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f,(精确至0。
01):
µ
f=〔(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1〕/(100-A1)
式中A1~A6分别为4.75~0.l5mm六个筛上的累计筛余百分率。
(4)筛分试验应用两份试样进行试验,并以两次试验值的算术平均值作为试验结果。
累计筛余百分率精确至1%,细度模数精确至0.1。
如果两次试验所得细度模数之差大于0.2,应重新进行试验。
(三)砂的视密度试验
1.试验目的和意义
测定砂的视密度,以此评定砂的质量。
砂的视密度也是进行混凝土配合比设计的必要数据之一。
2.主要仪器设备
(1)托盘天平。
最大称量lkg,感量1.g。
(2)容量瓶。
容积为500mL。
(3)烘箱、干燥器、浅盘、料勺、温度计等。
3.试样的制备
将取回的试样用四分法缩取约660g左右,置于温度为(105±
5)℃烘箱中烘干至恒量,冷却至室温后分成两份备用。
4.试验步骤
(1)秤取烘干试样300g(m0),精确至1g,装入盛有冷开水至半满的容量瓶中,塞紧瓶塞。
(2)静置24h后,打开瓶塞,摇动容量瓶,使试样在水中充分搅动以排除气泡。
然后用滴管加水,使水面与瓶颈刻度线平齐。
塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称出质量(m1)。
精确至1g。
(3)倒出瓶中水和试样,将瓶内外表面洗净。
再向瓶内注入与
(2)项水温相差不超过2℃的冷开水至瓶颈刻度线,塞紧瓶塞,擦干瓶外水分,称其质量(m2)。
5.试验结果
试样的视密度ρ按下式计算:
ρ/=〔m0/(m0+m2-m1)〕.ρH2O(g/cm3)
式中m0_________烘干试样质量300g;
m1_________试样和水加容量瓶的总质量(g);
m2_________水加容量瓶的总质量(g);
ρH2O———水的密度(g/cm3)
以两次测定结果的算术平均值(计算到小数点后第二位)作为试验结果,精确至0.01g/cm3如两次结果之差大于0.02g/cm3时,应重新取样作试验。
(四)砂的堆积密度试验
l.试验目的和意义
测定砂的堆积密度并计算空隙率,借以评定砂的质量。
砂的堆积密度也是混凝土配合比设计必需的重要数据之一。
在运输中,可以根据砂的堆积密度换算砂
的运输质量和体积。
2.仪器设备
(1)台秤。
最大秤量10kg,感量1g。
(2)容量筒。
金属制圆柱形,容积lL,内径108mm,净高1O9mm,筒壁厚2mm,筒底厚为
5mm。
(3)烘箱、漏斗或料勺、直尺、浅盘等。
(4)方孔筛:
孔径为4.75mm的筛一只。
3.试样的制备
用浅盘取砂样约3L,在温度为(1O5±
5)℃的烘箱中烘干至恒量,取出冷却至室温后,筛除大于4.75mm的颗粒。
分成大致相等的两份备用。
4.试验方法
称容量筒质量m1,用漏斗或料勺将试样徐徐装入容量筒内,漏斗(图13)或料勺距离筒口约为5cm,装满并使筒口上部试样呈锥形,然后用钢尺将筒口上部多余的试样,沿筒口中心线向两个相反方向刮平后称质量(m2)。
5.试验结果
(1))堆积密度按下式计算(精确至10kg/m3):
ρ/0=(m2-m1)/V
式中m1——容量筒的质量(kg);
m2——容量筒和砂的总质量(kg);
V——容量筒容积(m3)。
以两次试验结果的算术平均值作为测定值。
(2)空隙率P/按下式计算(精确至1%)
P/=(1-ρ/0/ρ/).100%
式中ρ/0_________砂的堆积密度;
ρ/_________砂的视密度(近似密度)。
(五)砂的含水率试验
l.试验目的和意义
测定砂的含水率,以供搅拌混凝土时校正加水量和用砂量之用。
此外,砂料的含水率对于砂料的体积也有很大影响。
当验收砂时也可根据其含水率来进行体积的折算。
2.主要仪器设备
(1)天平。
秤量2kg,感量2g。
(2)烘箱、干燥器、浅盘等。
3.试验步骤
(1)将约500g试样装入已秤得质量为m1(精确至2g)的浅盘中,秤出试样连同浅盘的总质量m2(精确至2g)。
摊开试样,置于温度为(105±
5)℃的烘箱中烘干至恒量,然后置于干燥器中冷却至室温。
(2)秤出烘干试样连同浅盘的总质量m3。
(精确至2g)
4.试验结果
试样的含水率W按下式计算(精确至0.1%):
W=(m2-m3/m3-m1).100%
式中m1一-容器质量;
(g)
m2——未烘干试样与容器的总质量;
m3——烘干试样与容器的总质量。
以两次测定值的算术平均值作为试验结果,砂的表面含水率,可将此试验值减去其吸水率来求得。
(六)石子的筛分试验
1、试验目的和意义
石子的颗粒级配对于混凝土中水泥用量的大小具有显著的影响,它是评定石子质量的一个重要依据。
2、主要仪器设备
(1)标准筛一套。
(2)天平或台秤,秤量随试样质量而定,感量为试样的0.1%左右。
(3)烘箱、摇筛机、容器、浅盘等。
3、试样制备
将取回的试样用四分法缩取不小于表1规定的试样数量,经烘干或风干后备用。
表1试样最少质量
石子最大粒径/(mm)
9.5
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
63.0
75.0
试样质量/(kg)
2.0
3.2
3.8
5.0
6.3
7.5
12.6
4、试验步骤
(1)、按表1规定数量取试样一份,精确至1g,将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛(附底筛)上,然后筛分。
(2)、将套筛置于摇筛机上摇10min,取下套筛,按筛孔大小顺序逐个用手筛,筛至到每分钟通过量不超过试样总量0.1%时为止,通过的颗粒并入下一号筛中,这样顺序进行直至各号筛全部筛完为止。
(3)筛余量称量精确至试样总量的0.1%,各筛分计筛余量之和与筛底剩余量的总和与筛前总量相差不得超过1%。
5、试样结果
分计筛余百分率和累计筛余百分率的计算方法与砂的筛分析相同。
(七)卵石或碎石的视密度(近似密度或表观密度)试验(简易方法)
石子的视密度,是指不包括颗粒之间的空隙在内,但却包括颗粒内部孔隙在内的单位体积的质量。
石子的视密度与石子的矿物成分有关。
测定石子的视密度,可以鉴别石子的质量,同时也是计算空隙率和进行混凝土配合比设计的必要数据之一。
此方法可用于最大粒径不大于37.5mm的碎石或卵石。
2、仪器设备
称量5kg,感量1g。
(2)广口瓶。
1000mL。
磨口并带玻璃片。
(3)筛(孔径4.75mm)、烘箱、金属丝刷、浅盘、带盖容器、毛巾等。
3.试样制备
将试样筛去4.75mm以下的颗粒,用四分法缩分至不少于2kg,风干并洗刷干净后,分两份备用。
4.测定步骤
(1)取试样一份浸水饱和后,装入广口瓶中。
装试样时,广口瓶应倾斜一个相当角度。
然后注满饮用水,用玻璃片覆盖瓶口。
以上下左右摇晃的方法排尽气泡。
(2)气泡排尽后,再向瓶中添加饮用水至水面凸出瓶口边缘,然后用玻璃板沿瓶口迅速滑行,使其紧贴瓶口水面。
擦干瓶外水分,称出试样、水、瓶和玻璃板的总质量(m1)。
(3)将瓶中试样倒入浅盘中,置于温度为(105±
5)℃的烘箱中烘干至恒量,然后取出置于带盖的容器中冷却至室温后称出试样的质量(m0)。
(4)将瓶洗净,重新注入饮用水。
用玻璃板紧贴瓶口水面,擦干瓶外水分后称出质量(m2)。
视密度ρ/按下式计算(精确至lOkg/m3):
ρ/=(m0/m0+m2-m1).ρH2O(g/cm3)
式中m0_________烘干后试样质量(g);
m1_________试样、水、玻璃片和瓶的总质量(g);
m2_________水、瓶和玻璃片总质量(g);
ρH2O——————水的密度(g/cm3)
视密度试验应用两份试样,以两次结果的算术平均值作为试验结果。
若两次结果之差大于0.02g/cm3,应重新取样试验。
对颗粒材质不均匀的试样,如两次结果之差超过0.02g/cm3,可取四次测定结果的算术平均值作为测定值。
(八)卵石或碎石的堆积密度试验
测定干燥石子的堆积密度和空隙率,可用以评定石子的质量好坏。
同时石子的堆积密度也是进行混凝土配合比设计的必要数据之一。
(1)台秤:
秤量10kg,感量10g
(2)磅秤:
称量50kg或100kg,感量50kg。
(3)容量筒:
其规格见表2。
表2容量筒的规格要求
卵石(碎石)的最大粒径(mm)
容量筒容积
(L)
容量筒规格(mm)
筒壁厚度
(mm)
内径
净高
9.5、16.0、19.0、26.5
10
208
294
2
31.5、37.5
20
3
53.0、63.0、75.0
30
360
4
(3)烘箱、平头铁锹。
3.试样的制备
用浅盘按表3所规定的质量盛装试样,在(105±
5)℃的烘箱中烘干,也可以摊在清洁的地职面上进行风干,拌匀后分成两份备用。
表3取样质量
石子最大粒径(mm)
取样质量(kg)
9.51619.026.5
40
31.537.5
80
63.075.0
120
4.试验方法
取试样一份,置于平整干净的地面(或铁板)上,用平头铁铲铲起试样,使石子自由落入容量筒内(铁铲的齐口至容量筒上口距离约为5cm)。
装满后,除去凸出筒口表面的颗粒,并以合适的颗粒填入凹陷空隙中,使表面凸起部分与凹陷部分的体积大致相等,最后称出容量筒连同试样的总质量(m2)。
(1)堆积密度ρ/0的计算(准确至10kg/m3):
ρ/0=(m2-m1)/V(kg/m3)
式中m1——量筒的质量(kg);
m2——量筒和试样总质量(kg);
V——量筒的容积(m3)。
以两次测定值的算术平均值作为试验结果。
(2)空隙率P/的计算(精确至1%)
P/=(1-ρ/0/ρ/).100%
式中P/——石子的视密度。
(九)卵石或碎石含水率试验
1.试验目的和意义
测定石子的含水率,用于混凝土调整加水量之用。
(1)托盘天平或台秤。
称量10kg,感量1g。
(2)烘箱、浅盘等。
将取回的试样用四分法缩取不少于表5规定的数量,再分为两份备用。
4.测定步骤
(1)按表4要求取试样一份,装入已称质量为m1浅盘内,称出试样连浅盘的总质量m2.
表4取样质量
最大粒径(mm)
16
63
75
6
(2)摊平试样,置于温度为(105±
5)℃的烘箱中烘干至恒量(烘干过程中每隔0.5h翻拌一次),冷却至室温后,称出试样连浅盘的总质量m3。
含水率W用下式计算(精确至0.1%):
W=〔(m2-m3)/(m3-m1)〕.100%
式中m1——浅盘质量(g);
m2——未烘干时浅盘和试样的总质量(g);
m2——烘干后的试样与浅盘总质量(g);
二、新拌混凝土试验
(一)试验室拌和方法
1.一般规定
(1)在试验室拌和混凝土,室温应保持在(20±
5)℃。
(2)拌制混凝土所用原材料应符合技术要求,并与施工实际用料相同。
在拌和前,材料的温度应与室温相同。
水泥如有结块现象,应用64孔/cm2筛过筛,筛余团块不得使用。
(3)称量的精确度要求:
骨料为±
1%,水,水泥及外加剂为±
0.5%。
(4)在拌制混凝土前,应先做砂、石的含水率试验。
根据含水率计算出含水量,并从拌合用水量中扣除,但在称量砂、石时则应加上相应的质量。
(5)测定新拌混凝土本身的性质时,应尽快进行试验。
试验前应经人工略加翻拌,以保证其质量均匀。
2.主要拌和设备
(1)搅拌机。
容积为75~100L,转速为18~22r/min。
(2)台秤。
50kg(感量50g)。
(3)天平。
5kg(感量1g).
(4)量筒。
200ml、1000ml。
(5)盛器。
1L、5L、10L。
(6)拌板和拌铲。
拌板为1.5m×
2m的钢板。
3.拌和方法
(1)人工拌和法
①测定砂、石含水率,按所定配合比备料。
②将拌板和拌铲用湿布润湿后,将砂倒在拌板上,然后加上水泥,用铲自拌料一端翻到另一端,如此重复,直至充分混合,颜色均匀为止。
再加上石料,翻拌至均匀混合。
③将干拌合料堆成堆,在中间作一凹槽,将已称量好的水,倒入一半左右在凹槽中,注意勿使水流出。
然后仔细翻拌,并徐徐加入剩余的水,继续翻拌。
每翻一次,用铲在拌合物上铲切一次。
从加水完毕时算起,至少应翻拌六次。
拌合时间(从加水完毕时算起),应大致符合下列规定:
a.拌合料体积为30L以下时,约4~5min。
b.拌合料体积为30L~50L时,约5~9min。
c.拌合料体积为50L~75L时,约9~12min。
④拌好后应根据试验要求,立即做坍落度试验或成型试件。
从加水时算起,全部操作必须在30min内完成。
(2)机械搅拌法
①按试验配合比备料。
②搅拌前,要用相同配合比的水泥砂浆,对搅拌机进行涮膛,然后倒出并刮去多余的砂浆。
目的是让水泥砂浆薄薄粘附在搅拌机的筒壁上,以免正式拌和时影响配合比。
③开动搅拌机,向搅拌机内按顺序加入石子、砂和水泥。
干拌均匀,再将水徐徐加入。
加料时间不应超过2min。
④水全部加入后,继续拌合2min。
⑤将混凝土拌合物从搅拌机中卸出,倾倒在拌和板上,再经人工翻拌1~2min,使拌合物均匀一致,即可进行试验。
(二)新拌混凝土和易性试验
混凝土拌和物应具有适应构件尺寸和施工条件的和易性,即应具有适宜的流动性和良好的粘聚性与保水性,借以保证施工质量,从而获得均匀密实的混凝土。
测定混凝土拌合物和易性常用的方法是测定它的坍落度或维勃稠度。
1.坍落度试验
(1)试验目的和意义
坍落度是表示新拌混凝土稠度大小的一种指标,以它来反映混凝土拌和物流动性的大小。
本方法适用于坍落度为10~150mm,最大粒径不大于37.5mm的塑性混凝土和高流动性混凝土。
试验需15L拌合物。
(2)试验设备
①截头圆锥筒。
根据表5进行选择。
常用的标准圆锥坍落筒见图14。
表5圆锥筒规格
圆锥筒名称
圆锥筒尺寸(mm)
底面内径
顶面
内径
高度
筒壁
厚度
70及70以下
标准圆锥筒
200±
100±
300±
≯1.5
②弹头形捣棒。
直径16mm,长650mm的金属棒,端部磨圆。
③平板。
用标准圆锥筒时,平板应用700mm×
700mm的金属板或漆布。
④小铁铲、装料漏斗、小木尺(宽约40mm,长约300mm,厚34mm)、钢尺(长300~500mm,并带有刻度)、镘刀等。
(3)试验步骤
①每次试验前将截头圆锥筒内外擦净,顶部扣上漏斗,用水润湿,放置在经水润湿的平板上(或漆布上),用双脚踏紧踏脚板。
②用取样勺将混凝土拌合物分三层装入筒内,使每层装入高度稍大于筒高的三分之一。
③每装一层,用捣棒垂直插捣25次。
插捣应在全部面积上进行沿螺旋线由边缘渐向中心。
插捣底层混凝土时,捣棒应捣至底部。
插捣其他两层时,应插至下层表面为止。
④插捣完毕即取下漏斗,将多余的混凝土刮去,使与筒齐平。
筒周围拌板上的混凝土必须刮净。
⑤将圆锥筒小心地垂直向上提起,不得歪斜,将筒放在拌和料锥体一旁,筒顶上放一木尺,用钢尺量出木尺底面至试样最高点的垂直距离,以毫米计,读数准确至5mm,即为拌合料的坍落度。
坍落度的测定见图15。
坍落度筒的提离过程应在5~10s内完成。
从开始装料到提坍落筒的整个过程应不间断地进行,并应在150s内完成。
⑥测定坍落度之后,应用目测方法判断新拌混凝土的含砂率、粘聚性和保水性是否合格,观察方法见表6、表7和表8。
表6混凝土含砂率的观察方法
用镘刀抹混凝土面次数
抹面状态
判断
1~2
砂浆饱满,表面平整,不见石子
含砂率过大
5~6
砂浆尚满,表面平整。
微见石子
含砂率适中
>6
石子裸露,有空隙,不易抹平
含砂率过小
表7混凝土粘聚性的观察方法
测定坍落度后,用弹头棒轻轻敲击锥体侧面
锥体渐渐向下沉落,侧面看到砂浆饱满,不见蜂窝
粘聚性良好
锥体突然崩坍或溃散,侧面看到石子裸露,浆体流淌
粘聚性不好
表8混凝土保水性的观察方法
做坍落度试验在插捣时和提起圆锥筒后
有较多水分从底部流出
保水性差
有少量水分从底部流出
保水性稍差
无水分从底部流出
保水性良好
(4)试验结果
①同一次拌和的混凝土,其坍落度只测一次作为试验结果。
②根据表6、表7和表8的规定。
判断含砂率是否适宜,判断粘聚性和保水性是否良好。
(5)和易性的调整
如果坍落度不符合设计要求,就应立即调整配合比。
具体地说,当坍落度过小时,应保持水灰比不变,适当添加水泥和水;
当坍落度过大时,则应保持含砂率不变,适当添加砂与石子;
当粘聚性不良时,应酌量增大含砂率(增加砂子用量);
反之,若砂浆显得过多时,则应酌量减少含砂率(可适当增加石子用量)。
根据实践经验,要使坍落度增大10mm,水泥和水各需添加约2%(相当于原用量);
要使坍落度减小100mm,则砂与石子各添加约2%(相当于原用量)。
添加材料后,应重新拌合2min,然后重测坍落度。
调整时间不能拖得过长。
从加水时算起,如果超过0.5h,则应重新配料拌和,进行试验。
2.维勃稠度试验
(1)试验目的和意义
较干硬的混凝土拌合物(坍落度小于lOmm)用维勃稠度仪测定其稠度,作为它的和易性
指标。
(2)试验设备
①维勃稠度仪。
a.震动台。
台面为380mm×
26Omm。
振动频率为(50±
3)Hz,空容器时台面振幅为(0.5
±
0.l)mm。
b.容器。
3mm钢板制成,内径为(240±
5)mm,高为(200±
2)mm,筒底厚为7.5mm。
c.坍落度筒。
底部内径为(200±
2)mm,顶部内径为(100±
2)mm,高为(300±
2)mm。
d.旋转架。
与测杆及喂料斗相连。
测杆下部装有直径为(230±
2)mm、厚度为(10±
2)mm
透明且水平的圆盘。
测杆用螺丝固定在套管中,旋转架固定在立柱上。
②捣棒。
同坍落度试验用的捣棒。
(3)试验步骤
①将维勃稠度仪放置在坚实水平的地面上,用湿布将容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其它用具润湿。
②将喂料斗置于坍落筒上方扣紧,校正容器位置。
使其中心与喂料斗中心重合。
然后拧紧固定螺丝。
③将混凝土拌合物经喂料斗分三层装入坍落度筒。
装料及插捣方法同坍落度试验。
④把喂料斗转离。
抹平后垂直提起坍落度筒,此时应注意不使混凝土试体产生横向的扭
动。
⑤将透明圆盘转到混凝土体顶面,放松螺丝,放下圆盘,与混凝土表面接触,同时开启震动台和秒表。
当透明圆盘的底面被水泥浆布满的瞬间,立即关闭秒表和震动台,记录时间(s)。
秒表的读数(s),即为混凝土拌合物的工作度。
(三)新拌混凝土表观密度试验
测定混凝土拌合物单位体积的质量。
可作为评定混凝土质量的一项指标,也可用来计算每m3混凝土所需材料的用量。
2.试验仪器设备
台称(称量50kg,感量50g)、震动台捣棒、金属量筒(筒壁外侧焊有把手)。
3.试验步骤
(1)用湿布将量筒内外擦干净。
称出量筒质量ml(kg),准确到50g。
(2)采用插捣法捣实,用5L量筒时,混凝土拌合物应分两层装入容量筒,每层插捣次数为25次。
用大于5L量筒时,每层混凝土的高度不应大于1OOmm,每层插捣次数应按每1O0cm2,截面不小于12次计算。
各次捣插应均匀地分布在每层截面上,插捣底层时捣棒应贯穿整个深度。
插捣第二层时,捣棒应插透本层,至下一层的表面。
每一层捣完后,用橡皮锤轻轻沿容器外壁敲打5~10次,进行振实直至拌合物表面插捣消失并不见大气泡为止。
(3)采用振动法振实时,一次将混凝土拌合物装满于量筒中。
并使之稍高出筒
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