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1、新疆交通职业技术学院 公路工程材料检测技术项目二项目二 结构工程材料检测技术结构工程材料检测技术1-1 1-1 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性概述概述1-1 1-1 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性概述概述1-2 1-2 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性测定方法测定方法坍落度1-2 1-2 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性测定方法测定方法1-2 1-2 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性测定方法测定方法1-2 1-2 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性测定方法测定方法1-2 1-2 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性测定方法测定方法将坍落度筒放在锥体一侧混凝土试样一旁，
2、筒顶平放木尺，用小钢尺量底1至试样顶面最高点的垂直距离，即为该混凝土拌合物的坍落度，精确至lmm 1-3 1-3 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性坍落度试验过程坍落度试验过程请同学们观请同学们观看试验过程看试验过程的演示：的演示： 垂直提起垂直提起量最高处量最高处1-3 1-3 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性坍落度试验过程坍落度试验过程 轻击侧面轻击侧面量最高处量最高处1-3 1-3 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性坍落度试验过程坍落度试验过程（1）混凝土立方体抗压强度： 按照标准的制作方法制成边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（成型时温度205，相对湿度大于50%；
3、养护时温度202，相对湿度95%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，即为混凝土立方体抗压强度（简称立方体抗压强度），以表示，按式1-57计算，以Mpa计。1.抗压强度标准值和强度等级2-1 2-1 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-概述概述（2）立方体抗压强度标准值： 混凝土立方体抗压强度标准值，按照我国现行标准混凝土结构设计规范（GBJ 10-89）的定义是按照标准的方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度，以Mpa计，立方体抗压强度标准值以表示。 2-1 2-1 硬化后混凝土的力学性质
4、硬化后混凝土的力学性质-概述概述（3）强度等级 混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值来确定的。强度等级的表示方法是用符号“C”和立方体抗压强度标准值共同表示的。例如：“C30”即表示该混凝土立方体强度标准=30Mpa。 抗压强度标准值划分为：C7.5C10、 C15C20、C25C30、C35C40、 C45C50、C55C60等12个强度等级。 2.抗折强度: 道路水泥混凝土抗折强度是以标准制作方法制备成150mm150mm150mm的梁形试件，在标准条件下，经养护28d后，按三分点加荷方式，测定其抗折强度，以Mpa计。 3.轴心抗压强度：采用150mm150mm300mm的棱柱体作为测
5、定轴心抗压强度的标准试件，轴心抗压强度，以Mpa计。 4.劈裂抗拉强度：采用150mm150mm150mm的立方体作为标准试件，在立方体试件中心面内用圆弧为垫条施加两个方向相反、均匀分布的压应力。当压力增大至一定程度时，试件就沿此平面劈裂破坏，这样测得的强度称为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度，以Mpa计。2-1 2-1 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-概述概述2、影响混凝土强度的因素？、影响混凝土强度的因素？1）材料组成对水泥混凝土强度的影响2）养护温度和湿度 3）龄期 4）试验条件3、提高混凝土强度的措施？、提高混凝土强度的措施？1）采用高强度的水泥和早强性水泥；2）增加混凝土的密
6、实度；3）蒸汽养护和蒸压养护；4）掺加外加剂。2-1 2-1 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-概述概述水泥混凝土立方体抗压强度试验方法水泥混凝土立方体抗压强度试验方法 1 目的、适用范围和引用标准目的、适用范围和引用标准 1）本方法规定了测定水泥混凝土抗压极限强度的方法和步骤。本方法可用于确定水泥混凝土的强度等级，作为评定水泥混凝土品质的主要指标。2）本方法适于各类水泥混凝土立方体试件的极限抗压强度试验。3）引用标准： GB/ T 26111992试验机通用技术要求 GB/ T 37221992液压式压力试验机 T05512005水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法2
7、仪器设备仪器设备1)压力机或万能试验机：应符合T0551中2.3的规定。2)球座：应符合T0551的2.4规定。3)混凝土强度等级大于等于C60时，试验机上、下压板之间应各垫一钢垫板，平面尺寸应不小于试件的承压面，其厚度至少为25mm。钢垫板应机械加工，其平面度允许偏差0.04mm，表面硬度大于等于55HRC；硬化层厚度约5mm。试件周围应设置防崩裂网罩。2-2 2-2 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-测定方法测定方法3 试件制备和养护试件制备和养护 1） 试件制备和养护应符合T0551中相关规定。 2） 混凝土抗压强度试件尺寸符合T 0551中表T0551-1规定。 3） 集料
8、公称最大粒径符合T0551中表T0551-1规定。 4） 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。4 试验步骤试验步骤1） 至试验龄期时，自养护室取出试件，应尽快试验，避免其湿度变化。2） 取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行。量出棱边长度，精确至lmm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件。3 ）以成型时侧面为上下受压面，试件中心应与压力机几何对中。4 ）强度等级小于C30的混凝土取0.3MPa/s0.5MPa/s的加荷速度；强度等级大于 C30小于C60时，则取0.5MPa/ s0.8MPa
9、/s的加荷速度；强度等级大于C60的混凝土取0.8MPa/s1.0MPa/s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，直至试件破坏，记下破坏极限荷载F(N)。2-2 2-2 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-测定方法测定方法5 试验结果试验结果 5.1 混凝土立方体试件抗压强度按下式计算： fcu= F/A fcu-混凝土立方体抗压强度(MPa)； F-极限荷载(N)； A-受压面积(mm2)。 5.2 以3个试件测值的算术平均值为测定值，计算精确至0.1MPa。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15，则取中间值为测定值；如最大值和
10、最小值与中间值之差均超过中间值的15，则该组试验结果无效。 5.3 混凝土强度等级小于C60时，非标准试件的抗压强度应乘以尺寸换算系数(见表T0553-1)，并应在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于C60时，宜用标准试件，使用非标准试件时，换算系数由试验确定。2-2 2-2 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质-测定方法测定方法请同学们观看试验过程的演示：1 、初步配合比的计算）确定混凝土的配制强度）确定混凝土的配制强度f fcu,ocu,o fcu,o=fcu,k+t）计算水灰比）计算水灰比 （W/CW/C） 按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度，根据已确定的混凝土配制强度
11、fcu,o，计算水灰比： 根据强度公式计算水灰比：C/W=Afce/（fcu,o+ABfce） 表 4.0.1-2 塑性混凝土的用水量（/3） （JGJ55-2000） 拌合物稠度 卵石最大粒径 () 碎石最大粒径 () 项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 1030 190 170 160 150 200 185 175 165 3050 200 180 170 160 210 195 185 175 5070 210 190 180 170 220 205 195 185 坍 落 度() 7090 215 195 185 175 230 215 205 195
12、 |注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。）选定单位用水量（）选定单位用水量（w0）计算单位水泥用量（co）1按强度要求计算单位用水量 根据已确定的 W/C和mwo，求1m3混凝土中水泥用量mco： mco=mwoC/W 2按耐久性要求胶合单位用灰量 ）选定砂率值（）选定砂率值（s s）混凝土的砂率选用表（%）水灰比卵石最大粒径 ()碎石最大粒径 ()1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730
13、350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641 6）计算粗、细骨料用量 1.质量法（假定表观密度法）应按下式计算： 2.体积法（绝对体积法）应按下式计算：cpwgscommmm000sgsosmmm10000%100101. 00000000sgsswwssggccmmmammmm 、试拌调整提出基准配合比 3、确定试验室配合比 4、混凝土施工配合比换算任务：设计任务：设计T型梁型梁C30混凝土混凝土 -普通水泥混凝土配合比设普通水泥混凝土配合比设计计 题目题目 试设计钢筋混凝 T 型桥梁用混凝土配合比 原始资料原始资料 （
14、 1 ）已知混凝土设计强度等级为 C 30 ，无强度历史统计资料，要求混凝土拌和物坍落度为坍落度为 30-50mm ，桥梁所在地区属寒冷地区 （ 2 ）材料组成：可供硅酸盐水泥，等级为 42.5 ， 富裕系数 ，砂为中砂，表观密度 含水量 w=3% ，卵石最大粒径为 d max =31.5mm ，表观密度 ，含水量 w=1% 设计要求设计要求 （ 1 ）按资料计算初步配合比（ 2 ）按初步配合比初步配合比在试验室进行材料调整确定试验室配合试验室配合比比普通水泥混凝土配合比设计任务普通水泥混凝土配合比设计任务初步配合比基准配合比试验室配合比施工配合比任务任务1普通水泥混凝土初步配合比设计任务2普
15、通水泥混凝土基准配合比设计任务任务3普通水泥混凝土实验室配合比设计任务任务4普通水泥混凝土施工配合比设计任务任务1 1初步配合比设计初步配合比设计 （1）确定试配强度）确定试配强度fcu,o fcu,o= fcu,k + 1.645 （2）确定水灰比）确定水灰比 据强度计算： W/C= a fce/ fcu,o+a、b fce 据耐久性校核： 据砼所处环境条件，用最大水灰比校核。查表3-10思考思考：若设计处于潮湿无冻害的桥梁钢筋砼，A按强度计算得W/C=0.46，查表3-10得最大水灰比为0.60，则设计应取值为0.46 ；B按强度计算得W/C=0.63，则设计应取值为0.60。（3）确定单
16、位用水量）确定单位用水量 原则：在保证砼质量和施工条件下，尽可能采用较小的用水量。 根据粗集料的品种、最大粒径及砼稠度值选择。查表3-12据坍落度查单位用水量。（4）计算单位水泥用量）计算单位水泥用量 按强度计算 按耐久性校核：据砼所处环境，查表3-10得最小水泥用量。 思考思考：设计条件同上， A按强度计算得=380kg，查表3-10得最小水泥用量为280kg，则设计应取值为380kg ； B按强度计算得=278kg，则设计应取值为280kg。 （5）选定砂率）选定砂率 据粗集料品种、最大粒径和W/C，查表3-13（6）计算粗、细集料单位用量）计算粗、细集料单位用量 A.质量法（又称假定表观
17、密度法） 假定每立方砼拌和物的湿密度，可取23502450kg B.体积法（又称绝对体积法） 砼体积法=Vc+Vw+Vs+Vg+10 c、w水泥、水的密度(kgm3)，可分别取29003100kgm3和1000kgm3； g、s粗集料、细集料的表观密度(kgm3)； 混凝土的含气量百分率()，在不使用引起型外加剂时，可取为1。 （7）混凝土初步配合比设计结果）混凝土初步配合比设计结果 每立方米混凝土中各类材料用量为（）每立方米混凝土中各类材料用量为（）kg: 水泥：水：细集料：粗集料水泥：水：细集料：粗集料= mca：msa：mga：mwa任务任务2. 2. 基准配合比设计基准配合比设计 目的
18、：目的：验证初步配合比设计结果是否满足混凝土技术性能-工作性。工作性。一、试拌一、试拌 材料要求：材料要求：实际工程中经检验合格的材料。 搅拌方法搅拌方法: 搅拌方法尽量与生产时同的方法。 数数 量：量： 数量不能太少（15L）二、测试工作性二、测试工作性 流动性流动性-坍落度检测法 粘聚性粘聚性-棍棒轻击法 保水性保水性-观察法三、校核工作性，调整配合比调整配合比三、校核工作性，调整配合比调整配合比 若不符合要求调整方法:在保证W/C不变条件下， 1. 水泥浆用量 2. 砂率s四、基准配合比：四、基准配合比： 水泥：水：细集料：粗集料水泥：水：细集料：粗集料= mca：msa：mga：mwa
19、 设计步骤 一 .计算初步配合比 结果（）初步配合比 结果（kg/m3） 水泥：347kg； 水：170kg 砂：584kg 卵石：1300kg 砂率：30% 水灰比：0.49二.确定基准配合比 结果（）2.计算基准配合比用量试拌15L混凝土各材料用量= ？kg 1立方米混凝土材料用量15L混凝土各材料用量？ 水泥=347kg 15L=？kg 水=170kg 15L= ？Kg 砂：584kg 15L= ？kg 卵石：1300kg 15L= ？kg 试拌15L混凝土各材料用量如下： 水泥 = 5.21kg 水 = 2.55kg 砂 = 8.76kg 卵石 = 19.50kg轻击侧面轻击侧面量最高
20、处量最高处3）检测步骤B 检测检测垂直提起垂直提起观察观察 保水性保水性注意：从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在注意：从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在150S内完成。内完成。观观察察粘粘聚聚性性性性三、校核工作性，调整配合比调整配合比若不合要求调整方法:在保证W/C不变条件下：不变条件下： 1. mw0 2.s 砂率1%，坍落度20mm四、确定基准配合比：mca：msa：mga：mwa 坍落度实验表.doc四四.确定基准配合比：确定基准配合比：坍落度结果为：65(mm) 50 (mm) ？ ？ ？ W / C = 0.49 s = 30% s = 31% s = 30%材料用量 s =
21、31%材料用量=？ 水泥 = 5.21kg 水泥 = ？kg 水 = 2.55kg 水 = ？ kg 砂 = 8.76kg 砂 = ？ kg 卵石 = 19.50kg 卵石 = 1 ？ kg mca：msa：mga：mwa4-1 4-1 普通混凝土的质量控制普通混凝土的质量控制混凝土强度的混凝土强度的评价方法评价方法一、混凝土强度的评价方法一、混凝土强度的评价方法1 1统计方法（已知标准差方法）统计方法（已知标准差方法） 当混凝土生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时，应由连续的三组试件代表一个验收批。其强度应同时符合以下要求m c u f c u , k +
22、 0.70f c u , min f c u , k - 0.70 当混凝土强度等级不高于C20时。其强度最小值还应满足下式要求f c u , min 0.85 f c u , k 当混凝土强度等级高于C20时。其强度最小值还应满足下式要求f c u , min 0.90 f c u , k 验收批混凝土强度标准差（0），应根据前一个检验期（不超过三个月）内同一品种混凝土试件强度数据，按下式确定 前一检验期检验内验收批的总批数（m 15）。2 2统计方法（未已知标准差方法）统计方法（未已知标准差方法） 当混凝土生产条件不能满足前述规定时，或在前一个检验期内的同一品种混凝土没有足够的数据用以确定
23、验收批混凝土强度的标准差时，应由不少于10组的试件代表一个验收批，其强度应同时符合下式要求mfcu - 1S fcu = 0.9f c u , kf cu,min 2 f cu , k 合格判定系数（1 、2），按表4-23选用。 验收批混凝土强度的标准差（S fcu）可按下式计算：3 3非统计方法非统计方法 按非统计方法评定混凝土强度时，其所保留强度应同时满足下式要求。mfcu 1.15f cu, kf c u , min = 0.95f cu, k4-1 4-1 普通混凝土的质量控制普通混凝土的质量控制混凝土强度的混凝土强度的评价方法评价方法二、混凝土生产质量水平二、混凝土生产质量水平 混凝土强度除按规定进行合格评定外，还应对一个统计周期内的相同等级和龄期的混凝土进行统计分析，统计计算强度平均值（m f C 0），标准差（）和强度不低于要求强度等级的百分率（P），以确定企业生产管理水平。 和P应满足要求。 1混凝土强度标准差计算 2强度等级百分率计算4-2 4-2 普通混凝土的质量控制普通混凝土的质量控制混凝土的生产混凝土的生产质量水平质量水平112fcu2icu,NNfni%1000NNP