公路工程檢測技術(shù) 課件 任務(wù)2.2 水泥混凝土及水泥砂漿性能檢測

項(xiàng)目2公路工程常用混合料性能檢測

【學(xué)習(xí)引導(dǎo)】【能力目標(biāo)】能夠?qū)β访娼Y(jié)構(gòu)常用基層材料無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類（水泥穩(wěn)定類或石灰穩(wěn)定類）材料的技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行檢測及準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，通過正確測繪水泥（石灰）劑量測定標(biāo)準(zhǔn)曲線，準(zhǔn)確采用EDTA滴定法對施工中混合料質(zhì)量進(jìn)行控制和評(píng)價(jià)；能夠?qū)ΤＲ娐访婷鎸踊旌狭希ㄋ嗷炷良盀r青混合料）的技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行檢測并準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為水泥混凝土抗壓和抗彎拉強(qiáng)度，水泥砂漿抗壓強(qiáng)度，瀝青混合料高穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性及強(qiáng)度，并通過檢測結(jié)果正確的指導(dǎo)施工?！?.1無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料檢測§2.2水泥混凝土及水泥砂漿性能檢測§2.3瀝青混合料性能檢測主要內(nèi)容

主要內(nèi)容

§2.1無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料檢測§2.2水泥混凝土及水泥砂漿性能檢測§2.3瀝青混合料性能檢測

水泥混凝土面層的設(shè)計(jì)強(qiáng)度以抗彎拉強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，橋梁結(jié)構(gòu)使用的混凝土及砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度均以抗壓強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在澆筑混凝土或砂漿時(shí)需要評(píng)定其抗彎拉強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)度。設(shè)計(jì)強(qiáng)度均以抗壓強(qiáng)度為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一、混凝土試件的制作及養(yǎng)護(hù)方法（教材P44）混凝土抗彎拉強(qiáng)度可用小梁法（標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸150mm×150mm×550mm）或劈裂法（標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為150mm×150mm×150mm的立方體），標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)齡期為28d。二、混凝土抗壓強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度檢測（一）混凝土抗壓強(qiáng)度檢測1.檢測器具（1）試驗(yàn)機(jī)：2000kN壓力機(jī)，或萬能試驗(yàn)機(jī)1臺(tái)。（2）球座2．檢測步驟

（1）將養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期的試件，以振搗面的側(cè)面為上下受壓面，將試件放置在壓力機(jī)球座上，幾何對稱。以0.3～0.5MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)≤C30）、0.5～0.8MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)C30≤R＜C60時(shí)）或以0.8～1.0MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)R≥C60時(shí)）的速度均勻加荷。當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí)，應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油閥，直至試件破壞，記錄極限破壞荷載F(N)。

（2）混凝土抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：R=F/A3．注意事項(xiàng)（1）使用壓力機(jī)前必須檢查儲(chǔ)油箱的油是否加滿，油管接頭有無松動(dòng)，以防漏油漏氣。（2）做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)前，先檢查壓力機(jī)球座是否保持靈敏。（3）試驗(yàn)前應(yīng)合理地對所做試驗(yàn)的最大荷載有所估計(jì)，選用相應(yīng)的測量范圍；檢查壓力機(jī)度盤的噸數(shù)是否與擺錘一致；加荷應(yīng)均勻，不要發(fā)生沖擊和振動(dòng)，否則會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。（4）開送油閥時(shí)，回油閥必須關(guān)死，不使油漏回；開回油閥時(shí)，送油閥不要擰得過緊，以免損傷油針尖梢。（5）壓力機(jī)一般每年校正一次，校正后不得隨便更換擺桿上部壓板的位置和角度，以免影響精度。4．檢測記錄及強(qiáng)度評(píng)定

（1）數(shù)據(jù)的處理

若3個(gè)測值中最大值或最小值與中值的差有一個(gè)超過中值的15%時(shí)，則取中值為測定值；若最大值和最小值與中值的差值均未超過中值的15%時(shí)，則取平均值為測定值；若最大值和最小值與中值的差值均超過15%，則該組試驗(yàn)結(jié)果無效。計(jì)算結(jié)果精確到0.lMPa，并應(yīng)在報(bào)告中注明。（1）破壞荷載（kN）：654、604、666求每一個(gè)抗壓強(qiáng)度值：fcu=F÷A，

654×1000÷（150×150）=29.1MPa

604×1000÷（150×150）=26.8MPa

666×1000÷（150×150）=29.6MPa26.8MPa，29.1MPa，29.6MPa（29.1-26.8）÷29.1×100%=8.58%＜15%（29.6-29.1）÷29.1×100%=10.4%＜15%最后抗壓強(qiáng)度值（26.8+29.1+29.6）÷3=28.5MPa

26.8MPa，29.1MPa，29.6MPa（2）破壞荷載（kN）：648、644、520求每一個(gè)抗壓強(qiáng)度值：fcu=F÷A，648×1000÷（150×150）=28.8MPa644×1000÷（150×150）=28.6MPa520×1000÷（150×150）=23.1MPa（28.6-23.1）÷28.6×100%=19.2%＞15%（28.8-28.6）÷28.6×100%=0.70%＜15%最后抗壓強(qiáng)度值：28.6MPa23.1MPa，28.6MPa，28.8MPa（3）破壞荷載（kN）：632、536、728求每一個(gè)抗壓強(qiáng)度值：fcu=F÷A，

23.8

MPa，28.1MPa，32.4MPa632×1000÷（150×150）=28.1MPa536×1000÷（150×150）=23.8MPa728×1000÷（150×150）=32.4MPa（28.1-23.8）÷28.1×100%=15.3%＞15%（32.4-28.1）÷28.1×100%=15.3%＞15%所以該組試件作廢。（2）水泥混凝土抗壓強(qiáng)度評(píng)定。當(dāng)試件組數(shù)n≥10時(shí)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定。當(dāng)試件組數(shù)n＜10時(shí)，應(yīng)用非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定。

實(shí)測項(xiàng)目中，水泥混凝土抗壓強(qiáng)度評(píng)為不合格時(shí)相應(yīng)分項(xiàng)工程為不合格。當(dāng)試件組數(shù)n＜10時(shí)，應(yīng)用非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定。

實(shí)測項(xiàng)目中，水泥混凝土抗壓強(qiáng)度評(píng)定為合格。

（28.5+28.6+27.8）=28.3MPa＞1.15×20=23.0MPa27.8＞0.95×20=19.0MPa求算術(shù)平均值，求標(biāo)準(zhǔn)偏差S。例題分析：

實(shí)驗(yàn)室對同配比的混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果分別為30.1、30.5、34.5、28.9、32.1、32.8、33.6、34.8、32.5、33.5（單位：MPa），已知設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，問該混凝土質(zhì)量是否合格？（二）水泥混凝土抗彎拉（折）強(qiáng)度檢測

水泥混凝土抗彎拉（折）強(qiáng)度是以150

mm×150mm×550

mm的梁形試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到規(guī)定齡期后，凈跨450

mm，雙支點(diǎn)荷載作用的彎拉破壞，并按規(guī)定的計(jì)算方法得到的強(qiáng)度值。1．檢測器具抗彎拉試驗(yàn)機(jī)或萬能材料試驗(yàn)機(jī)(50～300kN)(圖2-2)及抗彎拉試驗(yàn)裝置[即三分點(diǎn)處雙點(diǎn)加荷和三支點(diǎn)自由支承式混凝土抗彎拉強(qiáng)度裝置（圖2-3）]。Bh150150150PP

2．檢測步驟

（1）檢查標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期的試件有無蜂窩，若試件中部1/3長度內(nèi)有蜂窩，（大于?5mm×2mm），則該試件應(yīng)作廢，否則應(yīng)在記錄中注明。

（2）在試件中部量出寬度和高度，精確到1mm。（3）調(diào)整兩個(gè)可移動(dòng)支座，使其與試驗(yàn)機(jī)下壓頭中心距離為225mm，并旋緊兩支座，將試件安放在支座上，試件成型時(shí)的側(cè)面朝上，幾何對中。緩慢以0.02～0.05MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)R＜C30時(shí)）、0.05～0.08MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)C30≤R＜C60時(shí)）或以0.08～0.l0MPa/s（強(qiáng)度等級(jí)R≥C60時(shí)）的速度均勻加荷。當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí)，不得調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門，直至試件破壞，記下最大荷載和下邊緣斷裂的位置。

3．檢測結(jié)果計(jì)算

（1）當(dāng)斷裂面發(fā)生在兩個(gè)加荷點(diǎn)之間時(shí)（斷面位置在試件斷塊短邊一側(cè)的底面中軸線上量得），抗彎拉強(qiáng)度fcu按式（2-18）計(jì)算：

（2）以3個(gè)試件測值的算術(shù)平均值為測定值。3個(gè)試件中最大值或最小值中如有1個(gè)與中間值之差超過中間值的15％，則把最大值和最小值舍去，以中間值作為試件的抗彎拉強(qiáng)度；如最大值和最小值與中間值之差值均超過中間值15％，則該組試驗(yàn)結(jié)果無效。

3個(gè)試件如有一個(gè)斷裂面位于加荷點(diǎn)外側(cè)，則混凝土抗彎拉強(qiáng)度按另外兩個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算。如這兩個(gè)測值的差值不大于這兩個(gè)測值中較小值的15%，則以兩個(gè)測值的平均值為測試結(jié)果，否則試驗(yàn)結(jié)果無效。（3）如兩個(gè)試件均出現(xiàn)在斷裂面位于加荷點(diǎn)外側(cè)，則該組試件結(jié)果無效。（4）采用l00mm×l00mm×400mm非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，所取得的抗彎拉強(qiáng)度值應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)0.85。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于等于C60時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)試件。

4．注意事項(xiàng)

（1）試件從養(yǎng)護(hù)水槽取出后盡快擦干試件表面水分進(jìn)行試驗(yàn)，以免試件內(nèi)部的濕度發(fā)生顯著變化。（2）試驗(yàn)前在試件表面準(zhǔn)確劃出支點(diǎn)及加荷位置，距端部分別為50mm、200mm、350mm、500mm。（3）試驗(yàn)應(yīng)按規(guī)定加荷速度連續(xù)而均勻加荷，直至試件破壞。（4）按試驗(yàn)規(guī)程要求評(píng)定試件的抗彎拉強(qiáng)度。

5．檢測記錄及強(qiáng)度評(píng)定（1）數(shù)據(jù)處理?？箯澙瓘?qiáng)度值的計(jì)算見1，,異常數(shù)據(jù)取舍同抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果精確到0.01MPa。

（2）混凝土抗彎拉（折）強(qiáng)度評(píng)定。實(shí)測項(xiàng)目中，水泥混凝土抗彎拉強(qiáng)度評(píng)為不合格時(shí)相應(yīng)分項(xiàng)工程為不合格。（三）水泥砂漿抗壓強(qiáng)度檢測水泥砂漿強(qiáng)度以強(qiáng)度等級(jí)表示。它是以邊長為70.7mm的正立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)28d的極限抗壓強(qiáng)度值來確定的。試件6件為一組，所取組數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）不同強(qiáng)度等級(jí)及不同配合比的水泥砂漿應(yīng)按隨機(jī)取樣方法分別制取試件；（2）重要及主體砌筑物，每工作班制取2組；（3）一般及次要砌筑物，每工作班制取1組；（4）試件組數(shù)不少于3組；（5）拱圈砂漿應(yīng)同時(shí)與砌體同條件養(yǎng)護(hù)試件，以檢查各施工階段強(qiáng)度。

（一）檢測器具

1．砂漿試模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。（1）無底試模，適用于稠度大于4cm的砂漿。（2）有底試模，適用于稠度小于或等于4cm的砂漿。2．搗棒：砂漿稠度大于4cm時(shí)，用直徑10～12mm的鐵棒；稠度小于或等于4cm時(shí)，用特制搗棒。（二）檢測步驟1．當(dāng)采用無底試模時(shí)，將涂好油的試模置于襯有潤濕紙的紅磚上，磚的吸水率不大于16%，含水率不小于2%。將新拌砂漿填入試模內(nèi)使稍高出試模，插搗25次至砂漿表面出現(xiàn)麻斑后，將多余砂漿刮平。當(dāng)采用有底試模時(shí)，砂漿分兩層裝入，順著立方體一邊的方向插搗6次，然后朝垂直方向插搗6次。砂漿裝好15～20min后，將多余砂漿刮去。2．將試件置于（20±5）℃的室溫內(nèi)放置（24±2）h，然后對試件進(jìn)行編號(hào)并拆模。試件拆模后，應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3．標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的條件是：水泥混合砂漿應(yīng)為溫度（20±2）℃，相對濕度60%～80%；水泥砂漿應(yīng)為溫度（20±2）℃，相對濕度90%以上；養(yǎng)護(hù)期間試件彼此間隔不少于l0mm。

4．試件從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出后，應(yīng)盡快進(jìn)行試驗(yàn)，以免試件內(nèi)部的濕度發(fā)生顯著變化。試驗(yàn)前先將試件擦拭干凈，測量尺寸并檢查其外觀。試件尺寸精確至1mm，并據(jù)此計(jì)算試件的受壓面積。5．將試件的振搗面?zhèn)让孀鞒袎好?，置于壓力機(jī)上進(jìn)行抗壓。加荷速度為0.5～1.5kN/s（砂漿強(qiáng)度≤5MPa時(shí)，取下限為宜；砂