普通混凝土拌合物性能试验方法
1、稠度试验(坍落度与坍落扩展度法)
1.1 润湿坍落度筒及底板,在坍落度筒内壁和论著板上应无明水。 1.2 双脚踩稳踏板,分三层均匀将已拌制好的混凝土装入筒内,每层各为筒高的1/3,每装入一层的混凝土用捣棒捣插25次。
1.3 清除筒边底板上的混凝土,平稳垂直地提起坍落度筒,此过程需在5~10s内完成。从装料到提起筒,整个过程应不间断进行,并在150s内完成。
1.4 测量坍落度筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差并记录,此值即为坍落度。
1.5 检查坍落后混凝土试体的粘聚性及保水性并记录。 1.6 当砼坍落度大于220mm时,用钢尺测量砼扩展后最终的最大直径和最小直径,用其算术平均值作为坍落扩展度值。
1.7 砼拌合物坍落度和坍落扩展值以mm为单位,测量精确至1mm,结果表达修约至5mm。 2 、表观密度试验
2.1 用湿布把5升容量筒内外擦净,并称重,精确至50g,记录重量为m1。
2.2 当混凝土坍落度≤70mm时用震动台振实,而大于70mm时,则将混凝土均匀分两层装入容量筒,每装入一层用捣棒插捣25次。 2.3 用刮刀齐筒口将多余的混凝土刮去,表面的凹陷应填平,并将筒外壁擦净,然后称重,记录重量m2精确50g。 2.4计算
γh=(m2-m1)/V×1000(kg/m3) 式中:γh:表观密度 (kg/m3) m1:容量筒重量(kg)
m2 :容量筒和试样总重 (kg) V :容量筒的体积 (L) 注: 1)试验结果精确至10kg/m3
2)容积应经常予以校正。 3、含气量试验
3.1 测定骨料中的含气量值
3.1.1 按下式计算得出每个试样中的粗细骨料重量:
mg=V/1000×m’g
ms = V/1000×m’ s
式中:mg、ms :分别为每个试样中的粗、细骨料重量(㎏)
m’g 、m’ s :分别为每立方米混凝土中的粗、细骨料用量(㎏/m3)
V:含气量测定仪容器容积(L)
3.1.2 将容器中先盛1/3高度的水,把通过40mm网筛质量为mg、ms的粗、细骨料称好、拌匀,慢慢倒入容器,水面每升高25mm左右就轻轻插捣10次,并略予拌动。骨料全部加入后,再浸泡5min,并用橡皮锤轻敲容器外壁,排除气泡,除去水面泡沫,加水至满,擦净容器边缘,放好密封圈加盖拧紧螺栓。
3.1.3 关闭操作阀和排气阀,打开排水阀和加水阀,通过加水阀,向容器内注入水;当排水阀流出的水流不含气泡时,在注水的状态下,同时关闭加水阀和排水阀。
3.1.4打开进气阀,用气泵向气室内注入空气,使气室内的压力略大于0.1MPa,使压力表显示值稳定。打开排气阀,调整压力至0.1Mpa ,然后关紧所有阀门。
3.1.5 打开操作阀,使气室里的压缩空气进入容器,待压力表显示值稳定后记录示值Pg1。
3.1.6 重复以上3.1.4和3.1.5条款的试验,对容器内的试样再检测一次记录表值Pg2。
3.1.7 若Pg1、 Pg2的相对误差小于0.2%时,则取Pg1 、Pg2的算术平均值,按压力与含气量关系曲线查得骨料的含气量值(精确0.1%)。 3.2 测定砼中的含气量值
3.2.1 先用湿布把容器与盖的内表面擦净,装入砼试样进行捣实,坍落度大于70mm时用捣捧,不大于70mm时,用振动台,用捣捧捣实时,分三层装料,每层插捣25次。用振动台捣实时,一次将砼装到高出容器,振动至砼表面平整。
3.2.2 捣实完毕后立即用刮尺刮平,表面如有凹陷需填平,然后用抹刀填平,使表面光滑。然后在正对操作阀孔的砼表面贴一小片塑料薄膜,擦净容器上口边缘,放好密封圈加盖拧紧螺栓。 3.2.3 按3.1.3--3.1.5的步骤记录表值P01、 P02。
3.2.4若P01、 P02的相对误差小于0.2%时,则取Pg1 、Pg2的算术平均值,按压力与含气量关系曲线查得骨料的含气量值(精确0.1%)。按压力与含气量关系曲线查得砼的含气量值A0。
3.3 砼拌合物含气量按下式计算:
A=A0-Ag
式中:A:砼拌合物含气量(%)
A0:两次含气量测定的平均值(%) Ag:骨料含气量(%) 4 、配合比分析试验
4.1对混凝土原材料进行测定: 4.1.1 水泥表观密度试验:
按《水泥密度测定方法》GB/T 208进行。
4.1.2 粗骨料、细骨料饱和面干状态的表观密度试验:
按《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ 52和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JCJ 53进行。 4.1.3细骨料修正系数测定:
向广口瓶中注水至筒口,再一边加水一边徐徐推进玻璃板,盖严后擦净板面和广口瓶壁的余水,如玻璃板下有气泡,必须排除。测定广口瓶、玻璃板和水的总质量后,取具有代表性的两个细骨料试样,每个试样的质量为2kg,精确至5g。分别倒入盛水的广口瓶中,充分搅拌、排气后浸泡约半小时;然后向广口瓶中注水至筒口,再一边加水一边徐徐推进玻璃板,注意玻璃板下不得带有任何气泡,盖严后擦净板面和瓶壁的余水,称得广口瓶、玻璃板、水和细粗骨料的总质量;则细骨料在水中的质量为:
mys=mks-mp
式中: mys:细骨料在水中的质量(g);
mks:细骨料和广口瓶、水及玻璃板的总质量(g); mp:广口瓶、玻璃板和水的总质量(g);
应以两个试样试验结果的算术平均值作为测定值,计算应精确至1g
然后用0.16mm的标准筛将细骨料过筛,用以上同样的方法测得大于0.16mm细骨料在水中的质量mys1。 细骨料修正系数Cs为: Cs = mys / mys1
计算应精确至0.01。
4.2 按本方法第2条的规定,进行拌合物表观密度的测定后,称取质量为12㎏的混凝土拌合物试样,精确至50g,并计算混凝土拌合物
试样的体积V,计算应精确至lg/cm3。
4.3把试样全部移到5mm筛上水洗过筛,水洗时粗骨料上不得粘有砂浆,筛下应备有不透水的底盘,以收集全部冲洗过筛的砂浆与水的混合物;称量洗净的粗骨料试样在饱和面干状态下的重量mg。 4.4 将全部冲洗过筛的砂浆与水的混合物全部移到试样筒中,加水至试样筒三分之二高度,用棒搅拌,以排除其中的空气;让试样静止10min后加水至满,再一边加水一边徐徐推进玻璃板,注意玻璃板下不得带有任何气泡,盖严后应擦净板面和筒壁的余水。称出砂浆与水的混合物和试样筒、水及玻璃板的总质量。应按下式计算砂浆在水中的重量:
m’m =mk-mD
式中: m’m:砂浆在水中的重量(g);
mk:砂浆与水的混合物和试样筒、水及玻璃板的总重量(g); mD :试样筒、玻璃板和水的总重量(g)。 计算应精确至1g。
4.5 将试样筒中的砂浆与水的混合物在0.16mm筛上冲洗然后将在0.16mm筛上洗净的细骨料全部移至广口瓶中,加水至满,再一边加水一边徐徐推进玻璃板,注意玻璃板下不得带有任何气泡,盖严后应擦净板面和瓶壁的余水;称出细骨料试样、试样筒、水及玻璃板总质量,应按下式计算细骨料在水中的质量:
m’s=Cs(mcs-mp)
式中: m’s :细骨料在水中的质量(g);
Cs:细骨料修正系数;
mcs:细骨料试样、广口瓶、水及玻璃板总质量(g); mp:广口瓶、玻璃板和水的总质量(g)。 计算应精确至1g。
4.6混凝土拌合物中四种组分的结果计算及确定应按下述方法进行: 4.6.1 混凝土拌合物试样中四种组分的重量按以下公式计算:
a) 试样中的水泥重量mc按下式计算: mc=(m’m-m’s)*ρc/(ρc -1)
式中: ρc :水泥的表观密度(g/cm3)。
b) 试样中细骨料的质量ms应按下式计算: ms=m’s*ρs/(ρs -1)
式中: ρs : 处于饱和面干状态下的细骨料的表观密度 (g/cm3)。
c) 试样中的水的质量mw应按下式计算: mw=m0-(mg+ms+mc) 以下计算应精确至1g。
d) 混凝土拌合物试样中粗骨料的质量按第4.3条款中得出的粗骨料饱和面干质量mg,单位g。
4.6.2 混凝土拌合物中水泥、水、粗骨料、细骨料的单位用量,应按分别按下式计算:
C=mc/V*1000 W=mW/V*1000 G=mg/V*1000 S=ms/V*1000
式中 C、W、G、S分别为水泥、水、粗骨料、细骨料的单位用量(kg/m3);
以上计算应精确至lkg/m3。 5 、凝结时间试验
5.1 从混凝土拌合物试样中,用5mm标准筛筛出砂浆,每次应筛净,然后将其拌合均匀。将砂浆一次分别装入三个试样筒中,做三个试验。取样混凝土坍落度不大于70mm的混凝土用振动台振实砂浆;取样混凝土坍落度大于70mm的用捣棒人工捣实。振实或插捣后,砂浆表面应低于砂浆试样筒口约10mm;砂浆试样筒应立即加盖。
5.2 砂浆试样制备完毕,编号后应置于温度为20±2℃的环境中或现场同条件下待试,并在以后的整个测试过程中,环境温度应始终保持20±2℃。在整个测试过程中,除在吸取泌水或进行贯入试验外,试样筒应始终加盖。
5.3 凝结时间测定从水泥与水接触瞬间开始计时。根据混凝土拌合物的性能,确定测针试验时间,以后每隔0.5h测试一次,在临近初、终凝时可增加测定次数。
5.4 在每次测试前2min,将一片20mm厚的垫块垫入筒底一侧使其倾斜,用吸管吸去表面的泌水,吸水后平稳地复原。 5.5 测试时将砂浆试样筒置于贯入阻力仪上,测针端部与砂浆表面接触,然后在10±2s内均匀地使测针贯人砂浆25±2mm深度,记录贯入压力,精确至10N;记录测试时间,精确至lmin;记录环境温度,精确至0.5℃。
5.6 各测点的间距应大于测针直径的两倍且不小于15mm,测点与试
样筒壁的距离应不小于25mm。
5.7 贯入阻力测试在0.2~28MPa之间应至少进行6次,至贯入阻力大于28MPa为止。
5.8 在测试过程中应根据砂浆凝结状况,适时更换测针,换测针宜按下表选用。 贯入阻力(MPa) 测针面积(mm2) 0.2~3.5 100 3.5~20 50 20~28 20 5.9 贯入阻力的结果计算以及初凝时间和终凝时间的确定应按下述方法进行:
5.9.1贯入阻力fPR按下式计算:
fPR=P/A
式中:P:贯入阻力(MPa) A:测针面积(mm2)。 计算应精确至0.1MPa。
5.9.2 凝结时间通过线性回归方法确定,是将贯入阻力fPR和时间t分别取自然对数ln(fPR)和ln(t),然后把1n(fPR)当作自变量,ln(t)当作因变量作线性回归得到回归方程式:
ln(t)=A十Bln(fPR) 式中:A、B:线性回归系数。
根据上式求得当贯入阻力为3.5MPa时为初凝时间ts,贯入阻力为28MPa时为终凝时间te: ts=e(A+Bln(3.5)) te=e(A十Bln(28))
5.9.3 用三个试验结果的初凝和终凝时间的算术平均值作为此次试验的初凝和终凝时间。凝结时间用h:min表示,并修约至5min。 6、 泌水与压力泌水试验 6.1 泌水试验
6.1.1 应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,用振动台捣棒或振实。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。
6.1.2 在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℃。
6.1.3 从计时开始后60min内,每隔lOmin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。每次吸水前2min,将一片35mm厚的垫块垫入底一侧使其倾斜,吸水后平稳地复原。吸出的水放入筒中,记录每次吸水的水量并计算累计水量,精确至lmL。
6.1.4 泌水量和泌水率的结果计算及其确定应按下列方法进行: 式中
a) 泌水量按下式计算: Ba=V/A
式中:Ba:泌水量(mL/ mm2)
V:最后一次吸水后累计的泌水量(mL) A:试样外露的表面面积(mm2);
计算精确至0.01mL/mm2。泌水量取三个试样测值的平均值。
b)泌水率按下式计算: B= /[(W/G)Gw]*100 Gw= G1-G0 式中:B: 泌水率(%); Vw: 泌水总量(mL)
Gw:试样重量(g)
W:混凝土拌合物总用水量(mL) G:混凝土拌合物总重量(g) G1:试样筒及试样总重量(g) G0:试样筒重量(g)
计算精确至1%。泌水率取三个试样测值的平均值。 6.2 压力泌水试验
6.2.1混凝土拌合物应分两层装入压力泌水仪的缸体容器内,每层的插捣次数应为20次。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,直至拌合物表面插捣孔消失并不见大气泡为止,并使拌合物表面低于容器口以下约30mm处,用抹刀将表面抹平。 6.2.2 将容器外表擦干净,压力泌水仪按规定安装完毕后立即给混凝土试样施加压力至3.2MPa,并打开泌水阀门同时开始计时,保持恒压,泌出的水接入200mL量筒里;加压至10s时读取泌水量V10,加压至140s时读取泌水量。
6.2.3 压力泌水率按下式计算:
Bv= V10 /V140*100
式中: Bv:压力泌水率(%);
V10:加压至10s时的泌水量(mL); V140:加压至140s的泌水量(mL)。 压力泌不率的计算精确至1%。