水泥和水泥混凝土试验检测方法

1、第一节 水泥材料试验检测方法一、适用范围及试样准备方法（）适用范国按我国现行国标（GB175 92）和（GB1344 92）要求，对水泥的技术性质应进行纲度、凝结时间、安定性和胶砂强度等试验，这里主要介绍与工程密切相关的后三个试验，本方法适用硅酸盐水泥、普通硅 酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其他品种水泥。（二）水泥试样准备方法 1散装水泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过 500t随机地从不少于 3个车罐中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从 中称取不少于 12kg 水泥作为检验试样。2袋装水

2、泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，以一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过2oot。随机地从不少于 20袋中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于 12kg 水泥作为检验试样。3对来源固定，质量稳定、且又掌握其性能的水泥，视运进水泥的情况，可不定期的采集试样进 行强度检验。如有异常情况应作相应项目的检验。4对已运进的每批水泥，视存放情况应重新采集试样复验其强度和安定性。存放期超过3 个月的水泥，使用前必须复验，并按照结果使用。5. 取得的水泥的试样试验应首先充分拌匀，然后通过 0.9mm 方孔筛，记录筛余物情况，但要防止过 筛时混进其他水泥。二、水泥标

3、准稠度用水量试验检测方法（一）概述水泥标准稠度用水量是指水泥净浆在标准稠度仪上，当标准试锥下沉深度为（282） mm时的拌和用水量。确定标准稠度的目的是为了在进行水泥凝结时间和安定性试验时，对水泥净浆在标准稠 度的条件下测定 ,使不同的水泥具有可比性。（二）仪器设备1. 标准稠度与凝结时间测定仪（应符合GB3350.6 规定）。该仪器由铁座和可以自由滑动的金属圆棒构成。松紧螺丝用于调整金属棒的高低。金属棒上附有指针，在量程075mm 的标尺上可指示金属棒的下降距离。当测定标准稠度时，可以金属圆棒下装一金属空心试锥，锥底直径为40mm，高为50mm。装净浆用的锥模上口内径为 60mm，锥高70m

4、m。2净浆搅拌机（应符合 GB3350.8 要求）。由搅拌翅和平底搅拌锅组成，搅拌翅转速为90r/min，搅拌锅的内径为 130mm，深为95mm，搅拌翅与锅壁底的间隙为0.25mm。（三）试验方法1. 标准稠度用水量，可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定，如发生争议时 以前者为准。2测定前须经检查，以保证测定仪的金属棒能自由滑动;试锥降至锥模顶面位置时指针应对准标尺零点，搅拌机应运转正常。3水泥净浆的拌制。搅拌锅和搅拌叶片应先用湿棉布擦过，然后将称好的500g 水泥试样倒入搅拌锅内。拌和时，先将搅拌锅放到机锅座上，升至搅拌位置，开动机器，同时徐徐加入拌和水， 慢速搅拌120s,停伴1

5、5s，接着快速搅拌、120s后停机。采用调整水量方法时、拌和用水量是先按经验确定一个水量，然后逐次改变用水量，直至达到标准稠度为止；采用不变水量方法时，拌和用水量为142.5mL （准确至0.5mL ）。4装模测试。拌和结束后，立即将拌好的净浆装人锥模内，用小刀插捣，振动数次，刮去多余净浆， 抹平后迅速放到试锥下面固定位置上，将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝，然后突然放松，试锥自由沉人净 浆中，到试锥停止下沉时记录试锥下沉深度。整个操作应在搅拌后1.5min 内完成。（四）试验结果1. 用调整水量方法测定时，以试锥下沉深度（28 士 2） mm 时的净浆为标准稠度净浆：其拌和水量为该水泥的标准稠度

6、用水量（按水泥质量的百分比计） 。如下沉深度超出范围，须另称试样，调整水量，重 新试验，直至达到（ 28 士 2） mm 时为止。2用不变水量方法测定时，根据测得的试锥下沉深度，计算得到标准稠度用 水量。试锥下沉深度小于 13mm 时，应改用调整水量方法测定。3. 为使不变水量和调整水量两种方法测定得到的标准稠度用水量不发生争议，可以用不 变水量法计算得到的标准稠度用水量重复试验方法3 和 4,再按调整水量法，以试锥下沉深度为（28 士 2） mm时的拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量P。三、水泥净浆凝结时间试验检测方法（一）概述凝结时间。以标准稠度用水量试验制成的水泥净浆装在测定凝结时间用的

7、圆模中，在标准稠度仪上、以标准试针测试之， 从加水时起，至试针沉人净浆中距底板 23mm时所需的时间称为初凝时间；从加水时起，至试针沉人净浆不超过1.00.5mm时所需时间称为终凝时间。（二）仪器设备1 凝结时间测定仪，同标准稠度与凝结时间测定仪，此时，仪器试棒下端应改装为试针，装净浆 的试模采用圆模。2. 湿气养护箱。温度控制在 20C士 3C,相对湿度大于 90%。（三）试验方法（ 1 ）将圆模放在玻璃板上，在内侧稍稍涂上一层机油或白矾士林。调整凝结时间测定仪的试针接 触玻璃板时，指针应对准标准尺零点。（ 2）试件的制备。以标准稠度用水量按前述方法制成标准稠度净浆，立即一次装人圆模，振动数

8、 次后刮平，然后放人湿气养护箱内。拌制净浆开始加水时的时间作为凝结时间的起始时间）（3）试件在湿气养护箱养护至加水后 30min 时，将圆模取出，进行第一次测定。测定时，将圆模放 到试针下 ,使试针与净浆面接触 ,拧紧螺丝 1 2s 后突然放松 ,试针垂直自由沉人净浆、观察试针停止下沉时 指针读数。最初测定时，应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下沉为准；在整个 测试过程中，试针贯入的位置至少要距圆模内壁 10mm。临近初凝时，每隔 5min 测定一次；临近终凝时，每隔 15min 测定一次。每次测定不得让试针落人 原针孔内海次测定完毕应将试针擦净并将圆模放回湿气养护箱内

9、，测定全过程中要防止圆模受振。（四）试验结果1. 当试针沉入净浆至距底板 2 3mm 时，即为水泥达到初凝状态；当下沉不超过 1 0.5mm 时，水泥达到终凝状态。 由开始加水至初凝、 终凝状态的时间分别为该水泥的初凝时间和终凝时间， 用小时（h）和分（min）来表示。2：到达初凝或终凝状态应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。四、水泥安定性试验检测方洁（一）概述水泥安定性试验按现行国标（ GB 1346 一89）测定。有两种测定方法，即雷氏法和试饼法，有争议时以 雷氏法为准。雷氏法是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值；试饼法通过观察水泥净浆试饼煮后的外 形变化来检验

10、水泥的体积安定性。（二）仪器设备1 .沸煮箱：有效容积为 41Ommx24Ommx310mm ，笆板结构应不影响试件结果， 笆板与加热器之间 的距离大于50mm,箱的内层由不锈钢金属材料制成，能在（30 ± 5） min内将箱内的试验用水从室温升至沸腾并保持沸腾状态 3h 以上，整个试验过程中不许补充水。2. 两块约 1oommx1oomm 的玻璃板。3雷氏夹：由铜材制成，一根指针的根部先悬挂在一根金属丝或尼龙丝上，然后，另一根指针的根部挂上300g质量的砝码，此时，两根指针的针间距离增加值应在（17.5 士 2.5） mm范围以内，即2x =17.5 x2.5mm，见图5-6。当去

11、掉砝码后针尖的距离能恢复至挂砖码前的状态。每个雷氏夹需配两块质量为7580g的玻璃板。4. 量水器：最小刻度为 O.ImL，精度1 %。5天平：分度值不大于 1g。6。 湿气养护箱：应能使温度控制在（20 士 3）C，湿度大子 90%。7. 雷氏夹膨胀值测定仪：见图5-7，标尺最小刻度为 1mm。（三）试验方法1 .雷氏夹法（ 1）以标准稠度的用水量，按前述方法制成标准稠度净浆。（ 2）将预先准备好的雷氏夹放在已稍涂油的玻璃板上，并立刻将制好的标准稠度净浆装满试模，装 模时一只手轻轻扶持试模，另一只手用宽约 10mm 的小刀插捣 15 次左右，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃 板，立刻将试模移至湿气

12、养护箱内养护（ 24士 2） h。（3）调整好沸煮箱内的水位，保证在整个煮沸过程中水都能没过试件，不需半途添补试验用水，同 时保证能在（ 30 士 5）内升至沸腾。（4） 脱去玻璃板，取下试件，测量试件指针尖间的距离（A）,精确到0.5mm,然后将试件放人水中蓖板 上，指针朝上，试件之间互不交叉，然后在（30 士 5） min内加热至沸腾，并恒沸 3h 士 5min。（5）沸煮结束，即放掉箱中的热水，打开箱盖；等箱体冷却至恒温，取出试件，测量雷氏夹指针尖端间的距离，记录至小数点后一位，当两个试件的的平均值相差不大于5mm 时，即认为该水泥安定性合格。当两个试件的值相差超过 4mm 时,应用同一

13、样品立即重做一次试验。2，试饼法（ 1）以标准稠度的用水量，按前述方法制成标准稠度净浆。（2）取出一部分标准稠度的净浆分成两等份（每份约75g） ，使之呈球形，放在稍涂一层油的玻璃板上，轻轻振动玻璃板，并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹动，做成直径7080mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，然后将试饼放人湿气养护箱内养护（24士 2）h。（ 3）脱去玻璃板，取下试饼，先检查试饼是否完整（如已开裂翘曲需检查原因，确不是因外因引起 时，该试饼为不合格，不必煮沸） ，在试饼无缺陷的情况下，将试饼放在沸煮箱的水中蓖板上，然后在（30士 5） min内加热至沸腾，并恒沸 3h 士 5min。

14、（4）沸煮结束，即放掉箱中热水，打开箱盖府箱体冷却至室温；取出试件进行判别。目测未发现裂 缝，用直尺检查也未弯曲的试饼为安定性合格，反之为不合格，当两个试饼判别结果有矛盾时，该试饼安 定性为不合格五、水泥胶砂强度试验检测方法（一）概述 水泥胶砂强度，是比例为 1:2.5的水泥和标准砂，按规定水灰比，以标准成型方法制成 40mmx40mmxl60mm 棱柱体， 并在标准养护条件下， 养护至规定龄期试块的抗折强度和抗压强度。 根 据（ GB175-92）、 （GB 1344-92 ）或其它有关规定即可确定水泥标号。试验方法参考公路工程水泥 混凝土试验规程（ JTJ053-94 ）。（二）仪器设备1

15、. 胶砂搅拌机：供拌制水泥胶砂用。由搅拌叶和搅拌锅组成。搅拌叶和搅拌锅可作相反方向的转动。搅拌锅的转速为65r/mln，搅拌叶的转速为137r/min。2. 胶砂振动台：供制备胶砂试体振实用，振动台台面面积为360mmx 360mm,台面上装有夹具，能把试模和下料漏斗紧紧夹住。振动台的振动频率为 28oo3oo0次/ min ,台面上放空试模时中心振幅为 （0.85土 0.05）。振动台装有制动器，能使电动机在停车 5s后停止转动。3，试模：试模为可装卸的三联模，它由隔板、端板和底座组成。隔板和端板应编号。组装时应按号组 装，组装后内壁各接触面应互相垂直。4下料漏斗：它由漏斗和模套组成。漏斗用

16、0. 5mm白铁皮制作。下料口宽度一般为45mm。模套高度为 25 m m ，用金属材料制作。5. 抗折试验机和抗拆夹具：抗折试验机采用电动机或手动双杠杆式，也可采用性能符合要求的其它试验机。抗折夹具的加荷和支掌圆柱直径为（10 士 0.1）mm,两支撑间距为（10 士 0.2） mm。6. 抗压试验机和抗压夹具：抗压试验机以总荷载 2003ookN为宜，误差不得超过士 2.0%。抗压夹具由硬质钢材制成，加压板长（62.5 士 0.1） mm,宽不小于40mm，加压面必须磨平。加压时上下压板应相互对准。7. 刮平刀：断面为正三角形,有效长度为26mm。8. 湿度养护箱：同凝结时间试验。（三）试

17、验方法1. 试件成型（ 1）成型前将试模擦净,四周的模板与底座的接触面上应涂黄油,紧密装配,防止漏浆。内壁均匀刷一层机油。勿使机油涂刷过多。（ 2）水泥与标准砂的质量比为1 ：2 . 5 。水灰比按不同品种确定,硅酸盐水泥、 普通水泥、 矿渣水泥为 0.44 ；火山灰水泥 ,粉煤灰水泥为 0.46。（ 3）每成型三条试体需称量的材料及用量。 （4）胶砂搅拌时,先将称好的水泥与标准砂倒入拌锅内,开动搅拌机。拌和5s 后徐徐加水，30s内加完，自开动机器起搅拌（180 士 5） s停车，将粘在叶片上的胶砂刮下，取下搅拌锅。（ 5）在搅拌胶砂的同时,将试模和下料漏斗卡紧在振动台台面中心。将搅拌好的全

18、部胶砂均匀地装人下料漏斗中，开动振动台，胶砂通过漏斗流入试模的下料时间应为2040s（下料时间以漏斗三格中的两格出现空洞时为准），振动（120 士 5） s停车。（ 6）振动完毕 ,取下试模、用刮刀轻轻刮去高出试模的胶砂并抹平。接着在试体上编号,编号时应将试模 的三条试体分在两个以上的龄期内。（ 7）试验前或更换水泥品种时,搅拌锅、叶片和下料漏斗等需用湿布擦干净。2. 试件养护（ 1 ）试件编号后,将试模放入养护箱内,蓖板必须水平。养护（24 士 3） h 后取出,脱模。脱模时应防止试体损伤,硬化较慢的水泥允许延期脱膜,但需记录脱模时间。（2）试体脱模后立即放人水温为（20 士 2）C的水槽中

19、养护，试体之间应留有空隙，水面至少高出 试体2cm，养护水至少每2周更换1次。3. 强度测定（1）抗折强度测定 每龄期取出三条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面附着的水分和砂粒， 清除夹具上圆柱表面粘着的杂物,试件放人抗折夹具内,应使侧面与圆柱接触。 采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放人前，应使杠杆成平衡位置。 抗折试验加荷速度为（50 士 5） N / & 计算抗折强度。 抗折强度结果取三条试体平均值并取整数值。当三个强度值中有一个超过平均值的士10%时，就剔除后再平均,平均值作为抗折强度试验结果。（ 2）抗压强度测定 抗折试验后的两个断块应立即进行抗压试验。抗压试验需用抗压

20、夹具进行，试体受压面为40mmx 62.5mm。试验前应清除试体受压面与加压板间的砂粒或杂物。试验时以试体的侧面作为受压面， 试体的底面靠紧夹具定位销,并使夹具对准压力机压板中心。 压力机加荷速度应控制在（5 士 0. 5） kN/s的范围内，在接近破坏时更应严格掌握）。 抗压强度按式（5-3）计算： 6个抗压强度结果中剔除最大、最小两个数值，以剩下4个值的平均值作为抗压强度试验结果。如不足 6 个时,取平均值。第二节 普通水泥混凝土配合比设计方法一、概 述（一）混凝土配合比设计的内容 1选料。按照道路和桥梁工程设计和施工的要求，选择适合制备所需混凝上的材料，选料主要依据 第一节关于集料的技术

21、要求而进行。2配料。根据道路与桥梁设计中指定的混凝上性能（包括工作性、强皮、耐久性等）和经济性的原 则， 选择混凝上各组分的最佳配合比和用量，本节主要阐述水泥、 水、细集料和粗集料四组分的配料方法。（二）配合比设计的基本要求 1满足结构物设计强度的要求 混凝土路面或桥梁在设计时对不同的结构部位提出不同的“设计强度”要求。为了保证结构物的可靠 性，在配制混凝土配合比时，必须考虑到结构物的重要性、施工单位的施工水平等因素，采用一个比设计 强度高的“配制强度” ，才能满足设计强度的要求。配制强度定得太低，结构物不安全；定得太高又浪费 资金。2满足施工工作性的要求 按照结构断面尺寸和形状，配筋的疏密，

22、以及施工方法和设备来确定工作性（坍落度或维勃稠度） 。 3满足环境耐久性的要求 根据结构物所处环境条件作耐久性设计。如严寒地区的路面或桥梁，桥梁墩台在水中时，需作耐久性 设计。为保证结构的耐久性，在设计混凝土配合比时应考虑允许的“最大水灰比”和“最小水泥用量” 。4满足经济性的要求 在满足设计强度、工作性和耐久性的前提下，配合比设计中尽量降低高价材料（水泥）的用量，并考 虑应用当地材料和工业废料（如粉煤灰等） ，以配制出性能优越，价格便宜的混凝土。（三）混凝土配合比表示方法1. 单位用量表示法：以每1m3混凝上中各种材料的用量表示（例如水泥：水：细集料：粗集料= 330kg:150kg:706

23、kg:1356kg） 。2. 相对用量表示法， 以水泥的质量为 1，并按“水泥： 细集料： 粗集料： 水灰比”的顺序排列表示 （例 如 1:2.14:3.82:0.45 ）。（四）混凝土配合比设计的步骤1 .计算“初步配合比” 根据原材料资料，按我国现行的配合比设计方法，计算初步配合比，即水泥：水：细集料：粗集料 =mco :mwo :mso :mGo。2. 提出“基准配合比” 根据初步配合比，采用实际施工材料进行试拌，测定混凝拌和物的工作性（坍落度或维勃稠度），调整材料用量，提出一满足工作性要求的“基准配合比”，即 mca :mwa :msa :mGa。3. 确定“试验室配合比” 以基准配合

24、比为基础，增加和减少水灰比，拟定几组（通常为三组）适合工作性要求的配合比，通过制备试块，测定强度，确定既符合强度和工作性要求，又较经济的试验室配合比，即mcb :mwb :msb ;mGb。4. 换算“工地配合比” 根据工地现场材料的实际含水率，将试验室配合比，换算为工地配合比，即me :mw :ms :mG 或 1：（mw /me ）:（m s /me ）:（mG /me ）。二、普通混凝土配台比设计方法（抗压强度为指标的计算方法）（一）初步配合比的计算1. 确定混凝上的配制强度混凝上配制强度 应根据：设计要求的混凝上强度等级及施工单位质量管理水平。2。计算水灰比（ w e）（1）按混凝土要

25、求强度等级计算水灰比和水泥实际强度。（2）按耐久性校核水灰比。计算所得的水灰比系按强度要求计算得到的结果。在确定采用水灰比时，还应 根据混凝土所处环境条件，耐久性要求的允许最大水灰比进行校核。如按强度计算的水灰比大于耐久 性允许的最大水灰比，应采用允许的最大水灰比。3. 选定单位用水量（mwo）根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌和物稠度值（坍落度或维勃稠度）选择每立方米混凝 土拌和物的用水量，一般可根据施工单位的经验选定。4. 计算单位水泥用量（mco）（1） 按强度要求计算单位用灰量。每立方米混凝土拌和物的用水量（mwo）选定后，即可根据强度或 耐久性要求已求得的水灰比（ w/c）值

26、计算水泥单位用量：（2）按耐久性要求校核单位用灰量。5. 选定砂率（伍）根据粗骨料品种、最大粒径和混凝上拌和物的水灰比确定砂率。一般可根据施工单位所 用材料的使用经验选定。6. 计算粗、细集料单位用量（mG。、mso） 粗、细集料的单位用量，可用质量法或体积法求得。（1）质量法。质量法又称假定表观密度法。该法是假定混凝土拌和物的表观密度为一固定值，混凝 土拌和物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。在砂率值已知的条件下，可求得粗、细骨料的单位用量。（2）体积法。体积法又称绝对体积法。该法是假定混凝土拌和物的体积等于备组成材料绝对体积和混凝土拌和物中所含空气体积之总和。在砂率值为已知的条件下，

27、计算粗、细集料的单位用量。对于以上两种确定粗、细集料单位用量的方法，一般认为，质量法比较简便，不需要各种组成材料 的密度资料，如施工单位已积累有当地常用材料所组成的混凝土湿表观密度资料，亦可得到准确的结果。 体积法由于是根据各组成材料实测的密度来进行计算的，所以可获得较为精确的结果。（二）试拌调整提出基准配合比1 .试拌（1）试拌材料要求。试配混凝土所用各种原材料，要与实际工程使用的材料相同，粗、细集料的称量均以干燥状态为基准。如不是用干燥集料配制，称料时应在用水量中扣除集料中超过的含水量值，集料 称量也应相应增加。但在以后试配调整时配合比仍应取原计算值，不计该项增减数 值。、（2）搅拌方法和

28、拌和物数量。混凝土搅拌方法，应尽量与生产时使用方法相同。试拌时，每盘混凝土的数量一般应不少于表 5-21的建议值。如需进行抗折强度试验，则应根据实际需要计算用量。采用机械 搅拌时，拌量应不小于搅拌机额定搅拌量的1/4。混凝土试配用拌和物数量表集料最大粒径（mm）拌和物数量（L）集料最大粒径（mm）拌和物数量（L）< 3010154025302。校核工作性，调整配合比按计算出的初步配合比进行试拌，以校核混凝土拌和物的工作性。 如试拌得出的拌和物的坍落度 （或维勃稠度）不能满足要求，或粘聚性和保水性能不好时，则应在保证水灰比不变的条件下，相应调整用水 量或砂率，直到符合要求为止，然后提出供混

29、凝土强度校核用的基准配合比，即。（三）检查强度、确定试验室配合比1. 制作试件、检验强度为校核混凝土的强度，至少拟定三个不同的配合比，其中一个为按上述得出的基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加、减少0.05（或 0.10），其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可增加、减少 1。制作检验混凝上强度的试件时，尚应检验拌和物的坍落度（或维勃稠度） 、粘聚性、保水性及测定 混凝上的表观密度，并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能。为检验混凝土强度，每种配合比至少制作一组（三块）试件，在 28d 标准养护条件下进行抗压强度 测试。有条件的单位可同时制备几组试件，供快速检验或

30、较早龄期（3d, 7d等）时抗压强度测试，以便尽早提出混凝上配合比供施工使用。但必须以标准养护 28d 强度的检验结果为依据调整配合比。2。确定试验室配合比根据强度检验结果和湿表观密度测定结果,进一步修正配合比,即可得到试验室配合比设计值。（1）根据强度检验结果修正配合比 确定用水量（mwb）：取基准配合比中的用水量（mwa），并根据制作强度检验试件时测得坍落度（或维勃稠度）值加以适当调整。 确定水泥用量（口）：取用水量乘以由“强度一灰水比”关系定出的为达到试配强度（fcu,o）所必须的灰水比值。,。 确定粗、细集料用量（msb和mGb）：取基准配合比中的砂、石用量，并按定出的水灰比作适当调整

31、。（2）根据实测拌和物湿表观密度修正配合比 根据强度检验结果修正后定出的混凝上配合比，计算出混凝上的计算湿表观密度（pep）。 根据混凝土的实测表观密度值（人）得出校正系数 5,即 将混凝土配合比中各项材料用量乘以校正系数6,即得最终确定的试验室配合比设计值：（四）施工配合比换算 试验室最后确定的配合比,是按集料绝干状态计算的。而施工现场砂、石材料为露天堆放,都有一 定的含水率。因此,施工现场应根据现场砂、 石的实际含水率的变化, 将试验室配合比换算为施工配合比。 设施工现场实测砂、石含水率分别为a%、b%。计算施工配合比的各种材料单位用量。根据确定的混凝土施工配合比,计算每盘混凝上材料称量值

32、。三、路面水泥混凝土配合比设计方法 （以抗弯拉强度为指标的设计方法） 水泥混凝土路面中混凝土配合比设计方法, 按我国现行国标水泥混凝土路面施工及验收规范 （国 标GBJ97-94）（报批稿）的规定，采用抗弯拉强度或抗压强度为指标的方法。这里介绍（国标GBJ97-94 ）（报批稿）规范推荐的抗弯拉强度为指标的经验公式法。（一）设计要求 路面水泥混凝土配合比设计应满足：施工工作性,抗弯拉强度、耐久性（包括耐磨性）和经济合理的要求。（二）设计步骤1. 计算初步配合比（1）确定配制强度（2）计算水灰比（ w/e）得到灰水比,然后换算为水灰比。路面混凝土水灰比一般不小于 0.40,不大于 0.50。（3

33、）计算单位用水量 （m wo）。（4）计算单位水泥用量 （mwo ）。（5）计算砂石材料单位用量（ mso、mGo）。2。试拌调整,提出基准配合比（1）试拌：取施工现场实际材料,配制0.03m3 混凝土拌和物。（ 2）测定工作性：测定坍落度（或维勃稠度） ，并观察粘聚性和保水性。（3）调整配合比：如流动性不符合要求，应在水灰比不变的情况下，增减水泥用量；如粘聚性和 保水性不符合要求，应调整砂率。（4）提出基准配合比：调整后，提出一个流动性、粘聚性和保水性均符合要求的基准配合比。3。强度测定，确定试验室配合比（ 1）制备抗弯拉强度试件：按基准配合比，增加和减少水灰比，再计算 2 组配合比，用 3

34、 组配合比制备抗弯拉强度试件。（2）抗弯拉强度测定： 3组试件在标准条件下养护 28d 后，按标准方法测定其抗弯拉强度。（3）确定试验室配合比：根据抗弯拉强度，确定符合工作性和强度要求，并最经济合理的实验室 配合比（或称理论配合比） 。4。换算工地配合比 根据施工现场材料性质、砂石材料颗粒表面含水率，对理论配合比进行换算，最后得出施工配合 比。第三节 水泥混凝土拌和物试验检测方法 一、水泥混凝土拌和物的拌制和控制（一）概述、 、 、。 水泥混凝土拌和物的拌制有人工拌制和机械拌制两种。（二）试验室水泥混凝土拌和物的拌制和控制。1. 人工拌制和控制（1）仪器设备 拌板： lmx2m 的金属板； 铁

35、铲：手工拌和用；” 量具：装水泥及各种集料用； 量筒： 1oo0mL ； 抹布；台秤：称量50kg，分度值0. 5kg。（ 2）拌制步骤： 清除拌板上粘着的混凝土，并用湿布拭润，然后按计算结果称取各种材料，分别装在各容器中。 按配合比称好各种材料：称量的精确度：粗集料为士1%,水、水泥及细集料为士 0.5%。 将称好的砂置于拌板上，然后倒上所需数量的水泥；用铲子拌和至呈均一颜色为止。 加入所需数量的粗集料拌和，使粗集料在整个拌和物中分配均匀为止。 使该拌和物成细长、椭圆形的堆，在堆的中心仔细扒一凹穴，将所需水的入半注入凹穴 中，小心拌和，不使水流散，重新将材料堆集成堆，并将剩下的水渐渐加入，继

36、续用铲拌和（至少 困拌 6 遍）,直至彻底拌匀为止。2. 机械拌制和控制（ 1 ）仪器设备 试验室用混凝上拌和机：容积为 75100L;转速为1822r/min。 其他仪器设备均同人工拌制用的仪器设备。（2）拌制步骤 按计算结果将所需材料分别称好，装在各容器中、各材料称量精度同人工拌和。 使用拌和机前, 应先用少量砂浆进行涮瞠, 再刮去膛砂浆, 以避免正式拌和混凝土时, 水泥浆（粘 附筒壁）损失。涮膛砂浆的水灰比及砂灰比与混凝土相同。 将称好的各种原材料，往拌和机按顺序加入（石子、砂和水泥），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2min。水全部加入后，继

37、续拌和2min，然后将拌和物倾于拌和板上。再经人工翻拌12min，务使拌和物均匀一致。所得之混凝土拌和物，可供作工 作性试验或水泥混凝土强度等试验使用。 拌制混凝土拌和物的拌和机及拌板等其他仪器在使用后必须立即清洗干净。（三）工地混凝土拌和物的拌制控制和取样方法1拌制和控制 工地混凝土拌和物的拌制和控制方法基本与试验室混凝土拌和物拌制和控制相同。 只是工地使用的 拌和机容量大，而且是控制上水器加水；所以混凝土拌和物中的砂、石、水泥原材料拌制前要计量准确 外，还应详细阅读所用拌和机说明书，对拌和机的上水器做专门的校验。2。工地混凝土拌和物有关指标的抽检和取样方法 进行工地混凝土拌和物的工作性试验

38、或水泥混凝土强度等试验时，取样应有代表性。凡由搅拌机、 料斗、运输小车以及浇制的构件中取样的，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） ，集中用铁铲翻拌均匀， 而后立即进行拌和物的试验。 试样数量应在 20L 以上或较试验所需的数量多 5L 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。二）水泥混凝土拌和物的工作性试验检测方法（一）概述 新拌混凝土拌和物，必须具备：有一定流动性、均匀不离析、不渗水、容易抹平等性质，以适 合运送、灌筑、捣实等施工要求、这些性质总称为和易性，通常用稠度表示。测定稠度的方式有坍落度 和维勃稠度。坍落

39、度试验方法适用骨料最大粒径不大于 40mm 、坍落度值不小于 10mm 的混凝土拌和物稠度 测定；维勃稠度试验方法适用于最大粒径不大于40mm，维勃稠度在530s的混凝土拌和物测定。（二）坍落度试验 L 仪器设备（1）坍落度筒： 坍落度筒为铁板制成的截头圆锥筒， 厚度应不小于 1.5mm, 内侧平滑，没有铆钉头之类的突出物， 在筒的上方约 2/3 高度处安装两个把手；近下端两侧焊两个踏脚板，以保证坍落度筒可以稳定。（2）捣棒：直径16mm,长约650mm，并具有半球形端头的钢质 ？圆棒。（ 3）其他：小铲、钢尺、喂料斗、馒刀和钢平板等。2试验方法（ 1）试验前将坍落度筒内冲洗净，放在水润湿过的

40、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 3 层装人筒内：每层装人高度稍大于筒高的 1/3 ，用捣棒在每一层的截面上均 匀插捣 25 次。，在全部面积上沿螺旋线由边缘至中心进行插捣。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2030mm，插捣棒须垂直压下（边缘部分除外），不得冲击。在插捣顶层时，装人的混凝上应高出坍落筒，随插捣过程随时添加拌和物，当顶层插捣完毕后，用捣棒作锯和滚 的动作，以清除掉多余的混凝土，用馒刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌和物，而后立即垂直地提起坍落 度筒，提筒在 510s 内完成，并使混凝土不受横向力及扭力作用。从开始装筒至提起坍落度

41、筒的全过 程，不应超过 2 5min。（ 3）将坍落度筒放在锥体混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出目标尺底面至试样顶面 中心的垂直距离，即为该混凝土拌和物的坍落度，以 mm 计，精确至 5mm。（ 4）同一次拌和的混凝土拌和物，必要时，宜测两次坍落度、取其平均值作为测定值。每一次必 须换新的拌和物，如两次结果相差 20mm 似上，须作第三次试验；如第三次结果与前两次结果均相差 20mm 以上时，则整个试验重做。（ 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，并作记录。 棍度 :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； 含砂情况，按拌和物

42、外观含砂多少而评定，分多。中、少三级。 多：表示用馒刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝； 中：表示抹五六次才使表面平整无峰窝；少：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。 粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况。评定方法用捣棒在已坍落的混凝上锥体一侧轻打， 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，则表示粘 聚性不好。 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：表示提起坍落度筒后，没有水分从底部析出。（三）混

43、凝土拌和物维勃稠度试验1仪器设备（ 1）维勃稠度仪： 容器：为金属圆筒，内径（240 士 3）mm，高200mm，壁厚3mm，底厚7. 5mm，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。 坍落度筒：为截头圆锥，筒底部直径（2oo 士 2） mm，顶部直径（100 士 2） mm，高度（3oo 士 2）mm，壁厚不小于1. 5mm，上下开口并与锥体轴线垂直，内壁光滑，筒外安有把手。 圆盘： 用透明塑料制成 ,上装有滑棒， 滑棒可以穿过套筒垂直滑动， 套筒装在一个可用螺栓固定位置的旋转悬臂上。 悬臂上还装有一个漏斗， 坍落筒在容器中放好后， 转动旋臂， 使漏斗底

44、部套在坍落筒上口， 旋臂装在支柱上，可用定位螺丝固定位置。滑棒和漏斗的轴线应与容器的轴线重合。圆盘直径（230士 2）mm，厚（10 士 2） mm,圆盘、滑棒及荷重在一起滑动部分质量为（2750 士 50）g.滑棒刻度可测量坍落度值。振动台：工作频率 50 Hz,空载振幅0. 5mm，上有固定螺丝。（ 2）捣棒、秒表、馒刀等。2 试验步骤（1）将容器用螺母固定在振动台上,放人坍落度筒,把漏斗转到坍落度筒上口,拧紧螺丝,使漏 斗不偏离开坍落度筒口。（ 2）按坍落度试验步骤,分三层装拌和物,每层捣25 次,捣毕第三层混凝上后,移去漏斗,抹平筒口,提起筒模：拧紧螺栓,仔细地放下圆盘,读出滑棒上的刻

45、度即为坍落度值。（ 3）拧紧螺丝,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,关阈振动台,记下秒表所记录时间。（ 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。（ 5）结果表示方法：秒表所记录时间即为混凝土拌和物稠度的维勃时间。 三、水泥混凝土拌和物毛体积密度试验检测方法（一）概述 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。（二）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 40mm时

46、，量筒容积 V = 5L ,即 186mmx186mm，精确至2mm （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 而不漏水,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、馒刀、玻璃板等。（三）试验步骤1 试验前用湿布将量筒内外擦试干净，称出质量mi，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70mm 时，将代表样分三层装人量筒，每层高度约 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 底层应至筒底，捣上两层时，须插入其下一层约2030

47、mm。每捣毕一层，应在量筒外壁拍打1015次，直至拌和物表面不出现气泡为止。每层插捣 25 次。3 .如用振动台振实时（坍落度小于70m）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需加压，则试验时应在相应压力下予以 振实。4 用金属直尺齐筒口刮去多余的混凝土，仔细用馒刀抹平表面、并用玻璃板检验，而后擦净量筒外部并称其质量m2，精确至50g。（ 1 ）试验结果计算按下式计算拌和物毛体积密度p，精确至10kg/m3 。p=（m2 -m1）/V式中： ph 拌和物毛体积密度， kg/L;m1 一一量筒质量，吨；m2 一一捣实或震实后混凝

48、上和量筒总质量，kg；V 一一量筒容积， 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。 注：应经常校正量筒容积，将干净的量筒和玻璃板合并称其质量，再将量筒加满水，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，即为量筒容积。四、水泥混凝立拌和物含气量试验检测方法（改良气压法）（一）概述测定混凝土拌和物中的含气量，适用于集料粒径不大于40mm，含气量不大于10%，有坍落度的混凝土。（二）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）, 1oomL量筒，注水器，水平仪，插捣棒。3, 其他：磅秤（称量

49、50kg，感量50g卜木锤、刮尺、馒刀、玻璃板（ 250mmx25Omm ）。（三）试验步骤1 ,标定仪器（ 1）量钵容积的标定。称量含气量测定仪量钵加玻璃板质量,然后在量钵内加满水,用玻 璃板沿量钵顶面平推,使量钵内盛满水而玻璃下无气泡,擦干钵体外表面后连同玻璃板一起称量。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。（ 2） 含气压 0 点的标定。把量钵加满水,将校正管接在钵盖下面小龙头的端部,将钵盖轻放在量钵上, 用夹子夹紧使其密封良好,并用水平仪检查仪器是否水平。打开小龙头,松开排气阀,用注水器 从小龙头处加水,直至排气阀出口冒水为止。然后拧紧小龙头和排气阀,此时钵盖和钵体之

50、间的 空隙被水充满。用手泵向气室充气，使表压稍大于0.1MPa，然后用微调阀调整表压至 0.1MPa。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流到量筒中。当量筒中的水为量钵容积的1%时，闭小龙头。打开排气阀，使量钵内压力与大气压平衡，然后重新用手泵加压， 并用微调阀准确地调到 0 1MPa。按12次阀门杆，此时测得的压力表读值相当于含气量I%，同样方法可测得含气量 2%、3%的压力表读值。以压力

51、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。2混凝土拌和物含气量的测定（1）擦净量钵与盖内表面，并使其水平放置。将新拌混凝土拌和物均匀适量地装人量钵内，用振 动台振实，振捣时间以 1530s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 1020mm。（2）剖去表面多余的混凝土拌和物，用馒刀抹平，并使其表面光滑无气泡。（ 3 ）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，使之密封 良好。（ 4）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 关紧小龙头和徘气阀。（ 5 ）关好所

52、有的阀门， 用手泵打气加压， 使表压稍大于 0.1 MPa ，用微调阀准确地将表压调到 01 MPa 。 （6）按下阀门杆 12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。（7）测定集料含气量 C。测定方法见公路工程水泥混凝上试验规程（JTJ053-94）混凝土拌和物含气量试验（水压法） 。（四）试验结果计算计算含气量。以两次测值的平均值作为试验结果。 如果两次含气量测值相差 02以上时， 需找出原因并重做试验。五、水泥混凝土拌和物凝结时间试验检测方法（一）概述 本试验规定了测定混凝土拌和物凝结时间的方法

53、，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。（二）仪器设备1 贯人阻力仪：刻度盘精度 5N。2. 测针：长约130mm，平面针头圆面积分 100mm2、50 mm2和20 mm2三种。3试模： 150mm x 150mm 铁制试模，或用平面最小边长和深度均不小于 150mm 的不吸水的 刚性容器。4 .钢制捣棒：直径 160mm，长650m，一端为半球形。5标准筛：孔径 5mm。6.其他：铁制拌和板、吸液管和玻璃片。（三）试样制备1 .取混凝土拌和物代表样，用 5mm 筛尽快地筛出砂浆，再经人工翻拌后，装人一个试模。每批混 凝土拌和物取一个

54、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含水量。2.砂浆装人试模后，用捣棒均匀插捣（平面尺寸为 150mmx150mm 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10mm。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 20mm，使倾斜静置约 2min，用吸管吸去泌水。以后每次测试前约 5min,重复上述步骤，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

55、水问隔时间可适当延长），若在贯人测试前还泌水，也应吸干。（四）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. 根据试样的贯人阻力大小选择适宜的测针。3.测定时，测针应距试模边缘至少 25mm ,测针贯人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： 12点，取其算术平均值为该时间的贯人阻力值。4每个试样作贯人阻力试验不小于6次，最后一次的单位面积贯入阻力应不低于28MPa。从加水拌和时算起，常温下普通混凝土 3h 后开始测定，以后每间隔 lh 测一次；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 0.5h测一次，缓凝混凝土或低

56、温情况下，可从5h后开始测定，以后可每隔 2h 测一次。（五）试验结果计算1 计算单位面积贯人阻力 P。2. 凝结时间取三个试样的平均值。 但初凝时间误差不大于 30min ，如果三个数值中有一个 与平均值之差大于 30min ，则取三个值的中间值为结果；如果最大与最小值与平均值之差大于 30min ，则试验应重做。3以单位面积贯人阻力为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制单位面积贯人阻力与测试时 间关系曲线。 。4经 3 5MPa 及 28MPa 画两条平行于横坐标的直线，则直径与曲线相交点的横坐标即 为初凝时间和终凝时间。六、水泥混凝土拌和物水灰比试验检验方法简介（一）概述 水泥混凝土结构物的生产与施工中， 混凝上的水灰比不仅是决定其强度及密实性的重要因 素， 还影响着混凝土的其他性能。 一般的混凝土， 当水灰比每增加 0.05时， 它的抗压强度会降 低 5MPa 左右。即水泥用量不变时，水灰比越小，强度越高，密实性和耐久性越好。但水灰比 过小，