混凝土，表面如有凹隐应于填平筒外壁擦净，称出混凝土与筒的重量，精确至50g。

（4）混凝土拌合物表观密度计算：

W2-Wl

rn=×1000（kg／m3）

V

式中：

Wl——容量筒重量（kg）

W2——容量筒及试样总重（kg）

V——容量筒容积（升）

试验结果的计算精确至lOkg／m3

实测拌和物表观密度为：

8.4对混凝土配合比进行调整

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δ，即为确定的设计配合比，校正后的单位材料填入《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中的表1。

九．抗压强度试验

9.l本试验适用于测定XX客运专线XX号桥桥墩墩身用混凝土的立方体试件的抗压强度

9.2试件的制作及养护

（1）试验室拌制混凝土的配合比应根据《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中的表1。

以表1中基准水灰比为基础，分别增加和减少0.05，即0.563和0.463，用水量与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%，即砂率分别为37.5%和35.5%。

计算方法与基准配合比的计算方法相同，将得到的2组计算配合比结果填入《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中的表2。

制作试件时，其材料用量应以重量计。

（2）混凝土力学性能试验应以三个试件为一组，每组中3个试件所用的拌合物应依据《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中表2的3个配合比制作。

试件在试验室用机械单独拌制。

（3）所有试件应在取样后立即制作。

确定混凝土设计特征值，标号或进行材料性能研究时，试件的成型办法实际施工采用的方法相同。

（4）制作试件用的试模由铸铁或钢制成，应有足够的刚度并拆装方便。

试模的内表面应机械加工，其不平度为每100毫米不超过0.05毫米。

组装后各相邻面的不垂直度不应超过±0.5度。

制作试件前，应将试模清擦干净，并在其内壁涂上一层矿物油脂或具它脱模剂。

（5）按实际施工采用的方法使试件成型。

（7）养护

（8）采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发，并应在温度为20±5℃情况下静置1—2昼夜，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％以上的标准养护室中养护。

在标准养护室内试件应放在篦板上，彼此间隔为10—20毫米，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（Ca（OH）2饱和溶液）中养护。

同条件养护的试件成型后应覆盖表面。

试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同。

拆模后，试件仍需保持同条件养护。

（10）混凝土试件的尺寸为100×lOO×l00mm。

9.3所用的仪器设备

压力试验机NYL-2000测力范围：

0-2000KN，精度:

1级

压力试验机YE—1000（1500）测力范围：

O-（1500）KN，精度：

1级

所采取试验机的精度（示值的相对误差）至少应为2％，其量程应能使试件的予期破坏荷载值不少于全量程的20％，也不大于全量程的80％。

9.4抗压强度试验步骤：

（1）先将试件擦试干净，测量尺寸，并检查其外观。

试件尺寸测量精确至l毫米，并据此计算试件的承压面积。

如实测尺寸与公称尺寸之差不超过l毫米，可按公称尺寸进行计算。

试件承压面的不平度应为100毫米不超过0.05毫米，承压面与相邻面的不垂直度不应超过±1度。

（2）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面与成型时的顶面垂直。

试件的中心应与试验机下压板中心对准。

开动试验机，当上压板与试件接近，调整球座，使接触均衡。

混凝土试件的试验应连续而均匀地加荷，加荷速度应为每秒钟0.5—0.8兆帕。

当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏。

然后记录破坏荷载。

9.5混凝土立方体试件抗压强度计算

P

fcu=———

A

式中：

fcu——混凝土立方体试件抗压强度（Mpa）

P——破坏荷载（N）

A——试件承压面积（mm2）

混凝土立方体试件抗压强度计算应精确至0.1Mpa。

以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。

三个测值中的最大或最小值，如有一个与中间值的差超过中间值的15％，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。

如有两个测值与中间值的差超过中间值的15％，则该组试件的试验无效。

取150×150×150毫米试件的抗压强度为标准值，用其它尺寸试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，对100×100×100毫米试件为0.95。

9.6试验过程中的注意事项

试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温湿度发生显著变化。

9.7在试验过程中发生异常情况的处理方法

当试件在抗压强度试验的加荷过程中，发生停电、试验机意外故障时，所施加的荷载远未达到破坏荷载时，则卸下荷载，记下荷载值，保存样品，待恢复后继续试验（但不能超过规定的龄期）。

如施加的荷载已接近破坏荷载，则试件作废，检测结果无效，如施加荷载已达到或超过破坏荷载，则检测结果有效。

9.8抗压强度试验流程

核实试件→检查试验机、检测试件→量程选择→试件安放→开动试验机、调零→加荷至破坏→关机卸荷→记录→计算→判定

9.9试验结果判定

按第7.5条计算出该组试件的抗压强度值，并按试件尺寸乘以尺寸换算系数。

换算后的抗压强度值作为试验结果，填入试验报告。

《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中的表2。

十．混凝土配合比的确定

根据抗压强度试验结果和混凝土的工作性要求，以及强度与水灰比关系曲线得出三组配合比中最满足试配强度及施工要求的一组，选用的该组的配合比，填入《XX客运专线XX号桥桥墩混凝土工程C40混凝土配合比计算书》中的表3。