公路工程水泥混凝土路面试验

1、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目的和适用范围本方法仅限于普通混

2、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，试样数量在20l 以上或较试验所需

3、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，功率一般为11k w 。（3）

4、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05。几种试件尺寸（试模内部尺寸）

5、 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 ，高宽比2 3抗折强度试件150

6、 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 m 的混凝土。集料粒径大于40

7、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（1） 试验前将坍落筒内外洗净，

8、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，并使混凝土不受横向及扭力作用。从开始装筒至提起坍

9、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” 三级。“上”：表示插捣容易；

10、“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。“多量”：表示提起坍落筒后，有

11、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 m m ，壁厚3 m m ，底

12、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 固定位置的旋转悬臂上。悬臂上还装有一

13、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， 分三层装拌和物，每层捣25

14、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 10干稠10 50 25低塑5

15、 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、镘刀、玻璃板等。3试验步骤（1

16、） 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。如在实际生产振动时尚须加压，则试验时

17、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，称出水的质量，该值即为量筒容积

18、。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，管下端设有排水开关；4 为含气量

19、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试验步骤（1） 测定仪器常数1） 测定

20、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10cm ，则h 值应以减少001计

21、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。再调整水面使恰至零点处，再加同上的压力

22、，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，取拌和物代表样分三层装入量钵，每

23、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 ，用木槌轻击器侧并放气使压力恰为既定压力，

24、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10 次，随时轻击器侧排除空气。

25、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物中的含气量， 适用于集料粒径不

26、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 校正管（1）；18 水平仪3试验步骤

27、（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 ，然后用微调阀调整表压使其为01 m pa

28、 。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曲线。4） 混凝土拌和物含气量的

29、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 pa 。按下阀门杆1 2 次，待

30、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

31、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 测针（2） 测针：长约130 m m ，平面针头圆面积为100 m m 2 、50 m m 2 和20 m m 2 三种。（3） 试模：150 m m 150 m m 150 m m 铁制试模，或用平面最小边长和深度均不小于150 m m 的其他不吸水的刚性容器。（4） 钢制捣棒： 直径16 m m ， 长650 m m ； 一端为半球形。（5） 标准筛：孔径5 m m 。（6） 其他：铁制拌和板、吸液管和玻璃片。3试样制备（1） 取混凝土拌和物代表样，用5 m m 筛尽快地筛出砂浆，

32、再经人工翻拌后，装入一个试模。每批混凝土拌和物取一个试样，共取三个试样，分装三个试模。混凝土湿筛困难时，允许按混凝土中砂浆的配合比直接称料用人工拌成砂浆，但应按砂石吸水率扣除水量。（2） 砂浆装入试模后，用捣棒均匀插捣（对平面尺寸为150 m m 150 m m 的试模插捣35 次），然后轻击试模侧面以排除在捣实过程中留下的空洞。进一步整平砂浆的表面，使其低于试模上沿约10 m m 。注：也可用振动台代替人工插捣。（3） 试件静置于温度尽可能与现场相同的环境中， 盖上玻璃片或湿布。约lh 后，将试件一侧稍微垫高约20 m m ，使倾斜静置约2 min ，用吸管吸去泌水。以后每到测试前约5 mi

33、n ，同上步骤用吸管吸去泌水（低温或缓凝的混凝土拌和物试样，静置与吸水间隔时间可适当延长）。若在贯入测试前还有泌水，也应吸干。4试验步骤（1） 将试件放在贯入阻力仪底座上，记录刻度盘上显示的砂浆和容器总质量。（2） 根据试样的贯入阻力大小，选择适宜的测针。一般当砂浆表面测孔边出现微裂缝时，应立即改换较小截面积的测针（3） 先使测针端面刚刚接触砂浆表面，然后转动手轮，使测针在10s 内垂直且均匀地插入试样内，深度为25 m m ，记下刻度盘显示的质量增量，并记下从开始加水拌和起所经过的时间及环境温度。测针选用参考表单位面积贯入阻力（m pa）02 3535 200200 280平头测针圆面积（m

34、 m 2）1005020测定时，测针应距试模边缘至少25 m m ，测针贯入砂浆各点间净距至少为所用测针直径的两倍。三个试模每次各测1 2 点，取其算术均值为该时间的贯入阻力值。（4） 每个试样作贯入阻力试验应不小于6 次，最后一次的单位面积贯入阻力应不低于28 m pa 。从加水拌和时算起，常温下普通混凝土3h 后开始测定，以后每次间隔为lh ；快硬混凝土或气温较高的情况下，则宜在2h 后开始测定，以后每隔05h 测一次；缓凝混疑土在低温情况下，可5h 后开始测定，以后可每隔2h 测一次。5试验结果计算（1） 单位面积贯入阻力p 按下式计算：p f/a式中：p 单位面积贯入阻力，m pa ；

35、f 测针贯入深度为25 m m 时的贯入压力，n ；a 贯入测针截面面积，m m 2 。（2） 凝结时间取三个试样的平均值。但初凝时间误差应不大于30 min ，如果三个数值中有一个与平均值之差大于30 min ，则取三个值的中值为结果；如果最大与最小值与平均值之差大于30 min ，则试验应重作。（3） 以单位面积贯入阻力为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线。（4） 经35 m pa 及28 m pa 画两条平行于横坐标的直线，则直线与曲线相交点横坐标即为初凝及终凝时间。第二节水泥混凝土强度试验检测硬化后的混凝土在受外力作用之前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理

36、收缩引起砂浆体积的变化，在粗集料与砂浆界面上产生分布极不均匀的拉应力，它足以破坏粗集料与砂浆的界面，形成许多分布很乱的界面裂缝。另外还因为混凝土成型后的泌水作用，某些上升的水分为粗集料颗粒所阻止，因而聚集于粗集料的下缘，混凝土硬化后就（ 1684 ）成为界面裂缝。混凝土受外力作用时，其内部产生了拉应力，这种拉应力很容易在具有几何形状为楔形的裂缝顶部形成应力集中，随着拉应力的逐渐增大，导致微裂缝的进一步延伸、汇合、扩大，最后形成几何等可见的裂缝。试件就随着这些裂缝破坏。混凝土荷载与变形的关系，是内部微裂缝发展规律的体现。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程，它是一个

37、从量变到质变的过程。只有当混凝土内部的微观破坏发展到一定数量级时才能使混凝土的整体遭到破坏。本节从混凝土试件制作及养护出发，详细介绍了混凝土抗压强度试验和混凝土轴心抗压强度试验、混凝土抗折强度试验、混凝土的劈裂强度试验。一、水泥混凝土试件制作及养护为测定经稠度试验合格的混合料的技术性质（水泥混凝土的抗压和抗折强度） 并使测定结果具有可比性，必须按规定的方法制备各种不同尺寸的试件，并进行标准养护。1试件的成型（1） 将拌和机、振动器、磅秤、铲、坍落筒等设备仪器擦洗干净，校验准确，配备齐全，备齐原料。在试模内壁涂抹一薄层矿物油脂，试模接缝处，先用油粘土或硬黄油等涂抹，避免漏浆。（2） 使用拌和机前

38、，应先用少量砂浆进行涮膛，再刮出涮膛砂浆，以避免正式拌和混凝土时，水泥砂浆粘附筒壁的损失。涮膛砂浆的水灰比及砂灰比，与正式的混凝土配合比同。（3） 按规定称好各种原材料，往拌和机内顺序加入石子、砂、水泥。开动拌和机，将材料拌和均匀，在拌和过程中将水徐徐加入，全部加料时间不宜超过2 min 。水全部加入后，继续拌和约2 min ，而后将拌和物倾出在铁板上，再经过人工翻拌12 min ，以使拌和物均匀一致。（4） 采用人工拌和时，先用湿布将铁板铁铲润湿，再将称好的砂和水泥在铁板上拌匀，加入石子，再一起拌和均匀，而后将此拌和物堆成长堆，中心扒成长槽，将称好的水倒入约一半，将其与拌和物仔细拌匀，再将材

39、料堆成长堆，扒成长槽，倒入剩余的水，继续进行拌和，来回翻拌至少6 遍。从加水完毕时起，拌和时间如下表的规定。拌和时间表混凝土拌和物体积（l）拌和时间（min）少于304 531 505 951 759 12（5） 取出混凝土拌和物代表样，进行坍落度或维勃试验，认为品质合格后，即开始制件，或做其他试验。（6） 一般情况下，当坍落度小于70 m m 时，用标准振动台成型。将试模放在振动台上夹牢，防止试模自由跳动，将拌和物一次装满试模并稍有富余，开动振动台至混凝土表面出现乳状水泥浆时为止，振动过程中随时添加混凝土使试模常满，记录振动时间（约为维勃秒数的2 3 倍，一般不超过90s）。振动结束后，用金

40、属直尺沿试模边缘刮去多余混凝土，用镘刀将表面初次抹平，待试件收浆后，再次用镘刀将试件仔细抹平，表面与试模边缘的高低差，不得超过05 m m 。（7） 用平板式振动器时，可将试模并放在垫木上，其他操作与振动台成型相同。（8） 一般情况下，当坍落度不小于70 m m 时，用人工成型。拌和物分厚度大致相等的两层装入试模，每层插捣次数符合下表的规定。人工成型插捣次数表试件尺寸（m m）每层插捣次数试件尺寸（m m）每层插捣次数b h d100 100 1001210010040050150 150 1502520020020050150 150 30075150150500100捣固时按螺旋方向从边缘

41、到中心均匀地进行。插捣底层时，捣棒到达模底，插捣上层时，捣棒插入该层底面下20 30 m m 处。插捣时应用力将捣棒压下，不得冲击，捣完一层后，如有棒坑留下，可用捣棒轻轻填平。流动性小的混凝土，在插捣过程中，随时用镘刀沿试模内壁插抹数次，以防试件产生麻面。试件抹面与试模边缘高低差，不得超过05 m m 。2试件的养护（1） 试件成型后，用湿布覆盖表面（或其他保持湿度办法），在室温（20 5），相对湿度大于50 的情况下，静置1 2 昼夜，然后拆模并作第一次外观检查、编号，对有缺陷的试件应除去，或加工补平。 1686 （2） 将完好试件标准养护至试验时止，标准养护室温度（20 3），相对湿度在9

42、0 以上，试件宜放在铁架或木架上，间距至少30 50 m m ，并避免用水直接冲淋。或者将试件放入水槽中养护，水温（20 3），或者用其他方法养护，但须在报告中说明。（3） 至试验龄期时，自养护室取出试件，并继续保持其湿度不变。如试件与构件同条件养护，亦应尽量保持与构件相同干湿状态进行试验。（4） 当须结合施工情况时，试件成型与养护允许与实际情况同，但应在报告中说明。二、水泥混凝土抗压强度试验水泥混凝土的抗压强度明显高于其抗弯拉强度，在道路工程中，一般以混凝土的抗弯拉强度作为控制指标，但抗压强度仍然是设计过程中的一个控制标准。本节介绍了混凝土的抗压强度试验方法。1目的和适用范围本试验规定了测定

43、混凝土抗压极限强度的方法，以确定混凝土的强度等级，作为评定混凝土品质的主要指标，本试验适用于各类混凝土的立方体试件。2试件制备（1） 混凝土抗压强度试件以边长150 m m 的正方体为标准试件，其集料最大粒径为40 m m 。（2） 混凝土抗压强度采用非标准试件时，其集料粒径应符合下表的规定。抗压强度试件尺寸表集料最大粒径（m m）试件尺寸（m m）30100 100 10040150 150 15060200 200 200（3） 混凝土抗压强度试件应同龄期者为一组，每组为3 个同条件制作和养护的混凝土试块。3仪器设备同混凝土试件的制作设备。（ 1687 ）4试验步骤（1） 取出试件，先检查

44、其尺寸及形状，相对两面应平行，表面倾斜偏差不得超过05 m m 。量出棱边长度，精确至1 m m 。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。试件如有蜂窝缺陷，应在试验前三天用浓水泥浆填补平整，并在报告中说明。在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件，称出其质量。（2） 以成型时侧面为上下受压面，试件安放在球座上，球座置于压力机中心，几何对中（指试件或球座偏离机台中心在5 m m 以内，下同），强度等级小于c30 的混凝土取03 05 m pas 的加荷速度，强度等级不低于c30 时则取05 08 m pas 的加荷速度，当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试

45、件破坏，记下破坏极限荷载。5试验结果计算（1） 混凝土立方体试件抗压强度r 按下式计算：r p/a式中：r 混凝土抗压强度，m pa ；p 极限荷载，n ；a 受压面积，m m 2 。（2） 以3 个试件测值的算术平均值为测定值。如任一个测值与中值的差值超过中值的15 时，则取中值为测定值；如有两个测值与中值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效。（3） 非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数，并应在报告中注明。抗压强度尺寸换算系数表试件尺寸（m m）尺寸换算系数100 100 1000.95150 150 1501.00200 200 2001.05计算结果精确至01 m pa三、水泥混

46、凝土轴心抗压强度试验 1688 确定混凝土强度等级是采用立方体试件，但实际工程中，钢筋混凝土结构形式极少是立方体的，大部分是棱柱体（正立方） 或圆柱体。为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，计算轴心受压构件时，都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依据。1目的和适用范围本试验规定了测定混凝土轴心抗压强度的方法，以提出设计参数和抗压弹性模量试验荷载标准，本试验适用于各类水泥混凝土的直角棱柱体试件。2试件制备1） 混凝土轴心抗压强度试件为直角棱柱体， 标准试件尺寸为150 m m 150 m m 300 m m ，集料最大粒径应为40 m m 。如确有必要，允许采用非

47、标准尺寸的棱柱体试件，但其高宽比应在2 3 范围内，其集料粒径应符合规定。2） 混凝土轴心抗压强度试件以同龄期者为一组，每组为3 根同条件制作和养护的混凝土试件。3仪器设备主要设备同混凝土试件的制作设备。4试验步骤（1） 取出试件，清除表面污垢，擦去表面水分，仔细检查后，在其中部量出高度和宽度，精确至1 m m ，计算试件受压面积。在准备过程中，要求保持试件湿度无变化。（2） 在压力机下压板上放好试件，几何对中，球座最好放在试件顶面并凸面朝上。（3） 加荷速度应符合抗压强度测试的规定。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下最大荷载。5试验结果计算（1） 混凝土

48、轴心抗压强度r a 按下式计算：r a p/a式中：r a 混凝土轴心抗压强度，m pa ；p 极限荷载，n ；a 受压面积，m m 2 。（2） 轴心抗压强度平均值计算及异常数据取舍原则，同混凝土抗压强度试验的规定。（3） 采用非标准尺寸试件测得的轴心抗压强度，应乘以尺寸换算系数，200 m m 200 m m 截面试件换算系数为105 ；对100 m m 100 m m 截面试件换算系数为095 。四、水泥混凝土抗折强度试验混凝土在直接受拉时，很小变形就要开裂，它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的110 120 。道路路面或机场道面用水泥混凝土，以抗弯拉强

49、度为主要强度指标，抗压强度作为参考指标。1目的和适用范围本试验规定了测定混凝土抗折（抗弯拉） 极限强度的方法，以提供设计参数，检查混凝土施工品质和确定抗折弹性模量试验加荷标准，适用于道路混凝土的直角小梁试件。2试件制备（1） 混凝土抗折强度试件为直角棱柱体小梁，标准试件尺寸为150 m m 150 m m 550 m m ，集料粒径应不大于40 m m ，如确有必要，允许采用100 m m 100 m m 400 m m 试件，集料粒径应不大于30 m m 。（2） 混凝土抗折强度试件应取同龄期者为一组，每组为同条件制作和养护的试件3根。3仪器设备（1） 试验机：50 300kn 抗折试验机或

50、万能试验机。（2） 抗折试验装置，即三分点处双点加荷和三点自由支承式混凝土抗折强度与抗折弹性模量试验装置，活动船形垫块共4 块，另附活动支架，以保证试件准确就位而不损及船形垫块下面的定位弹簧。抗折试验装置图1 、2 、6 一个钢球；3 、5 两个钢球；4 试件；7 活动支座；8 机台；9 活动船形垫块4试验步骤（1） 试验前先检查试件，如试件中部13 长度内有蜂窝（如大于7 m m 2 m m），该试件应立即作废，否则应在记录中注明。（2） 在试件中部量出其宽度和高度，精确至1 m m 。调整两个可移动支座，使其与试验机下压头中心距离各为225 m m ，并旋紧两支座，将试件妥放在支座上， 试

51、件成型时的侧面朝上， 几何对中后， 缓缓加一初荷载， 约1kn ，而后以05 07 m pas 的加荷速度，均匀而连续地加荷（低强度时用较低速度）。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下最大荷载。5试验结果计算（1） 当断面发生在两个加荷点之间时，抗折强度r b 按下式计算：r b p l/bh2式中：r b 抗折强度，m pa ；p 极限荷载，n ；l 支座间距离，l 450 m m ；b 试件宽度，m m ；h 试件高度，m m 。（2） 如断面位于加荷点外侧，则该试件之结果无效；如有两根试件之结果无效，则该组结果作废。（3） 抗折强度测定值的计算及异常数

52、据取舍原则，同抗压强度试验的规定。计算结果精确至001 m pa 。断面位置在试件断块短边一侧的底面中轴线上量得。（4） 采用100 m m 100 m m 400 m m 非标准试件时，在三分点加荷的试验方法同前，但所取得的抗折强度值应乘以尺寸换算系数085 。五、水泥混凝土劈裂抗拉强度试验混凝土抗拉试验过去多用8 字形试件或棱柱体试件直接测定轴向抗拉强度，但是这种方法由于夹具附近局部破坏很难避免，而且外力作用线与试件轴心方向不易调成一致，所以我国采用立方体（国际上多用圆柱体） 的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度。该方法的原理是在试件的两个相对的表面素线上，作用着均匀分布的压力，这样就能够

53、在外力作用的竖向平面内产生均布拉伸应力，这个拉伸应力可以根据弹性理论计算得出。这个方法大大简化了抗拉试件的制作，并且较正确地反映了试件的抗拉强度。本节主要介绍混凝土劈裂强度试验的方法。1目的和适用范围本试验规定了测定混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度方法，适用于各类混凝土的立方体试件。2试件制备（1） 采用边长150 m m 方块作为标准试件，其最大集料粒径应为40 m m 。（2） 本试件应同龄期者为一组，每组为3 个同条件制作和养护的混凝土试块。3仪器设备（1） 主要设备同混凝土试件的制作设备。（2） 劈裂钢垫条和三合板垫层（或纤维板垫层）钢垫条顶面为直径150 m m 弧形，长度不短于试件边

54、长。木质三合板或硬质纤维板垫层的宽度为15 20 m m ，厚为3 4 m m ，垫层不得重复使用。劈裂试验用钢垫条（尺寸单位：m m）1 上压板；2 下压板4试验步骤（1） 试件从养护地点取出后，擦拭干净，测量尺寸，检查外观，在试件中部划出劈裂面位置线。劈裂面与试件成型时的顶面垂直，尺寸测量精确至1 m m 。（2） 试件放在球座上，几何对中，放妥垫层垫条，其方向与试件成型时顶面垂直。（3） 当混凝土强度等级低于c30 时，以002 005 m pas 的速度连续而均匀地加荷；当混凝土强度等级不低于c30 时，以005 008 m pas 的速度连续而均匀地加荷。当上压板与试件接近时，调整球座使接触均衡，当试件接近破坏时，应停止调整油门，直至试件破坏，记下破坏荷载，准确至001kn 。（ 1692 ）5试验结果计算（1） 混凝土劈裂抗拉强度rt 按下式计算：rt 2p/a式中：rt 混凝土劈裂抗拉强度，m pa ；p 极根荷载，n ；a 试件劈裂面面积，m m 2 。（2） 劈裂抗拉强度测定值的计算及异常数据的取舍原则，同抗