混凝土試驗方法課件

大家下午好同行們混凝土試驗方法福州建通工程試驗檢測有限公司

張城春三．硬化混凝土的力學檢測方法抗壓強度、軸心抗壓強度、抗彎拉強度、。一．混凝土性質簡介二．新拌混凝土的性質試驗方法稠度（坍落度、維勃稠度）、凝結時間、含氣量等。水泥混凝土試驗方法1.2普通混凝土的組成混凝土組成材料集料（骨料）③粗骨料（石）④細骨料（砂）⑤外加劑（化學外加劑）⑥摻合料（礦物外加劑）外加劑①

水泥②

水1.3混凝土的組織結構混凝土由固相、氣相和液相構成。固相由水泥水化物和砂、石子組成，氣相由不同直徑的孔隙內的空氣組成，液相由孔隙中的水溶液組成。集料與水泥固結孔隙1.4、主要技術指標混凝土拌和物物理性能指標：稠度（坍落度、坍落擴展度、維勃稠度）、凝結時間、泌水、含氣量、表觀密度、配合比分析。硬化混凝土力學性能指標：

抗壓強度、軸心抗壓強度、抗彎拉強度、劈裂強度、彈性模量。硬化混凝土耐久性能指標：抗?jié)B性、早期抗裂性、干縮性、抗氯離子滲透性、抗凍性、受壓徐變、碳化、鋼筋銹蝕、抗壓疲勞變形、抗硫酸鹽侵蝕、堿骨料反應。1.5、試驗方法標準：JTGE30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》JTGF80/1-2004《公路工程質量檢驗評定標準》JTJ270-98《水運工程混凝土試驗規(guī)程》JTJ268-96《水運工程混凝土施工規(guī)范》GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50080-2002《普通混凝土拌和物性能試驗方法標準》GB/T50082-2009《普通砼長期性能和耐久性能試驗方法標準》2.1.1、混凝土攪拌環(huán)境條件：環(huán)境溫度20±5℃，濕度大于50%

材料用量：按配合比計算每盤材料質量，拌和體積大于所需混凝土1.2倍，不少于15L。材料以干燥質量為準，計量精確度（磅秤感量滿足總量的1%，天平0.5%）集料為±1%、水泥為±0.5%。攪拌程序：攪拌機具先濕潤，用同材料配比進行涮膛，加料順序為石子、砂、水泥拌勻徐徐加水，攪拌2min，加完水繼續(xù)攪拌2min，鐵盤上翻拌1-2min，從試樣制備完畢到開始做各項試驗（坍落度、表觀密度、含氣量）不宜超過5min（不包括成型試件）。

2.2、混凝土坍落度試驗方法坍落度（mm）維勃稠度（s）流動性：和易性粘聚性：目測，經(jīng)驗判斷保水性：目測，經(jīng)驗判斷2.2.1、混凝土和易性定義混凝土和易性定義【和易性】是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻、不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質量均勻、密實的混凝土的性能。④測試坍落度的同時通過操作感覺評價拌和物和易性：5.1、棍度：按插搗混凝土的難易程度評定。分“上”、“中”、“下”三級。

“上”：表示插搗容易；“中”：表示插搗時稍有石子阻滯的感覺；“下”：表示很難插搗。5.2、含砂情況：按拌合物外觀含砂多少而評定，分“多”、“中”、“少”三級?！岸唷保罕硎居苗N刀抹拌合物表面時，一兩次即可使表面平整無蜂窩；“中”：表示抹五、六次才可使表面平整無蜂窩；“少”：表示抹面困難，不易抹平，有空隙及石子外露等現(xiàn)象。

5.3、粘聚性：觀測拌合物各組分相互粘聚情況。評定方法是用搗棒在已坍落的混凝土錐體側面輕打，如錐體在輕打后逐漸下沉，表示粘聚性良好；如錐體突然倒坍、部分崩裂或發(fā)生石子離析現(xiàn)象，即表示粘聚性不好。5.4、保水性：指水分從拌合物中析出情況，“多量”、“少量”、“無”三級評定?！岸嗔俊保罕硎咎崞鹛渫埠?，有較多水分從底部析出；“少量”：表示提起坍落筒后，有少量水分從底部析出；“無”：表示提起坍落筒后，沒有水分從底部析出。

對混凝土重新翻拌注意垂直提坍落度筒對混凝土重新翻拌對混凝土重新翻拌錯誤：注意水平最高點測量新拌混凝土稠度分級

坍落度很干稠（s）：＜10mm（維勃儀）低塑：50~90mm塑性：100~150mm流塑：＞160mm干稠：10~40mm注意事項：①裝料不均勻，石子在一個角落。②混凝土插搗不規(guī)則，尤其是第三層。（插搗運動軌跡呈螺旋形，控制插搗深度，防止拌和物分層離析）③腳踏不住，插搗時容易出現(xiàn)浮筒。④測量位置不是在最高點，隨意性測量。⑤測試過程記錄不完善，絕大多數(shù)記坍落度值，其它現(xiàn)象及和易性評價不記錄。2.2.3、維勃稠度儀（維勃工作度測定儀）維勃工作度測定儀加配重8.7+2.75kg,透明圓盤配重兩塊8700g容器內有坍落度筒2.2.3、維勃稠度試驗方法1）扣緊漏斗坍落度筒，容器與漏斗中心重合，擰緊定位螺絲；坍落度操作同上方法；透明圓盤輕輕與混凝土頂面接觸。2）開啟振動臺和秒表，通過透明圓盤觀察混凝土的振實情況，當圓盤的底面剛為水泥漿布滿時，迅即按停秒表和關閉振動臺，記下秒表所記時間，精確至1S。3）注意事項；骨料最大粒徑31.5mm，坍落度<10mm

檢查圓盤是否可以順利滑向容器；維勃儀測試結果拌合物稠度維勃時間5s~30s，維勃稠度法測定混凝土干稠程度標準

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

維勃儀測試結果拌合物稠度維勃時間5s~30s，干硬性（碾壓混凝土）采用加壓維勃工作度測定儀，一般在35s~45s干硬性

混凝土含氣量儀器標定（量缽、0%含氣量、標準曲線）混凝土含氣量測定結果處理及注意事項2.3、混凝土拌合物含氣量試驗方法2.3.1、含氣量測定儀定期標定用水量標定缽體積；含氣量0%的標定；含氣量1%~10%的標定；繪制含氣量與壓力表標準曲線用水標定缽體積（6.9L～7.1L）,含氣量0%點標定:量缽灌滿水,排氣注水,確保被水沖滿,打氣并調到壓力表為0.1MPa，此時的含氣量為零。含氣量1%~10%點標定:根據(jù)量缽標定的體積（6950)×1%=695mL放水，打開排氣閥，使量缽內壓力與大氣壓平衡，然后重新用手泵加壓，并用微調準確地調到0.1MPa，按1-2次閥桿，記錄壓力表壓力，重復放695mm放水，此時含氣量為2%，重復以上方法至含氣量10%止，壓力表讀值為橫座標，含氣量值為縱座標，繪制含氣量與壓力關系曲線，砼含氣量標準曲線圖含氣量測定儀筒體積7000ml標準曲線圖水容積(ml)壓力表讀數(shù)含氣量%12平均數(shù)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標定日期:2010.04.26壓力表讀數(shù)(MPa)2.3.2、混凝土含氣量測定均勻加料，振動15-30s，也可用人工分3次裝入含氣量儀，每次用搗棒插搗25次，均勻布滿混凝土面,表面光滑無氣泡，密封加蓋。；打開排氣閥，注水至滿流出，關閉后打氣加壓調至0.1MPa，按下閥門桿1~2次，壓力表讀數(shù)PO1；重測一次壓力表讀數(shù)PO2，兩次相對誤差大于0.2%，加一次，仍是大于0.2%作廢重做含氣量率定曲線對照，確定混凝土的含氣量A1。測定骨料校正因素C。計算混凝土含氣量：A=A1-C式中：A為混凝土含氣量；A1為含氣量筒測定的含氣量值；C為骨料含氣量。2.3.3、注意事項1）量缽體積的標定，2）JTGE30-2005集料的標定，與（GB/T50080）方法有差異，根據(jù)量缽體積，按配合比中粗細集料用量分別計算試樣的質量。進行測試其含氣量。3）裝拌合物搗實排氣，頂面反復抹平無氣泡。

混凝土凝結時間儀器要求與環(huán)境條件混凝土凝結時間測定結果處理及注意事項2.4、砼拌和物凝結時間試驗方法2.4.1、貫入阻力儀：量值100N，刻度盤精度為10N；測針：長約130mm，平面針頭圓面積為100mm2、50mm2、20mm2三種；在離貫入端25mm處刻有標志，試驗溫度20℃±2℃，盡可能與現(xiàn)場相同的環(huán)境，人體磅秤阻力顯示器加力桿測針2.4.2、試樣制備4.1、取樣：取代表性樣（應記錄加水時間），用4.75mm篩篩出砂漿,再人工翻拌,入模。每批砼拌合物取一個試樣，共取3個，分裝3個試模。4.2、振實：①坍落度不大于70mm的，用振動臺，至表面出漿，避免過振。②坍落度大于70mm的，用搗棒人工搗實，螺旋由外向中心均勻插搗25次，橡皮錘輕擊試模側面排除空洞。調整砂漿表面，使其低于試模上沿約10mm，筒應立即加蓋。2.4.3、測試方法：將試件放在貫入阻力儀座上，記錄砂漿和容器總質量。測初凝時間用100mm2試針，終凝用20mm2試針。試針接觸砂漿表面，使測針在10s內垂直插入試樣深度25mm，記錄其質量和加水起所經(jīng)過的時間及環(huán)境溫度。測針應距邊緣至少25mm，測點間凈距至少為所用測針直徑的兩倍，不小于15mm。三個試模每次各測1～2點，取其算術平均值為該時間的貫入阻力值。每個試樣試驗應不小于六次，最后一次的單位面積貫入阻力應不低于28MPa。常溫下普通混凝土3h后開始測試，以后每次間隔1h；早強混凝土或氣溫較高的情況2h后開始測試，以后每隔0.5h測一次；緩凝混凝土或低溫情況下，可5h后開始測定，以后可每隔2h測一次。

選針：根據(jù)阻力不同，選擇適宜的測針。一般當砂漿表面測孔邊出現(xiàn)微裂縫時，應立即換截面積較小的測針。單位面積貫入阻力（MPa）0.2~3.53.5~20.020.0~28.0平頭測針圓面積(mm2)100502040302010

0100200300400500時間與貫入阻力曲線圖貫入陰力MPa時間(min)初凝時間終凝時間混凝土凝結時間試驗記錄計算表

試件編號1#試件試件編號2#試件加水時間8h20min

加水時間8.0h35min

測試

時間

h測試

時間

min經(jīng)過

時間

min試針

面積

cm2貫入

壓力

(N)貫入

阻力

MPaln

(fPR)

xln

(t)

y測試

時間

h測試

時間

min經(jīng)過

時間

min試針

面積

cm2貫入

壓力

(N)貫入

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個試件結果平均值初凝時間8h45.3min初凝時間540

3.51.2536.292初凝時間525.3

3.51.2536.264終凝時間729

283.3326.592終凝時間714.2

283.3326.571初凝時間3.5MPa9h0min初凝時間3.5MPa8h45.29min終凝時間28.0MPa12h9min終凝時間28.0MPa11h54.16min回歸

系數(shù)r=0.9997635Y=6.11+0.144Xr=0.9997548Y=6.08+0.148X4.4、數(shù)據(jù)處理：計算：P＝F/AP—單位面積貫入阻力，MPa；F—測針貫入深度25mm時的貫入壓力，（N）；A—貫入測針截面面積，mm2。凝結時間取三個試樣的平均值。大小值有一個值與中值差不大于10%，否則中值為結果；如果最大與最小與平均值之差大于10%，則試驗應重做。以單位面積貫入阻力為縱坐標，測試時間為橫坐標，繪制其關系曲線。經(jīng)3.5MPa及28MPa畫兩條平行于橫坐標的直線，則直線與曲線相交點的橫坐標即為初凝及終凝時間。4.5、注意事項：混凝土拌合物過4.75mm篩析砂漿難度較大；選擇測針一般當砂漿表面測孔邊出現(xiàn)微裂縫時，更換小針。100mm2：（0.2~3.5MPa）；50mm2：（3.5~20MPa）；20mm2（20~30MPa）；3）測試時間的控制；

第三部份．硬化混凝土的力學試驗

一、混凝土強度基本性質

三、混凝土抗壓強度試驗二、混凝土試件成型及養(yǎng)護四、混凝土抗彎拉試驗五、混凝土抗水滲試驗砼力學試驗方法3.1、混凝土強度的基本性質內因：外因：膠凝材料質量集料規(guī)格質量水泥與骨料界面的強度環(huán)境溫濕度及養(yǎng)護方法施工技術條件實驗條件與操作水平強度：材料攪拌振動密實水化凝結溫度養(yǎng)護硬化強度影響強度因素：

混凝土強度等級及劃分：

標準試件強度等級以150mm×150mm×150mm試件，在溫度20±2℃，相對濕度95%以上，養(yǎng)護28d，經(jīng)受壓力荷載，以N/mm2為試件的強度（MPa）?；炷翉姸瘸Ｒ姷燃売校篊10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,11個。試件尺寸的選擇及抗壓強度折算系數(shù)集料最大粒徑（mm）≤26.0 ≤31.5 ≤60試件尺寸（mm）100×100×100 ，150×150×150，200×200×200，折算系數(shù) 0.95 1.00 1.05試件尺寸大小對強度值的影響——“環(huán)箍效應”3.2、混凝土試件成型及養(yǎng)護①混凝土試模：(mm)抗壓：（150mm3）（100mm3）（200mm3）（150×150×300）mm抗彎拉：（150×150×550）（100×100×400）②校準標準：內部平整度±0.2%；夾角90°±0.3°，邊長尺寸1mm承壓面的平面度公差不超過0.0005d（邊長）。③校準記錄：儀器基本信息、依據(jù)標準、測量儀器精度與檢定、技術指標、外觀檢查、測量數(shù)據(jù)、結論。標準混凝土養(yǎng)護室：噴霧管嘴④試件成型：規(guī)定在5min內完成坍落度后，在15min成型，坍落度70mm為振動或人工插搗，振動時間為不大于90s，分兩層插搗，每100cm2插搗不小于12次，150mm3（不小于30次），錘打10-15下，抹面高低不超過0.5mm；⑤成型后保濕：在20℃±5℃，相對濕度大于50%環(huán)境下養(yǎng)護1-2晝夜，折模編號，移入20℃±2℃，相對濕度大于95%環(huán)境下養(yǎng)護28d。不符合的混凝土試件嚴重缺角破裂孔洞尺寸超標養(yǎng)護、溫度、齡期與砼強度的關系⑤注意事項：試模平面凹凸不平和夾角90°偏差，造成單點受力和偏心受壓；裝料不均勻，造成不密實，影響強度；振動和插搗不密實，造成蜂窩孔洞影響強度；成型面超高，增加承壓面積，提高強度；養(yǎng)護不規(guī)范,直接影響砼強度.3.3、混凝土抗壓強度試驗試驗目的：試件類型：提供混凝土施工質量結果提供混凝土施工工藝所須強度圓柱體抗壓（高徑比1：1～1：2）直徑100、150

立方體抗壓（mm3）（150）（100）（200）棱柱體軸心抗壓（150×150×300）mm

3.1、立方體抗壓①測量試件尺寸150mm的試件邊長公差為1mm。②取出試件后保濕,表面擦干,安放試件軸心對中。③檢查電路和油路，打開電源和油泵升高1cm后調零點。④控制加荷速度≤C30試件取6.75-11kN/S，C30-C60試件取11-18kN/S。⑤記錄與計算抗壓強度精確至0.1MPa，最大或最小值與中值之差15%時，兩塊平均值，若最大最小值都與中值之差15%結果無效。操作方法及注意事項：

1）測量試件尺寸（精確至1mm），按承壓面實測面積計算強度，2）保持原濕度，避免干燥提高強度，3）儀器的平衡，試件軸心對中；4）控制加荷速度，小于C30的試件控制在0.3~0.5MPa/s；（6.8~11.0）kN/s；C30~C60的試件控制在0.5~0.8MPa/s；（11~18）kN/s；圓柱體軸心抗壓試驗1）（高徑比規(guī)定為1：1～1：2）常見的直徑有100、150兩種，它的強度修正系數(shù)：(1：2)(1：1.75)(1:1.5)(1:1.25)(1:1)[1.00][0.98][0.96][0.93][0.87]2）換算系數(shù):(φ100×200)=0.95)(φ200×400)=1.05)3）抗壓試驗方法同立方體抗壓一樣，但對試件的承壓面要求絕對平整，試驗前測量試樣中部兩垂直方向直徑和四處的高度。4）立方體與圓柱體(φ150×300)的強度之間有換算關系約為1.25倍,但不能用于強度等級評定依據(jù),3.4、混凝土抗彎拉強度試驗小梁試件檢查與測量試件安裝方法加荷速度控制操作過程應注意事項記錄與數(shù)據(jù)處理彎拉強度：砼小梁試件在三分點處雙點加荷承受的力值與支點跨距和截斷面積的N/mm2,精確至（0.01MPa）試驗檢測3.4.1、儀器要求、試件尺寸儀器要求抗折試驗機，精度為±1%，抗折專用夾具；鋼尺：最小刻度1mm。試件尺寸混凝土抗折強度試件小梁，標準試件尺寸為150mm×150mm×550mm，集料粒徑應不大于31.5mm，允許采用100mm×100mm×400mm試件，集料粒徑應不大于30mm；3.4.2、試驗步驟2、試件保濕，測量中部量寬度和高度，精確至1mm，（試件1/3長度內不得有蜂窩(大于Ф5mm深度2mm)。3、試驗用三分點外雙點加載法，試驗機調零，試件在支座上放穩(wěn)幾何對中承壓面應選擇試件成型時的側面。4、試件的試驗應連續(xù)而均勻地加荷，其加荷速度為，混凝土強度等級＜C30時，取0.02～0.05MPa/s（可事先折算成荷載備用）；混凝土強度等級≥C30時，取0.05～0.08MPa/s。當試件接近破壞時，應停止調整油門，直至試件破壞，記錄破壞荷載。3.4.3、試驗記錄和數(shù)據(jù)處理抗折強度以3個試件測值的算術平均。3最大值或最小值中如有1個與中間值的差超過中間值的15﹪，則把最大與最小值勤一并會舍除；取中間值作為該組試件的抗折強度值。如有2個測值與中間值的差均超過中間值的15﹪，