公路工程水泥混凝土路面试验doc.docx

1、公路工程水泥混凝土路面试验doc第四章公路工程水泥混凝土路面试验第一节水泥混凝土拌和物试验检测混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物。它必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇灌质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有必要地耐久性。因此，水泥混凝土拌和物的质量就显得尤为重要。本节从混凝土拌和物的拌制和控制出发，重点介绍了混凝土拌和物坍落度试验、混凝土拌和物稠度试验、混凝土拌和物毛体积密度试验、混凝土拌和物含气量试验、混凝土拌和物凝结时间试验等内容。一、水泥混凝土拌和物的拌制和控制水泥混凝土拌和物的拌制有人工拌制和机械拌制两种。1

2、目的和适用范围本方法仅限于普通混凝土在常温环境中试验时使用，轻混凝土、防水混凝土、碾压混凝土等其他特种混凝土的一般性能试验，可以参照本标准进行，但对于他们的特殊性能检验以及因为特殊性所引起的对试验设备及方法的特殊要求，均应遵照对这些混凝土的有关技术规定进行。2材料（1） 拌制混凝土所用的材料，应符合技术要求，并与施工实际用料相符，材料拌和前的温度应与室温相同。（2） 材料取样应具有代表性凡由搅拌机、料斗、运输小车以及浇制的构件中，采取新拌混凝土代表性样品时，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（不要抽取已经分离的混凝土作样品），集中用铁铲翻拌均匀，而后立即进行拌和物的试验，试

3、样数量在20L 以上或较试验所需的数量多5L 以上；用拌和机拌和时，拌和量须为拌和机公称容量12以上。试样从抽取至试验完毕过程中，不要风吹日晒，必要时应采取保护措施。（3） 拌制混凝土的材料以质量计。称量的精确度： 集料为1 ，水、水泥及砂、石拌和物为05 。（4） 测试拌和物性质时，应在拌和后5 min 内进行试验，在浇制试件时，须在拌和后15 min 内装入试模并在45 min 内成型完毕。3主要设备（1） 拌和机：自由式或强制式，应附有产品品质保证文件。（2） 振动器：标准振动台，频率每分钟3000 200 次，负荷下的振幅为035 m m ，空载时的振幅应为05 m m ；平板振动器，

4、功率一般为11k W 。（3） 压力机或万能试验机：上下压板平整并有足够刚度，可以均匀地连续加荷卸荷，可以保持固定荷载，开机停机均灵活自如，能够满足试件破型吨位要求。（4） 球座：钢质坚硬，面部平整度要求在100 m m 距离内高低差值不超过005 m m ，球面及球窝粗糙度R a 032m ，研磨、转动灵活。不应在大球座上作小试件破型。球座最好放置在试件顶面（特别是棱柱试件），并凸面朝上，当试件均匀受力后，一般不宜再敲动球座。（5） 试模：为铸铁或钢制成，内表面刨光磨光（粗糙度R a 25m ），平整度同球座规定。可以拆卸擦洗，内部尺寸允许偏差为：棱边长度不超过1 m m ， 直角则不超过0

5、5。几种试件尺寸（试模内部尺寸） 应符合下表的有关规定。试模尺寸表注：d m 为标准试件中的直径，单位为m m ；L m 为实际的水泥混凝土板的厚度，单位为m m 。试件名称标准尺寸（m m）非标准尺寸（m m）抗压强度试件150 150 150200 200 200100 100 100芯样抗压强度试件150 300劈裂抗拉强度试件150 150 150100 100 100芯样劈裂抗压强度试件dm Lm（dm 150）轴心抗压强度试件150 150 300截面尺寸200 200 或100 100 ，高宽比2 3抗压弹性模量试件150 150 300截面尺寸200 200 或100 100

6、，高宽比2 3抗折强度试件150 150 550100 100 400抗折弹性模量试150 150 550二、水泥混凝土拌和物稠度试验和易性是指混凝土拌和物易于施工操作并能获致质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，通常用稠度表示。目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测定方法。在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。测定稠度的试验方法有坍落度试验和维勃稠度试验。（一） 坍落度试验1目的和适用范围坍落度为表示混凝土拌和物稠度的一种指标，本试验适用于坍落度大于10 m m ，集料粒径不大于40 m

7、m 的混凝土。集料粒径大于40 m m 的混凝土，允许加大坍落筒，但应予以说明。2仪器设备（1） 坍落筒：坍落筒为铁板制成的截头圆锥筒，厚度不小于15 m m ，内侧平滑，没有铆钉头之类的突出物，在筒上方约23 高度处有两个把手，近下端两侧焊有两个踏脚板，保证坍落筒可稳定操作。坍落筒尺寸表集料最大粒径（m m）筒的名称筒的内部尺寸（m m）底面直径顶面直径高度40标准坍落筒200 2100 2300 240 80加大坍落筒300 2150 2450 2（2） 捣棒：为直径16 m m ，长约650 m m 并具有半球形端头的钢质圆棒。（3） 其他：小铲、木尺、小钢尺、镘刀和钢平板等。3试验步骤

8、（1） 试验前将坍落筒内外洗净，放在经水润湿过的平板上（平板吸水时应垫以塑料布），踏紧踏脚板。（2） 将代表样分三层装入筒内，每层装入高度稍大于筒高的13 ，用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25 次，插捣在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘至中心，插捣底层时插至底部，插捣其他两层时，应插透本层并插入下层约20 30 m m ，插捣须垂直压下（边缘部分除外），不得冲击。在插捣顶层时，装入的混凝土应高出坍落筒，随插捣过程随时添加拌和物。当顶层插捣完毕后，将捣棒用锯和滚的动作，以清除掉多余的混凝土，用镘刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌和物，而后立即垂直地提起坍落筒，提筒在5 10s 内完成，并使混凝土不受横

9、向及扭力作用。从开始装筒至提起坍落筒的全过程，不应超过25 min 。（3） 将坍落筒放在锥体混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面中心的垂直距离，即为该混凝土拌和物的坍落度。（4） 同一次拌和的混凝土拌和物，必须时，宜测坍落度两次，取其平均值作为测定值。每次须换一次新的拌和物，如两次结果相差20 m m 以上，须作第三次试验；如第三次结果与前两次结果均相差20 m m 以上时，则整个试验重作。（5） 坍落度试验的同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质，并记录。坍落度试验用坍落筒（尺寸单位：m m）1） 棍度：按插捣混凝土拌和物时难易程度评定，分“上”、“中”、“下

10、” 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。2） 含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少” 三级；“多”：表示用镘刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝；“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。3） 粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况。用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻打，如锥体在轻打后渐渐下沉，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。4） 保水性：指水分从拌和物中析出情况，分“多量”、“少量”、“无” 三级评定

11、。“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。4结果计算及注意事项（1） 混凝土拌和物坍落度以m m 为单位，结果精确至5 m m 。（2） 用加大坍落度筒量测时，应乘系数067 ，以换算为标准坍落筒之坍落度。（二） 维勃稠度仪法1目的和适用范围本试验用维勃时间来测定混凝土拌和物的稠度，适用于集料粒径不大于40 m m 的混凝土及维勃时间在5 30s 之间的干稠性混凝土的稠度测定。2仪器设备（1） 稠度仪（维勃仪）：如下图所示。1） 容器1 ：为金属圆筒，内径（240 3） m m ，高200

12、 m m ，壁厚3 m m ，底厚75 m m 。容器应不漏水并有足够刚度，上有把手，底部外伸部分可用螺母将其固定在振动台上。2） 坍落度筒2 ： 为截头圆锥， 筒底部直径（200 2） m m ， 顶部直径（100 2）m m ，高度（300 22） m m ，壁厚不小于15 m m ，上下开口并与锥体轴线垂直，内壁光滑，筒外安有把手。稠度仪（维勃仪）1 容器；2 坍落度筒；3 圆盘；4 滑棒；5 套筒；6 螺栓；7 漏斗；8 支柱；9 定位螺丝；10 荷重；11 元宝螺丝；12 旋转架3） 圆盘3 ：用透明塑料制成，上装有滑棒4 。滑棒可以穿过套筒5 垂直滑动。套筒装在一个可用螺栓6 固定

13、位置的旋转悬臂上。悬臂上还装有一个漏斗7 。坍落筒在容器中放好后，转动旋臂，使漏斗底部套在坍落度筒上口。旋臂装在支柱8 上，可用定位螺丝9 固定位置。滑棒和漏斗的轴线应与容器的轴线重合。圆盘直径（230 2） m m ，厚（10 2） m m ，圆盘、滑棒及荷重10 在一起的滑动部分质量为（2750 50）g 。滑棒刻度可测量坍落度值。4） 振动台：工作频率50 Hz ，空载振幅05 m m ，上有固定螺丝。（2） 捣棒、秒表、镘刀等。3试验步骤（1） 将容器1 用螺母度固定在振动台上，放入坍落度筒2 ，把漏斗7 转到坍落度筒上口，拧紧螺丝9 ，使漏斗不偏离开坍落筒口。（2） 按坍落度试验步骤

14、， 分三层装拌和物，每层捣25 次， 捣毕第三层混凝土后，移去漏斗，抹平筒口，提起筒模，拧松螺丝6 ，仔细地放下圆盘，读出滑棒上的刻度即为坍落度值。（3） 拧紧螺丝9 ，使圆盘可定向地向下滑动，开动振动台并按动秒表，通过透明圆盘观察混凝土的振实情况，当圆盘底面刚为水泥浆布满时，立即按停秒表和关闭振动台，记下秒表的显示时间。（4） 仪器每测试一次后，必须将容器、筒模及透明圆盘洗净擦干，并在滑棒等处涂薄层黄油，以备下次使用。4试验结果秒表所表示时间即为混凝土拌和物稠度的维勃时间，精确到1s 。路面混凝土的稠度对照分级如下表（ 1675 ）级别维勃时间（s）坍落度（m m）特干硬32 18很干硬18

15、 10干稠10 50 25低塑5 325 75塑性3 075 125流态125三、水泥混凝土拌和物毛体积密度试验1目的和适用范围本试验适用于测定混凝土拌和物捣实后的毛体积密度，以备修正、核实混凝土配合比计算中的材料用量。2仪器设备（1） 量筒：其内径应不小于集料最大公称粒径的4 倍，如最大粒径为40 m m 时，量筒容积V 5L ，即186 m m 186 m m ，精确至2 m m （或其他合适量筒）。量筒为刚性金属圆筒，两侧装有把手，筒壁坚固且不漏水，也可用混凝土试模进行试验。（2） 弹头形捣棒：同坍落度试验捣棒。（3） 磅秤：称量100kg ，感量50g 。（4） 其他：振动台、金属直尺

16、、镘刀、玻璃板等。3试验步骤（1） 试验前用湿布将量筒内外擦试干净，称出质量（m1），精确至50g 。（2） 捣固方法应与现场施工同。如用人工捣固（一般当坍落度不小于70 m m 时），将代表样分三层装入量筒，每层高度约为13 筒高，用捣棒从边缘到中心沿螺旋线均匀插捣。捣棒应垂直压下，不得冲击，捣底层时应至筒底，捣上两层时，须插入其下一层约20 30 m m 。每捣毕一层，应在量筒外壁拍打10 15 次，直至拌和物表面不出现气泡为止。每层插捣25 次。如用振动台振实时（一般当坍落度小于70 m m 时），应将量筒在振动台上夹紧，一次将拌和物装满量筒，立即开始振动，直至拌和物出现水泥浆为止。如在

17、实际生产振动时尚须加压，则试验时也应在相应压力下予以振实。（3） 用金属直尺齐筒口刮去多余的混凝土，仔细用镘刀抹平表面， 并用玻璃板检验，而后擦净量筒外部并称其质量（m 2），精确至50g 。4试验结果计算（1）按下式计算拌和物毛体积密度h ，精确至10kgm 3 。h（m 2 m 1）/V式中：h 拌合物毛体积密度h ，kgL ；m 1 量筒质量，kg ；m 2 捣实或振实后混凝土和量筒总质量，kg ；V 量筒容积，L 。（2） 以两次试验结果的算术平均值作为测定值。试样不得重复使用。应经常校正量筒容积。先称量出量筒和玻璃板的质量，再将量简加满水，盖上玻璃板（勿使筒内存有气泡），擦干外部水分

18、，称出水的质量，该值即为量筒容积。四、水泥混凝土拌和物含气量试验1目的和适用范围本试验适用于测定集料粒径不大于40 m m 的混凝土拌和物的空气含量，以判别混凝土品质和控制引气混凝土的引气剂掺量。2仪器设备（1） 水压式测气仪：如下图中1 为量钵，用铝、钢或其他有足够刚度的耐水泥侵蚀的硬金属制成的圆柱形容器，带有法兰边，钵内及法兰边表面等处须平整光滑，使加钵盖后能紧密结合不漏气；2 为锥形钵盖，上部连接垂直管；3 为玻璃管；玻璃管径大小须使受压时水柱下降距离能读出01 含气量（一般用在1 含气量时，约使水柱下降25 m m ，已足够读出01 的精度），玻璃管须能承受100 20kPa 的水压，

19、管下端设有排水开关；4 为含气量刻度尺，固定在玻璃管侧；5 为压力表，安装在垂直管上端，其最大读数约为使用压力的两倍；此外，垂直管顶部有一开关，旁边有一进气口，以便打气加压。另有橡皮垫圈垫于钵盖与量钵间，一白铁片挡水板盖在钵内混凝土试样上。1 为加水长颈漏斗；3 为校正筒；2 为弹簧圈，作标定校正因数K2 和空气含量刻度时固定校正筒时用。水压式测气仪示意图 漏斗、弹簧及校正筒1 量钵；2 锥形钵盖；3 玻璃管； （尺寸单位：m m）4 刻度尺；5 压力表 1 加水长颈漏斗；2 弹簧圈；3 校正筒（2） 其他：打气筒或小型空气压缩机、木槌、水桶、镘刀、捣棒和盖校正筒的大小玻璃板各1 块。3试验步

20、骤（1） 测定仪器常数1） 测定校正筒容积：将校正筒装满水， 用玻璃板盖上，使筒内充满水而无气泡，然后称出筒内水的质量，精确至05g ，再除以该水的密度，即得校正筒容积V 1 。2） 测定量钵容积：在量钵中装满水，用玻璃板盖上，使钵内充满水而无气泡，然后称出钵内水的质量，精确至10g ，再除以水的密度，即得量钵容积V 2 。3） 求出常数K 1K 1 H（V 1/V 2）100式中：K 1 校正筒空气含量系数，；V 1 校正筒容积，L ；V 2 量钵容积，L 。式中H 值通常采用098 ，为量钵盛满水时，校正筒内空气容积与量钵未盛水时校正筒内空气容积之比。此时量钵以20cm 高为准，每升高10

21、cm ，则H 值应以减少001计算。4） 测定仪器的体积膨胀因数：仪器装配好后，向仪器内注水，使水面恰至零点处，加一既定压力，通常为01 M Pa ，量出玻璃管中水柱下降距离（精确至05 m m ） 即为仪器的膨胀因数D ；5） 求出校正因数K 2 和空气含量刻度：在量钵内放两根薄垫条，将校正筒口朝下稳放在垫条上，校正筒上面加弹簧，用钵盖压紧并使不漏气，由漏斗注水入量钵，至水面稍高于零点，关闭注水口，加一既定压力，通常为01 M Pa ，将仪器倾斜约30，旋转数圈，同时用木槌轻击量钵外壁，以排除可能有的气泡，然后放正仪器，渐渐放气，除去压力，但切勿在加压前倾斜仪器，以免校正筒内空气逸出。再调整

22、水面使恰至零点处，再加同上的压力，量出水柱下降毫米数，即K 2 ，精确至05 m m ，然后逐渐放气，除去压力，轻击仪器，视水柱面是否回到零点。如与零点的差值换算为空气含量在005 以上，且亦无漏水现象时，则校正筒内空气可能有损失，须重新校正。如有漏水现象，应修补漏处，并重新校正。则每1 含气量的水柱下降数h 为：h K 2 DK 1式中：h 每1 含气量时的水柱下降距离，m m ；K 2 用校正筒测出的水柱下降距离，m m ；D 仪器的体积膨胀因数，m m ；K 1 校正筒空气含量系数，。以h 值为准划出标尺，每02 含气量为1 格，附设在玻璃管旁。（2） 将仪器内外用湿布擦洗干净并称质量，

23、取拌和物代表样分三层装入量钵，每层用捣棒插捣25 次，每捣一层完毕后，应在量钵外壁用木槌拍打10 15 次至拌和物表面不出现气泡为止。（3） 装满量钵并插捣完毕后，用镘刀仔细抹平表面，使表面光滑无气泡，再将量钵外壁边缘处拌和物擦净，称出钵和混凝土总质量，精确至10g ，算出混凝土毛体积密度。（4） 在试样表面放好挡水板，加上橡皮垫圈，盖好钵盖，旋紧螺栓，使密封不漏水、不漏气。（5） 由加水漏斗渐渐注水入容器，到刻度零点处， 将仪器倾斜约30，旋转数圈，用木槌轻击器侧，排除内部空气，然后再将仪器放正，再加水恰至零点处。（6） 关闭注水口，打气加压至稍大于既定压力，通常为01 M Pa ，用木槌轻

24、击器侧并放气使压力恰为既定压力，记下玻璃管中水柱读数h1 ，而后渐渐放气，并轻击器侧，至压力完全消失，记下水柱读数h2 ，则仪器测定的空气含量A 1 为：A 1 h1 h2式中：A 1 仪器测定的含气量，；h1 混凝土试样作用有既定压力时的含气量，；h2 混凝土试样上压力完全消失后的含气量，。（7） 以两次试验结果的算术平均值为测定值。如两次试验结果之差大于02 ，应重新取样作试验。（8） 测定砂石空气含量：按上述试验时装入量钵的拌和物中所含的砂石质量，称取砂石试样。在量钵中先注水至13 高度，再将称好的砂石试样逐渐加入量体。加入试样时应尽量不带入空气，每加20 30 m m 厚时，用捣棒轻捣

25、10 次，随时轻击器侧排除空气。试样全部加入后，水面应高于试样。除去水面泡沫，盖好钵盖，按测定拌和物的空气含量步骤，测出砂石空气含量C ：C h1 h2式中：C 砂石含气量，；h1 有既定压力时所测砂石含气量，；h2 在消除压力后所测砂石含气量，。4试验结果计算（1） 混凝土拌和物空气含量A 按下式计算，精确至01 ：A A 1 C（2） 以两次试验结果的算术平均值为测定值，如果两次结果之差大于02 时，则应进行第三次测定，如第三次测定值与前两次测定结果差值仍大于02 ，则此试验作废。五、水泥混凝土拌和物其他试验检测方法（一） 混凝土拌和物含气量试验（改良气压法）1目的和适用范围测定混凝土拌和

26、物中的含气量， 适用于集料粒径不大于40 m m 、含气量不大于10 、有坍落度的混凝土。2仪器设备（1） 改良气压法含气量测定仪：包括量钵和量钵盖，钵体与钵盖之间有密封圈。（2） 测定仪附件：校正管（1 、2）、100 mL 量筒、注水器、水平仪、插捣棒。（3） 其他：磅称（称量50kg ，感量50g）、木锤、刮尺、镘刀、玻璃板（250 m m 250 m m） 等。改良气压法含气量测定仪1 气室；2 上盖；3 夹子；4 小龙头；5 出水口；6 微调阀；7 排气阀；8 压力表；9 手泵；10 阀门杆；11 刮尺；12 量体；13 捣棒；14 量筒；15 注水器；16 校正管（2）；17 校正

27、管（1）；18 水平仪3试验步骤（1） 标定仪器1） 量钵容积的标定先称量含气量测定仪量钵加玻璃板重，然后量钵加满水，用玻璃板沿量钵顶面平推，使量钵内盛满水而玻璃板下无气泡。擦干钵体外表面后连同玻璃板一起称重。两次质量的差值除以该温度下水的相对密度即为量钵的容积V 。2） 含气量0 点的标定把量钵加满水，将校正管2 接在钵盖下面小龙头的端部。将钵盖轻放在量钵上，用夹子夹紧使其气密良好并用水平仪检查仪器的水平。打开小龙头，松开排气阀，用注水器从小龙头处加水，直至排气阀出水口冒水为止。然后拧紧小龙头和排气阀，此时钵盖和钵体之间的空隙被水充满。用手泵向气室充气，使表压稍大于01 M Pa ，然后用微

28、调阀调整表压使其为01 M Pa 。按下阀门杆1 2 次，使气室的压力气体进入量钵内，读压力表读数，此时指针所示压力相当于含气量0 。3） 含气量1 10 的标定含气量0 标定后，将校正管1 接在钵盖小龙头的上端，然后按一下阀门杆，慢慢打开小龙头，量钵中的水就通过校正管1 流到量筒中。当量筒中的水为量钵容积的1 时，关闭小龙头。打开排气阀，使量钵内的压力与大气压平衡，然后重新用手泵加压，并用微调阀准确地调到01 M Pa 。按1 2 次阀门杆，此时测得的压力表读值相当于含气量1 ，同样方法可测得含气量2 、3 10 的压力表读值。以压力表读值为横坐标，含气量为纵坐标，绘制含气量与压力表读值关系

29、曲线。4） 混凝土拌和物含气量的测定擦净量钵与钵盖内表面，并使其水平放置。将新拌混凝土拌和物均匀适量地装入量钵内，用振动台振实，振捣时间15 30s 为宜。也可用人工捣实，将拌和物分三层装料，每层插捣25 次，插捣上层时捣棒应插入下层10 20 m m 。刮去表面多余的混凝土拌和物，用镘刀抹平，并使其表面光滑无气泡。擦净钵体和钵盖边缘，将密封圈放于钵体边缘的凹槽内，盖上钵盖，用夹子夹紧，使之气密良好。打开小龙头和排气阀，用注水器从小龙头处往量钵中注水，直至水从排气阀出水口流出，再关紧小龙头和排气阀。关好所有的阀门，用手泵打气加压，使表压稍大于01 M Pa ，用微调阀准确地将表压调到01 M

30、Pa 。按下阀门杆1 2 次，待表压指针稳定后，测得压力表读数。并根据仪器标定的含气量与压力表读数关系曲线，得到所测混凝土样品的仪器测定含气量A1 值。测定集料含气量C ：测定方法与混凝土拌和物含气量试验（水压法）有关规定相同。4试验结果计算含气量按下式计算：A A 1 C式中：A 混凝土拌和物含气量，；A 1 仪器测定含气量，；C 集料含气量，。以两次测值的平均值作为试验结果。如两次含气量测值相差02 以上时，须找出原因并重作试验。（二） 混凝土拌和物凝结时间试验1目的和适用范围( 1682 )本试验规定了测定混凝土拌和物凝结时间的方法，以控制现场施工流程。适用于各类水泥、外加剂以及不同混凝土配合比、不同气温环境下的混凝土拌和物。2仪器设备（1） 贯入阻力仪：刻度盘精度5N 。 贯入阻力仪示意 1 主体；2 刻度盘；3 手轮；4