水泥物理力学性能.docx

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水泥物理力学性能

相关标准：

GB175-1999《硅酸盐和普通硅酸盐水泥》（PI、PII、PO）；GB1344-1999（PC、PP、PF水泥）；GB12658-1999（PC水泥）；GB/T1346-2001（水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法）；GB1345-2005（水泥细度筛析法）GB/T17671-1999（水泥胶砂强度检验方法）

一、六大通用水泥：

1、硅酸盐水泥：

PI无混合材料；PII掺0-15%混合材料，等级：

42.5-62.5R

2、普通硅酸盐水泥：

PO掺6%-15%混合材料；等级：

32.5-52.5R

3、矿渣硅酸盐水泥:

PS掺20%-70%粒化高炉矿渣;

4、火山灰硅酸盐水泥:

PP掺20%-50%火山灰质混合材料;

5、粉煤灰硅酸相加水泥:

PF掺20%-40%粉煤灰;

6、复合硅酸盐水泥:

PC掺15%-50%混合材料;

细度:

PI及PII为比表面积>300㎡/㎏,其它水泥试验时应取二次平行值,误差为0.5%,45μm筛称10g,80μm称25g,精确到0.01g;

凝结时间:

六类水泥初凝都不得早于45min,终凝,PI及PII不得迟于6.5h,其它不得迟于10h;

二、水泥软练常规项目：

（各种实验方法、判定规则及其计算方式，仲裁判定以标准法为准）（水泥净浆拌制：

先加水再加500g水泥，低速120s，停15s,把水泥净浆刮入锅中，再高速120s，量水器：

最小刻度0.1mL、精度1%；天平：

≥1000g,分度值不大于1g）

1、标准稠度用水量：

标准法为试杆法当试杆下沉到距底板（6±1）㎜的水泥净浆用水量。

代用法为试稚法，调节水量法及不变水量法，试稚下沉到（28±2）㎜。

标准稠度用水量以水泥质量的百分比计。

细度：

硅酸盐水泥用比表面积表示，其它用80μm（样重25克）或45μm（样重10克）筛筛佘表示：

样先过0.9㎜筛,再称重。

标准法为负压筛析法，负压4000-6000Pa，负压2min。

水筛析法；水压（0.05±0.02）MPa,3min。

试验筛用10次清洗一次，用100次需重新检定。

两次筛余绝对误差不大于0.5%（筛余值大于5.0%时可放宽至1.0%）否应再做一次试验取两次相近数的算术平均值做为最终结果；

3、安定性：

标准法为雷氏法，代用法为试饼法。

合格的雷氏夹加300g砝码时，距离增加（17.5±2.5）㎜,标尺最小刻度为0.5㎜。

养护24h±2h,蒸煮恒沸时间：

3h±5min合格判定：

针向上测量雷氏夹指尖端的距离（C）准确至0.5㎜,当两个试件煮后增加距离（C-A）的平均值不大于5.0㎜差值不大于4.0㎜,即认定水泥安定性合格；当两个试件的差值大于4.0㎜时,应用同一样品重做，再如此认定不合格；

4、凝结时间：

试针法，初凝为试针沉到距底板（4±1）㎜，临近初凝每隔5min测一次；终凝：

试样翻转一面，为试针下沉0.5㎜,环形附件开始没有留下痕迹时。

临近终凝每隔15min测一次。

初凝、终凝时应测二次，二次测定结论一致，才能作为到达初、终凝状态。

5、胶砂强度：

一份水泥，三份中国ISO砂，半份水。

即水泥（450±2）g,中国ISO砂（1350±5）g,水（225±1）g,水灰比为0.5。

先加水再加水泥，搅拌30s，第二个30s开始时加砂（各级砂分装时，先加最粗砂），再高速30s，停90s,再高速60s.振实分2次加料，每次振动60次。

火山灰水泥应满足用水量0.5W/C,还应使流动度≥180㎜,当流动度≤180㎜时,按0.01的整数倍调整W/C使流动度达180㎜为止。

三、废品：

MgO、SO3、初凝时间、安定性任何一项不符合要求，都为废品。

不合格品：

细度、终凝时间、混合掺量超标、强度不够、包装标志不合格，PI，PII，PO还包括不溶物含量和烧失量。

四、试验室温湿度：

（20±2）℃，相对湿度≥50%，每天记录一次，材料要先入室同温湿度。

养护箱温湿度：

（20±1）℃，相对湿度≥90%，每4h记录一次，自动控制一天记两次。

养护池温湿度：

（20±1）℃,每天记录一次。

每个养护池只能养护同类型的水泥试件，不允许在养护期间全部换水。

养护要6面浸到水，上表面水深为不少于5㎜。

五、抗折强度：

试件三个，尺寸：

40×40×160㎜

RF=1.5FL/b3b=40㎜,L=100㎜

加荷速度（50±10）KN/s，读到0.11N，计算精确至0.1MPa,结果判定，3个强度值：

当最大或最小超过平均值±10%时，应剔除该值，取两个平均值。

抗压强度：

试件六个

Rc=Fc/AA=（40×40）㎜，

加荷速度：

（2400±200）N/s，设备精度±1%，读到0.1KN，计算精确至0.1MPa。

结果判定：

超过平均值±10%，剔除1块，取5块平均值，再超过平均值±10%，作废。

六、破型时间：

从加水搅拌算起记录到分钟，破型时也要记录到分钟

24h±15min48h±30min72h±45min7d±2h28d±8h

行星式交叉搅拌机，每月检查一次搅拌机叶片与锅壁之间距离最近（3±1）㎜。

土工试验

相关标准：

GB/T50123-1999

一、概念：

（1）干密度Pd—单位体积中土粒的质量。

=ms/V

（2）湿密度po---单位体积中土的质量。

Po=m/V

（3）含水率ω----土在105℃～110℃下烘干至恒重时所失去的水分质量与土粒质量之比。

以百分数表示。

ω=

（4）土料比重G---土粒在105℃～110℃下烘干至恒重时的质量与同体积4℃时纯水的质量比。

（5）孔隙比e---土中孔隙体积与土粒体积之比。

（6）孔隙率n---孔隙体积VV与土的体积V之比，以百分数计

（7）粘土的液限WI（%）---粘土处于可塑状态的上限含水率：

（8）粘土的塑限WP（%）---粘土处于可塑状态的下限含水率：

（9）砂的相对密度DR；

（10）饱和度SR---土孔隙中水的体积占全部孔隙体积的百分比SR=mW/ms

（11）压实系数λc---现场实测干密度/最大干密度（或设计要求的干密度）

二、含水率试验，击实试验，相对密度试验步骤要重点掌握：

三、精度：

含水率为两次平等试验的平均值，两次试验允许误差为：

含水率ω＜40%时为1%；当含水率ω≥40%时为2%；

密度取两次试验的平均值，两次试验允许误差为0.03g/㎝3；

四、计算公式：

1、预配水量mw

mw————制备试样所需要的加水量（g）

mo-----湿土或风干土的质量（g）

ωo-----湿土或风干土的含水率（%）

ωi---制备要求的含水率（%）

2、干密度

Po---试样的湿密度g/㎝3,准确至0.01g/㎝3;

试验应进行两次平等测定,两次试验的差值≤0.03g/㎝3;取两次测值的平均值。

（注：

饱和土：

孔隙体积完全被水充满的土样。

一、试样制备和饱和

1、试样制备：

1）本试验方法适用于颗粒粒径小于60mm的原状土和扰动土。

2）根椐力学性质试验项目要求、原状土样同一组试样间密度的允许差值为0.03g/㎝3;扰动土样同组试样的密度与要求的密度之差不大于±0.01g/㎝3,一组试样的含水率与要求的含水率之差不得大于±1﹪.

3）试样制备所需的主要仪器设备,应符合下列规定:

a、细筛；孔径0.5mm、2mm.

b、洗筛；孔径0.075.

c、台称和天平;称量10Kg,最小

钢筋力学性能

试验室温度在（10-35）℃范围内进行

相关标准：

1、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB50081-2002

2、《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ70-90

3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92；

4、《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87

5、《预拌混凝土生产性能试验方法》DBJ13-42-2002

一、混凝土取样（上册P504及下册P96）

1、现场砼抽样频率为：

同一个配合比，每100盘或每100m3，每一个工作台班至少取一次；单位工程，每一验收项目，每一楼层，至少一次。

当在一分项工程中连续供应相同配合比的混凝土量＞1000m3时，每200m3取一次。

地面每1000m3至少一次。

2、每个试样应随机从一盘或一车中抽取，预拌混凝土在卸料量的1/4至3/4之间采取，每个试样量应满足检测项目所需量的1.5倍，且不宜少于20L。

二、砼设备及试块尺寸偏差：

（下册P47）

1、振动台：

台面平面误差不大于0.3㎜，空载垂直振幅0.5±0.02㎜;空载振幅均匀度不大于15％;空载频率50±3Hz，一年检定一次。

2、试模：

内表面粗糙度不大于3.2μm;内部尺寸误差不大于公称尺寸的±0.2％;相邻面夹角90±0.3;内表面平整度100㎜不大于0.04㎜;连接面缝隙不大于0.2㎜;三个月自检一次。

3、压力试验机：

精度为±1％，试件破坏荷载在全量和的20％-80％;

4、试块（下册P32）：

试块的承压面的平面度公差不大于0.0005d（d为边长）（0.075㎜）;相邻面间的夹角应为90°（不得超过）±0.5°;各边长、直径和高的尺寸的公差不大于1㎜。

三、试块的制作：

1、根据拌合物稠度确定成型方法：

（下册P33-34）

TL不大于70㎜用机械振动振实：

将混凝土拌合物一次装入试模内，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口；

TL大于70㎜捣棒人工捣实：

砼拌合物分两层入模内，每层装料厚度大致相等；插捣应按螺旋方向从边缘向中心，插捣底砼时，捣棒到达试模底部，插捣上层时，捣棒应贯穿上层插入下层20～30㎜；每层插捣次数10000㎜2不得少于12次（150㎜×150㎜试块每层27次）

2、砂浆试块（下册P114-115）：

70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜，实测尺寸与公称尺寸不超过1㎜，可以按公称尺寸算。

若超过1㎜，用实际的尺寸算。

四、试块加荷速度：

1、砼试块：

（下册P35,P39）

抗压试验（标样150㎜）抗折试验（标样＜150

C300.3～0.5MPa/S0.02～0.05MPa/S

≥C30,＜C600.5～0.8MPa/S0.05～0.08MPa/S

≥C600.8～1.0MPa/S0.08～0.1MPa/S

2、砂浆试块（下册P114）

抗压强度≤M5，加荷速率0.5KN/S;抗压强度＞M5，加荷速率1.5KN/S

标准尺寸：

70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜

五、砼立方体抗压强度：

（下册P35）

1、公式：

fcc=F/A,计算结果精确到0.1MPa

2、取三个试件算术平均值作为该组试件的强度值（精确到0.1MPa）;三个测值中最大值或最小值如有一个与中间值的差值超过中间值的15％时，取中间值作为该组试件的抗压强度值；如果最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15％，该组试件结果无效。

3、＜C60的砼，非标准试件没得的强度值应乘以尺寸换算系数，200㎜×200㎜×200㎜乘1.05，100㎜×100㎜×100㎜乘0.95，≥C60的砼宜采用标准试件，使用非标准试件时，尺寸换算系数应同试验确定。

六、砼抗折强度：

（下册P40）

七、砂浆试块抗压强度：

（下册P115）

1、公式：

fmc=N/A,计算结果精确至0.1MPa

2、取六个试件的算术平均值作为该组试件的强度值，（精确至0.1MPa）；最大值或最小值与平均值的差值若有一个超过平均值的20％时，则剔除最大值及最小值，取剩余4个试件的算术平均值作为该组试件的强度值。

（精确至0.1MPa）

八、验收批、合格判定：

1、验收批构成：

应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。

（上册P503第2.0.3条）

2、砼强度的检验评定：

（1）统计方法评定

Ⅰ已知σ

mfcu≥fcu,k+0.7σ;fcu,min≥fcu,k-0.7σ

当≤C20时还应满足fcu,min≥0.85fcu,k

当＞C20时还应满足fcu,min≥0.90fcu,k

Ⅱ未知σ，应由≥10组的试件组成一个验收批，其强度同时满足下列公式：

组数

10～14

15～24

≥25

λ1

1.70

1.65

1.60

λ2

0.90

0.85

mfcu≥0.9fcu,k+λ1Sfcu;

fcu,min≥λ2fcu,k

（2）非统计方法评定：

由＜10组的试件组成一个验收批，其强度应同时满足下列公式：

mfcu≥1.15fcu,k

fcu,min≥0.95fcu,k

3、砂浆强度的检验评定

验收批各组试块平均强度≥设计强度

任一组试块最小强度≥0.75设计强度

九、同条件养护：

（GB50204-2002附录D）

1、等效龄期：

按日平均温度逐日累计达到600℃时所对应的龄期，0℃及以下的龄期不计入，不应小于14天，也不宜大于60天。

2、取样数量：

同一强度等级的同条件养护试件，不宜少于10组，且不应少于3组；

3、养护条件：

试件应放置在靠近相应结构构件或结构部位的适当位置，并应采取相同的养护方法。

两强两比

相关标准：

JCJ52-92（砼用砂）：

JGJ53-92（砼用砂）：

GB8076-1997（外加剂）：

GBJ146-90；JGJ55-2000（砼配合比设计规程）；GBJ98-2000（砌筑砂浆配合比设计规程）；GB50081-2002；JGJ70-90（建筑砂浆基本性能试验方法）：

一、砂石含泥量，颈块含量，针片状含量；（上册P114及P151）

1、砂中含泥量、泥块含量概念及石中含泥量、泥块含量、针片状颗粒概念。

2、含泥量（%）泥块含量（%）针片状颗粒含量（%）

≥C30≤1.0≤0.5≤15

＜C30≤2.0≤0.7≤25

≥C30≤3.0≤1.0

＞C30≤5.0≤2.0

二、砂石验收批：

（上册P117及155-156）

1、大型运输工具：

每600t，400m3

2、小型运输工具：

每300t，200m3

3、质量稳定、进货量大的可以进行定期检验

三、砂常规检验项目：

（上册P115、119）

颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、海砂CF含量（钢筋砼≤0.06％，预应力砼一般不用海砂，要用，需用淡水冲洗CF含量≤0.02％）

砂按0.630㎜筛累计筛余量分三个级配区：

Ⅰ区85％-71％;Ⅱ区70％-41％;Ⅲ区40％-16％;

砂按细度模数

粗砂中砂细砂

四、粉煤灰的分级：

（新标准：

8月1日起执行）

一级灰用于钢筋砼及跨试≤6.0m的预应力钢筋砼

二级灰用于素砼及钢筋砼

三级灰用于小于C30的素砼

五、混凝土试块的养护：

（下册P2第2.2.1条及P34第6.2条）

操作间温湿度（20±5）℃材料应先入室保持同温度（带模静置一昼夜至二昼夜）

养护温湿度（20±2）℃，湿度≥95％或在（20±2）℃不流动的饱各Ca（OH）3溶夜中

六、砂浆试块的养护：

（下册P109第2.0.3条及P115第7.0.3条第五、六款）

操作间温湿度（20±5）℃材料应先入室保持同温度（带模静置一昼夜24h±2h）

水泥砂浆养护：

（20±3）℃湿度≥90％

混合砂浆养护：

（20±3）℃湿度60％～80％

七、砼拌合物的性能

1、稠度：

用坍落度表示：

≤10㎜干硬性砼，10～40㎜低塑性砼，50～90㎜塑性砼，100～150㎜流动性砼，≥160㎜大流动性砼（上册P479）≥220㎜需做坍落度扩展度试验，精确到5㎜（不超过50㎜）≤10㎜需做维勃稠度试验，精确到1s（下册P1-4）

2、密度：

2000～2800㎏/㎜3

＜2000称轻砼（用轻骨料，如陶料、煤渣、膨胀珍珠岩）

＞2800称重砼

3、精度（下册P33）：

水泥、掺合料、水和外加剂为±0.5%；骨料为±1.0%

4、操作（下册P33）：

坍落度＞70㎜人工插捣；≤70㎜机械振捣

八、特殊砼：

（上册P549-552）

1、高强砼：

水泥用量≤550㎏/m3；水泥+掺合料的总量≤600㎏/m3

2、抗渗砼：

水泥用量≥320㎏/m3；砂率35%～45%，试配时取最大水灰比；

3、泵送剂：

水泥用量≥300㎏/m3；水灰比W/C≤0.60；砂率35%～45%；试配时的坍落度

T△=TP+△T（T——试配时的坍落度；TP——入泵时要求的坍落度；△T——坍落度手损失值）

钢筋砼在正常干燥环境下，W/C＜0.65，MC≥260㎏/m3；潮湿环境下，W/C＜0.60，MC≥280㎏/m3；（上册P545表4.0.4）

九、砂浆拌合物性能：

（下册P109）（实验方法）

1、稠度：

用吸浆流动度表示，相当砼拌合物的坍落度

2、分层度用以表示砂浆拌合物的和易性，不得小于30㎜；

3、搅拌时间：

水泥砂浆和混合砂浆不得小于120s；掺粉煤灰和外加剂的砂浆不得小于180s。

十、砼配合比计算：

（上册P548-549）

1、砼配合比：

先求试配强度fcu,o，据坍落度T确定用水量mW及砂率βs，再求水灰比W/C，求水泥用量mc,用重量法或体积法及砂率公式求出砂用量ms、石子用量mg。

若用粉煤灰再用超量法求粉煤灰替代量mF,最后用体积法将因用粉煤灰体积增加的部分用砂的体积置换出来，重新求出一个新的用砂量ms。

（1）fcu,o=fcu,k+1.645σ＜C20C20～C35＞C35

σ4.05.06.0

（2）据T查表4.0.1-2，得用水量mW，采用细砂，可增加5～10㎏/m3,T每增加20㎜，用水量增加5㎏；

（3）据T查表4.0.2，得砂率βs

碎石

卵石

0.46

0.48

0.07

0.33

（4）求W/C

_水泥强度等级的富余系数；

——水泥强度等级对应的强度值。

（5）求mc

（6）用以下二个式子求msmg

取2900－3100㎏/m3

取1000㎏/m3

及

取2600～2650㎏/m3；

（7）粉煤灰取代系数f，超量因子K

粉煤灰取代量F=T×mC则水泥用量为

粉煤灰总掺量

超量体积：

（K-1）×f

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