公路工程检测技术 课件 任务2.2 水泥混凝土及水泥砂浆性能检测

项目2公路工程常用混合料性能检测

【学习引导】【能力目标】能够对路面结构常用基层材料无机结合料稳定类（水泥稳定类或石灰稳定类）材料的技术性质进行检测及准确评价，通过正确测绘水泥（石灰）剂量测定标准曲线，准确采用EDTA滴定法对施工中混合料质量进行控制和评价；能够对常见路面面层混合料（水泥混凝土及沥青混合料）的技术性质进行检测并准确评价，主要评价指标为水泥混凝土抗压和抗弯拉强度，水泥砂浆抗压强度，沥青混合料高稳定性、水稳定性及强度，并通过检测结果正确的指导施工。§2.1无机结合料稳定材料检测§2.2水泥混凝土及水泥砂浆性能检测§2.3沥青混合料性能检测主要内容

主要内容

§2.1无机结合料稳定材料检测§2.2水泥混凝土及水泥砂浆性能检测§2.3沥青混合料性能检测

水泥混凝土面层的设计强度以抗弯拉强度为设计标准，桥梁结构使用的混凝土及砂浆设计强度均以抗压强度为设计标准。在浇筑混凝土或砂浆时需要评定其抗弯拉强度或抗压强度。设计强度均以抗压强度为设计标准。一、混凝土试件的制作及养护方法（教材P44）混凝土抗弯拉强度可用小梁法（标准试件尺寸150mm×150mm×550mm）或劈裂法（标准试件尺寸为150mm×150mm×150mm的立方体），标准条件下养护龄期为28d。二、混凝土抗压强度、抗弯拉强度检测（一）混凝土抗压强度检测1.检测器具（1）试验机：2000kN压力机，或万能试验机1台。（2）球座2．检测步骤

（1）将养护到规定龄期的试件，以振捣面的侧面为上下受压面，将试件放置在压力机球座上，几何对称。以0.3～0.5MPa/s（强度等级≤C30）、0.5～0.8MPa/s（强度等级C30≤R＜C60时）或以0.8～1.0MPa/s（强度等级R≥C60时）的速度均匀加荷。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油阀，直至试件破坏，记录极限破坏荷载F(N)。

（2）混凝土抗压强度按下式计算：R=F/A3．注意事项（1）使用压力机前必须检查储油箱的油是否加满，油管接头有无松动，以防漏油漏气。（2）做抗压强度试验前，先检查压力机球座是否保持灵敏。（3）试验前应合理地对所做试验的最大荷载有所估计，选用相应的测量范围；检查压力机度盘的吨数是否与摆锤一致；加荷应均匀，不要发生冲击和振动，否则会影响试验结果。（4）开送油阀时，回油阀必须关死，不使油漏回；开回油阀时，送油阀不要拧得过紧，以免损伤油针尖梢。（5）压力机一般每年校正一次，校正后不得随便更换摆杆上部压板的位置和角度，以免影响精度。4．检测记录及强度评定

（1）数据的处理

若3个测值中最大值或最小值与中值的差有一个超过中值的15%时，则取中值为测定值；若最大值和最小值与中值的差值均未超过中值的15%时，则取平均值为测定值；若最大值和最小值与中值的差值均超过15%，则该组试验结果无效。计算结果精确到0.lMPa，并应在报告中注明。（1）破坏荷载（kN）：654、604、666求每一个抗压强度值：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%最后抗压强度值（26.8+29.1+29.6）÷3=28.5MPa

26.8MPa，29.1MPa，29.6MPa（2）破坏荷载（kN）：648、644、520求每一个抗压强度值：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%最后抗压强度值：28.6MPa23.1MPa，28.6MPa，28.8MPa（3）破坏荷载（kN）：632、536、728求每一个抗压强度值：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%所以该组试件作废。（2）水泥混凝土抗压强度评定。当试件组数n≥10时，应用数理统计方法评定。当试件组数n＜10时，应用非数理统计方法评定。

实测项目中，水泥混凝土抗压强度评为不合格时相应分项工程为不合格。当试件组数n＜10时，应用非数理统计方法评定。

实测项目中，水泥混凝土抗压强度评定为合格。

（28.5+28.6+27.8）=28.3MPa＞1.15×20=23.0MPa27.8＞0.95×20=19.0MPa求算术平均值，求标准偏差S。例题分析：

实验室对同配比的混凝土进行抗压强度试验，其试验结果分别为30.1、30.5、34.5、28.9、32.1、32.8、33.6、34.8、32.5、33.5（单位：MPa），已知设计强度为C30，问该混凝土质量是否合格？（二）水泥混凝土抗弯拉（折）强度检测

水泥混凝土抗弯拉（折）强度是以150

mm×150mm×550

mm的梁形试件在标准养护条件下达到规定龄期后，净跨450

mm，双支点荷载作用的弯拉破坏，并按规定的计算方法得到的强度值。1．检测器具抗弯拉试验机或万能材料试验机(50～300kN)(图2-2)及抗弯拉试验装置[即三分点处双点加荷和三支点自由支承式混凝土抗弯拉强度装置（图2-3）]。Bh150150150PP

2．检测步骤

（1）检查标准养护到规定龄期的试件有无蜂窝，若试件中部1/3长度内有蜂窝，（大于ϕ5mm×2mm），则该试件应作废，否则应在记录中注明。

（2）在试件中部量出宽度和高度，精确到1mm。（3）调整两个可移动支座，使其与试验机下压头中心距离为225mm，并旋紧两支座，将试件安放在支座上，试件成型时的侧面朝上，几何对中。缓慢以0.02～0.05MPa/s（强度等级R＜C30时）、0.05～0.08MPa/s（强度等级C30≤R＜C60时）或以0.08～0.l0MPa/s（强度等级R≥C60时）的速度均匀加荷。当试件接近破坏而开始迅速变形时，不得调整试验机油门，直至试件破坏，记下最大荷载和下边缘断裂的位置。

3．检测结果计算

（1）当断裂面发生在两个加荷点之间时（断面位置在试件断块短边一侧的底面中轴线上量得），抗弯拉强度fcu按式（2-18）计算：

（2）以3个试件测值的算术平均值为测定值。3个试件中最大值或最小值中如有1个与中间值之差超过中间值的15％，则把最大值和最小值舍去，以中间值作为试件的抗弯拉强度；如最大值和最小值与中间值之差值均超过中间值15％，则该组试验结果无效。

3个试件如有一个断裂面位于加荷点外侧，则混凝土抗弯拉强度按另外两个试件的试验结果计算。如这两个测值的差值不大于这两个测值中较小值的15%，则以两个测值的平均值为测试结果，否则试验结果无效。（3）如两个试件均出现在断裂面位于加荷点外侧，则该组试件结果无效。（4）采用l00mm×l00mm×400mm非标准试件时，所取得的抗弯拉强度值应乘以尺寸换算系数0.85。当混凝土强度等级大于等于C60时，应采用标准试件。

4．注意事项

（1）试件从养护水槽取出后尽快擦干试件表面水分进行试验，以免试件内部的湿度发生显著变化。（2）试验前在试件表面准确划出支点及加荷位置，距端部分别为50mm、200mm、350mm、500mm。（3）试验应按规定加荷速度连续而均匀加荷，直至试件破坏。（4）按试验规程要求评定试件的抗弯拉强度。

5．检测记录及强度评定（1）数据处理。抗弯拉强度值的计算见1，,异常数据取舍同抗压强度试验。计算结果精确到0.01MPa。

（2）混凝土抗弯拉（折）强度评定。实测项目中，水泥混凝土抗弯拉强度评为不合格时相应分项工程为不合格。（三）水泥砂浆抗压强度检测水泥砂浆强度以强度等级表示。它是以边长为70.7mm的正立方体标准试件，在标准养护条件下，养护28d的极限抗压强度值来确定的。试件6件为一组，所取组数应符合下列规定：（1）不同强度等级及不同配合比的水泥砂浆应按随机取样方法分别制取试件；（2）重要及主体砌筑物，每工作班制取2组；（3）一般及次要砌筑物，每工作班制取1组；（4）试件组数不少于3组；（5）拱圈砂浆应同时与砌体同条件养护试件，以检查各施工阶段强度。

（一）检测器具

1．砂浆试模：70.7mm×70.7mm×70.7mm。（1）无底试模，适用于稠度大于4cm的砂浆。（2）有底试模，适用于稠度小于或等于4cm的砂浆。2．捣棒：砂浆稠度大于4cm时，用直径10～12mm的铁棒；稠度小于或等于4cm时，用特制捣棒。（二）检测步骤1．当采用无底试模时，将涂好油的试模置于衬有润湿纸的红砖上，砖的吸水率不大于16%，含水率不小于2%。将新拌砂浆填入试模内使稍高出试模，插捣25次至砂浆表面出现麻斑后，将多余砂浆刮平。当采用有底试模时，砂浆分两层装入，顺着立方体一边的方向插捣6次，然后朝垂直方向插捣6次。砂浆装好15～20min后，将多余砂浆刮去。2．将试件置于（20±5）℃的室温内放置（24±2）h，然后对试件进行编号并拆模。试件拆模后，应在标准养护条件下继续养护至28d后进行抗压强度试验。

3．标准养护的条件是：水泥混合砂浆应为温度（20±2）℃，相对湿度60%～80%；水泥砂浆应为温度（20±2）℃，相对湿度90%以上；养护期间试件彼此间隔不少于l0mm。

4．试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的湿度发生显著变化。试验前先将试件擦拭干净，测量尺寸并检查其外观。试件尺寸精确至1mm，并据此计算试件的受压面积。5．将试件的振捣面侧面作承压面，置于压力机上进行抗压。加荷速度为0.5～1.5kN/s（砂浆强度≤5MPa时，取下限为宜；砂