第四节、水泥混凝土试验检测
【补充规程】水泥混凝土拌合物的拌和与现场取样方法
操作要点:
3.1 拌和时保持室温 20℃±5℃,相对湿度大于 50%。
3.2 拌和前,应将材料放置在温度为 20℃±5℃的室内,且时间不宜少于 24h。
3.3 为防止粗集料的离析,可将集料分档堆放,使用时再按一定比例混 合。试样从抽样至试验结束的整个过程中,避免阳光直晒和水分蒸发,必要时应采取保护措施。
3.4 拌合物的总量至少应比所需量多 20%以上。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、掺合料和外加剂为±0.5%。
3.5 粗集料、细集料均以干燥状态(含水率小于 0.5%的细集料和含水率小于 0.2%的粗集料)为基准,计算用水量时应扣除粗集料、细集料的含水量。
3.8 使用搅拌机前,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黏附筒壁的损失。涮膛砂浆的水灰比及砂灰比,应与正式的混凝土配合比相同。
3.9 用拌和机拌和时,拌和量宜为搅拌机最大容量的 1/4~3/4。
3.10 搅拌机搅拌:
加料(粗、细、水泥)→搅拌→加水→拌合2min→倒出人工翻拌1~2min
3.11 人工拌和:
润湿器材→拌合(砂、水泥)→加粗集料→搅拌均匀→扒成长槽倒一半水→堆成长堆倒入剩余的水→翻拌至少 10 遍
3.12 从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过 5min(不包括成型试件)。
加料时间不宜超过 2min
4 现场取样
4.1 新拌混凝土现场取样:凡是从搅拌机、料斗、运输小车以及浇制的构件中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(不要抽取已经离析的混凝土),在室内集中用铁铲翻拌均匀,而后立即进行拌合物的试验。拌合物取样量应多于试验所需数量的 1.5 倍,且最小体积不宜小于 20L。
4.2 从第一次取样到最后一次取样,不宜超过 15min。
【2021检师多选】水泥混凝土拌合物拌和时,下列室温满足试验要求的有( )。
A.26℃ B.22℃ C.20℃ D.17℃
【答案】BCD
【解析】JTG 3420-2020 P89:拌和时保持室温20℃±5℃,相对湿度大于50%。
【2023检测师】水泥混凝土拌合物拌和前,应将材料放置在温度为20℃±5℃的室内,且时间不宜少于24h,按配合比称量各种材料,称量的精确度为1%。(错误)
【解析】3.1 拌和时保持室温 20℃±5℃,相对湿度大于 50%。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、掺合料和外加剂为±0.5%。
【2020助理】在水泥混凝土坍落度试验中,从开始装料到提坍落度筒的整个过程应连续并在( C )。
A.50s B.100s C.150s D.200s
【2019检测师】坍落度仪法测定水泥混凝土拌和物稠度试验中,从开始装料到提出坍落度筒整个过程应在( D )时间内完成。
A 60s B 90s C 120s D 150s
【2023检测师】关于水泥混凝土坍落度试验描述正确的是( )。
A.试验前将坍落筒放在干燥平板上
B.将代表样品一次装入桶内
C.从开始装料到提出坍落筒的整个过程应在150s内完成
D.拌合物的坍落度值以实测结果表示
【答案】C
【解析】A湿抹布擦拭筒体、捣棒和底板;B分三层装;D,结果精确至 1mm。且超过160mm时用扩展直径表示。
【规程3.4】 当混凝土试件的一侧发生崩坍或一边剪切破坏,则应重新取样另测。如果第二次仍发生上述情况,则表示该混凝土和易性不好,应记录。
【规程3.5】当混凝土拌合物的坍落度大于160mm时,用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径,在这两个直径之差小于50mm的条件下,用其算术平均值作为坍落扩展度值;否则,此次试验无效。
【规程】结果处理:混凝土拌合物坍落度和坍落扩展值以毫米(mm)为单位,测量值精确至 1mm,结果修约至 5mm。
【规程3.6】坍落度试验的同时,可用目测方法评定混凝土拌合物的下列性质。
(1)棍度:按插捣混凝土拌合物时难易程度评定。
分“上”“中”“下”三级。
“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。
(2)黏聚性:观测拌合物各组成分相互黏聚情况。评定方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻打,如锥体在轻打后逐渐下沉,表示黏聚性良好;如锥体突然倒坍、部分崩裂或发生石子离析现象,则表示黏聚性不好。
(3)保水性:指水分从拌合物中析出情况,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 ”:表示提起坍落筒后,没有水分从底部析出。
【2022检师多选】根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG3420-2020)水泥混凝土棍度评定,可按插捣混凝土拌和物时的难易程度,分为“上”“中”“下”三级,下列描述,正确的有( )。
A.“上”:插捣容易;“下”:很难插捣 B.“上”:很难插捣;“下”:插捣容易
C.“中”:插捣时稍有石子阻滞的感觉 D.“中”:插捣时有大量石子阻滞的感觉
【答案】AC
【2022检师多选】当用坍落度仪法进行水泥混凝土拌合物稠度试验时,通过观察评价水泥混凝土的保水性与黏聚性,下列说法正确的有( BCD )。
A.混凝土拌和物的保水性不良时,应调整水灰比
B.观察整个试验过程中水分从拌和物中析出的程度,评价保水性
C.若坍落筒提起后无水分自底部析出,表示此混凝土拌和物的保水性良好
D.用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打,锥体突然倒塌,部分崩裂或发生石子离析表示黏聚性不好
【2021助理】在进行水泥混凝土拌和物试验的同时,可用目测方法评定混凝土拌和物的性质,并予以记录。当提起坍落筒后,有较多水分从底部析出,这时可以判定该水泥混凝土拌和物保水性是( A )。
A.多量 B.少量 C.适中 D.无法判定
2.维勃稠度试验法测混凝土拌和物稠度
1)试验目的:用于测定和评价较为干硬的混凝土工作性状态。
2)试验仪器设备
(1)维勃稠度仪:主要由振动台、盛样容器、坍落筒和透明有机玻璃圆盘组成。
(2)其他:秒表、捣棒、镘刀等。
3)试验步骤
(1)先将盛样容器用螺母固定在振动台上,放入坍落筒,扣上漏斗。
(2)按照与坍落度试验相同的方法,分三层将混凝土拌和物装填到筒中。完成后,移去漏斗,抹平混凝土表面后提起坍落筒,将透明圆盘放在混凝土上。
(3)一切就绪后,启动振动台,同时按下秒表开始计时,仔细观察在振动过程中透明盘和混凝土之间的接触变化情况。当透明圆盘底面刚好布满水泥浆时,立即停止计时并关闭振动台。以秒表所示时间作为混凝土拌和物稠度的试验结果,精确至1s。
4)说明与注意问题【略】
【2024助理多选】根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG3420-2020),关于水泥混凝土拌合物稠度试验的两种方法(坍落度仪法和维勃仪法)的表述正确的是( )。
A.两种方法所用坍落筒尺寸相同
B.两种方法要求在相同时间内完成
C.坍落度仪法适用于坍落度大于10mm、集料最大粒径不大于31.5mm的水泥混凝土坍落度的测定
D.维勃仪法适用于集料最大粒径不大于31.5mm的水泥混凝土及维勃时间在5s~30s的干稠性水泥混凝土的稠度测定
【答案】A、C、D
【解析】坍落度仪法从开始装料到提出坍落筒整个过程应在150s内完成。维勃仪法无此要求。
【2018检测】坍落度法测水泥混凝土拌合物稠度的适用条件( )。
A.坍落度大于15mm,集料公称最大粒径不大于31.5mm。
B.坍落度小于15mm,集料公称最大粒径不小于31.5mm。
C.坍落度大于10mm,集料公称最大粒径不大于31.5mm。
D.坍落度小于10mm,集料公称最大粒径不小于31.5mm。
参考答案:C
3.混凝土拌合物泌水试验方法【较少考察】
1)试验目的:本方法适用于集料最大粒径不大于 31.5mm的水泥混凝土拌合物泌水的测定。
2)仪具与材料:
①试样筒:试样筒为刚性金属圆筒,两侧装有把手,筒壁坚固且不漏水。对于集料最大粒径不大于 31.5mm 的拌合物采用 5L 的试样筒,其内径与内高均为 186mm±2mm,壁厚约为 3mm,并配有筒盖。
②其他:振动台、台秤(量程不小于50kg,感量不大于5g)、量筒、捣棒、秒表(1s);
3)试验步骤
(1)试验室温度为 20℃±2℃,相对湿度不小于 50%。
(2)应用湿布湿润试样筒内壁后立即称量,记录试样筒的质量m0。再将混凝土试样装入试样筒,混凝土的装料及捣实方法如下:
①坍落度不大于 90mm,用振动台振实。将试样一次装入试样筒内,开启振动台,振动应持续到表面出浆为止 ,且应避免过振;使混凝土拌合物低于试样筒表面30mm±3mm,并用抹刀抹平,抹平后立即称量并记录试样筒与试样的总质量m1,开始计时。
②坍落度大于90mm,用捣棒捣实。混凝土拌合物应分两层装入,每装一层混凝土拌合物,应用捣棒由边缘向中心按螺旋形均匀地插捣 25 次,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敲击容器外壁 5~10 次,直到拌合物表面插捣孔消失并不见大气泡为止;使混凝土拌合物表面低于试样筒表面 30mm±3mm,并用抹刀抹平,抹平后立即称量并记录试样筒与试样的总质量m1,开始计时。
(3)保持试样筒水平且不振动,试验过程中除了吸水操作外,应始终盖好筒盖。
(4)拌合物加水拌和开始计时,从计时开始后的 60min 内,每 10min 吸取一次试样表面渗出的水。60min后,每30min吸取一次试样表面渗出的水,直到认为不再泌水为止。为便于吸水,每次吸水前 2min,将一片 35mm 厚的垫块,垫入筒底一侧使其倾斜;吸水后,恢复水平。吸出的水放入量筒中,记录每次吸水的水量并计算累计水量 V,精确到 1mL。当吸水累计总量用质量表述时,用 Ww 表示。
【2018助理】以下在水泥混凝土拌合物凝结时间试验中用到的仪器设备包括( ABD )。
A.阻力贯入仪 B.测针 C.坍落度仪 D.计时器
(3)圆形试模:上口径为160mm,下口径为150mm,净高150mm的刚性容器,并配有盖子。(4)捣棒。(5)标准筛:4.75mm方孔筛。(6)其他:铁制拌和板、吸液管、玻璃片等。
3 试样制备
3.1 应用试验筛( 4.75mm)从混凝土拌合物中筛出砂浆,再经人工翻拌后,装入一个试样筒。每批混凝土拌合物取一个试样,共取 3 个试样,分装 3 个试样筒。
3.2 对于坍落度不大于 90mm 的混凝土宜用振动台振实砂浆,振动应持续到表面出浆为止,且应避免过振;对于坍落度大于 90mm 的混凝土宜用捣棒人工捣实,沿螺旋方向由外向中心均匀插捣 25 次,然后用橡皮锤轻击试样筒侧壁,以排除在捣实过程中留下的空洞。进一步整平砂浆的表面,使其低于试样筒上沿约 10mm,并应立即加盖。
3.3 砂浆试样制备完毕,静置于温度为 20℃±2℃的环境中待测,并在整个测试过程中,环境温度始终保持 20℃±2℃。在整个测试过程中,除吸取泌水或进行贯入试验外,试样筒应始终加盖。在其他较为恒定的温度、湿度环境中进行试验时,应在试验结果中加以说明。
3.4 砂浆试样制备完毕后 1h,将试件一侧稍微垫高约 20mm,使其倾斜静置约 2min,用吸管吸去泌水。以后每到测试前约 2min,同上步骤用吸管吸去泌水(低温或缓凝的混凝土拌合物试样,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。
3.5 凝结时间测定从搅拌加水开始计时。根据混凝土拌合物的性能,确定测针试验时间,以后每隔 0.5h 测试一次,在临近初凝和终凝时,应缩短测试间隔时间。
注:普通混凝土:2-3h后;每隔0.5h测一次;早强剂混凝土:1-2h后;每隔0.5h测一次;缓凝剂混凝土:4-6h后开始;每隔2h测一次;
4 试验步骤
4.1 测试时,将砂浆试样筒置于贯入阻力仪上,测针端面刚刚接触砂浆表面,然后转动手轮,使测针在 10s±2s 内垂直且均匀地插入试样内,深度为 25mm±2mm,记录最大贯入阻力值,精确至 10N;记下从开始加水拌和起所经过的时间(精确至 1min)及环境温度(精确至 0.5℃)。
4.2 测定时,每个试样筒每次测 1~2 个点,各测点的间距不小于 15mm,测点与试样筒壁的距离不小于 25mm。
4.3 每个试样的贯入测试不少于 6 次,直至单位面积贯入阻力大于 28MPa为止。
三、水泥混凝土强度试验
1.试验一:水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样方法
1 目的、适用范围(略)
2 仪具与材料【了解】
2.1 强制搅拌机; 2.2 振动台; 2.3 试模
(1)非圆柱试模; (2)圆柱试模;(3)喷射混凝土试模。
2.5 捣棒。
2.6 压板。
2.7 橡皮锤。
2.8 钻孔取样机。
2.9 游标卡尺:最大量程不小于 300mm,分度值为 0.02mm。
2.10 锯:用于切割适于抗弯拉试验的试件。
3 非圆柱体试件成型
3.1 水泥混凝土的拌和应按 T 0521 的规定进行。成型前试模内壁涂一薄层矿物油。
3.2 取拌合物的总量至少应比所需量高 20%以上,并取出少量混凝土拌合物代表样,在5min 内进行坍落度或维勃试验,认为品质合格后,应在 15min 内开始制件或做其他试验。
3.3 当坍落度小于 25mm 时,可采用φ25mm 的插入式振捣棒成型。将混凝土拌合物一次装入试模,装料时应用抹刀沿各试模壁插捣,并使混凝土拌合物高出试模口;振捣时捣棒距底板 10~20mm,且不要接触底板。振动直到表面出浆为止,且应避免过振,以防止混凝土离析,一般振捣时间为 20s。振捣棒拔出时要缓慢,拔出后不得留有孔洞。用刮刀刮去多余的混凝土,在临近初凝时,用抹刀抹平。试件抹面与试模边缘高低差不得超过 0.5mm。
3.4 当坍落度大于 25mm 且小于 90mm 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,将拌合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,用金属直尺沿试模边缘刮去多余混凝土,用抹刀将表面初次抹平,待试件收浆后,再次用抹刀将试件仔细抹平,试件表面与试模边缘的高低差不得超过 0.5mm。
3.5 当坍落度大于 90mm 时,用人工成型。拌合物分厚度大致相等的两层装入试模。捣固时按螺旋方向从边缘到中心均匀地进行。插捣底层混凝土时,捣棒应到达模底;插捣上层时,捣棒应贯穿上层后插入下层 20~30mm 处。插捣时应用力将捣棒压下,保持捣棒垂直,不得冲击,捣完一层后,用橡皮锤轻轻击打试模外端面 10~15 下,以填平插捣过程中留下的孔洞。每层插捣次数 100c㎡ 面积内不少于 12 次。试件抹面与试模边缘高低差不得超过0.5mm。
【归纳】
a.当坍落度小于25mm时,可采用φ25mm插入式振捣棒成型。
b.当坍落度大于25mm且小于90mm时,用标准振动台成型。
c.当坍落度大于90mm时,用人工成型。
【规程】 3.6 当试样为自密实混凝土时,在新拌混凝土不离析的状态下,将自密实混凝土搅拌均匀后直接倒入试模内,不得使用振动台和插捣方式成型,但可以采用橡皮锤辅助振动。试样一次填满试模后,可用橡皮锤沿着试模中线位置轻轻敲击 6 次/侧面。用抹刀将试件仔细抹平,使表面略低于试模边缘 1~2mm。
【规程 圆柱体试件制作】 略
5.1 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,静放一个到两个昼夜,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。
5.2 将完好试件放入标准养护室进行养护,标准养护室温度为 20℃±2℃,相对湿度在95%以上,试件宜放在铁架或木架上,间距至少 10~20mm。试件表面应保持一层水膜,并避免用水直接冲淋。
当无标准养护室时,将试件放入温度 20℃±2℃的饱和氢氧化钙溶液中养护。
5.3 标准养护龄期为 28d(以搅拌加水开始),非标准的龄期为 1d、3d、7d、60d、90d、180d。
【2023助理】水泥混凝土可以在温度符合规定的静水中养护。(错误)
【解析】饱和氢氧化钙溶液中养护。
【18助理】立方体抗压强度试件的标准尺寸立方体的边长为( C )mm。
A.50 B.100 C.150 D.200
【2020师】水泥混凝土试件成型后、脱模前的养护环境条件应满足( )。
A.温度20℃±2℃,相对湿度大于50%B.温度20℃±2℃,相对湿度大于90%
C.温度20℃±5℃,相对湿度大于50%D.温度20℃±5℃,相对湿度大于90%
【答案】C
【解析】脱模前和标养室的环境条件是不同的!特别注意!
【2021助理】15.水泥混凝土试件拆模后应立即放入温度为20℃±2℃、相对湿度为95%以上的标准养护室中养护,或放入温度为20℃±2℃的Ca(OH)2饱和溶液中养护。(正确)
【2019检测师】 以下关于水泥混凝土试件制作的描述中正确的有( )。
A.立方体抗压强度试件标准尺寸为150mm×150mm×150mm
B.非圆柱体试件成型时、坍落度大于25mm且小于90mm的水泥混凝土可以用人工成型
C.用人工成型直径为200mm圆柱体试件时,拌合物需分厚度大致相等的三层装入试模、每层振捣25下
D.试件抹面与试模边缘的高度差不超过0.5cm
【答案】AC
【解析】《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》P90,B是采用标准振动台成型。D是高度差不超过0.5mm。
2.T 0553—2005 水泥混凝土抗压强度试验方法
1 目的、适用范围
本方法规定了水泥混凝土抗压强度的试验方法。
适用于各类水泥混凝土立方体试件的抗压强度试验,也适用于高径比 1:1 的钻芯试件。
2 仪具与材料
2.1 压力机或万能试验机:测量精度为±1%,试件破坏荷载应大于压力机全程的 20%且小于压力机全程的 80%。
2.3 混凝土强度等级大于或等于 C50 时,试件周围应设置防崩裂网罩。
【2024检师单选】采用立方体150mm×150mm×150mm标准尺寸试件,测定强度等级为C20的普通水泥混凝土抗压强度,应选用量程为( )的压力机。
A.0~100kN B.0~300kN C.0~600kN D.0~1000kN
【答案】D
【解析】一般要求达到的最大破坏荷载是所选量程的20%~80%。强度等级为C20,荷载约20*150*150*1.15=517.5kN,D选项0~1000kN的20%~80% 为 200KN~800kN,符合要求,其他选项用同样的方法计算不符合要求。
【2021检师多选】水泥混凝土抗压强度试验用压力机或万能试验机应满足( )。
A.压力机或万能试验机量程应选择试件破坏荷载大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%
B.压力机应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置,上下压板平整并有足够刚度,可均匀地连续加荷卸荷,可保持固定荷载,开机停机均灵活自如,能够满足试件破型吨位要求
C.当混凝土强度等级大于或等于C50时,试件周围应设置防崩裂网罩
D.压力机或万能试验机的测量精度为±2%
【答案】ABC
【解析】D其测量精度为±1%
3 试件制备和养护
混凝土立方体抗压强度试件应同龄期者为 1 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
4.1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。
4.2 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 1mm。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。
4.3 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。圆柱体应对端面进行处理,确保端面的平行度。
4.4 混凝土强度等级小于 C30 时取 0.3MPa/s~0.5MPa/s 的加荷速度;混凝土强度等级大于或等于 C30 小于 C60 时,取 0.5~0.8MPa/s 的加荷速度;混凝土强度等级大于或等于 C60混凝土取0.8~1.0MPa/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。
【2021助理多选】试验检测人员对强度等级为C40的150mm×150mm×150mm水泥混凝土立方体标准试件进行抗压强度试验,下面的试验操作描述正确的有( )。
A.至试验龄期时,从养护室取出试件,应尽快试验,避免其湿度变化
B.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
C.以成型时正面为受压面,试件中心应与压力机几何对中
D.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
【答案】ABD
【解析】试件受压面为试件成型时的两个侧面,试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。
4)试验结果计算:水泥混凝土抗压强度通过下式计算:fcu=F/A
式中fcu——水泥混凝土抗压强度(MPa);
F——极限荷载(N); A——试件受压面积(mm2);
5.2 混凝土强度等级小于 C60 时,用非标准试件的抗压强度应乘以下表尺寸换算系数,并应在报告中注明。
5.3 当混凝土强度等级大于或等于 C60 时,宜采用 150mm×150mm×150mm 标准试件,使用非标准试件时,换算系数由试验确定。
5.4 以三个试件测量值的算术平均值为测定值,结果精确至 0.1MPa。三个试件测量值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;如最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的 15%,则该组试验结果无效。
【2024检师判断】对水泥混凝土而言,试件的干湿状况对强度试验结果有直接影响。(正确)
【2023助理多选】某试验检验人员对尺寸为150mm×150mm×150mm,强度等级为C40的水泥混凝土立方体标准试件进行抗压强度试验,操作不正确的有( )。
A.以成型时正面为上下受压面,试件中心应与压力机几何对中试压
B.取出试件,检查其尺寸及形状,相对两面应平行,试件受力截面积按照标准试件尺寸计算
C.至试验龄期时,自养护室取出试件,尽快试验,避免其湿度变化;在破型前保持试件原有湿度,在试验时擦干试件
D.取0.5MP/s~0.8MPa/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
【答案】AB
【解析】A,受压面应为侧面。B,试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。
试验三:水泥混凝土抗弯拉强度试验
1 目的、适用范围和引用标准
本方法规定了水泥混凝土弯拉强度的试验方法。
本方法适用于各类水泥混凝土棱柱体试件。
2 仪具与材料
2.1 压力机或万能试验机
2.2 弯拉试验装置(即三分点处双点加荷和三点自由支承式混凝土弯拉强度与弯拉弹性模量试验装置)
3 试件制备和养护
3.1 试件长向中部 1/3 区段内表面不得有直径超过 5mm、深度超过 2mm 的孔洞。
3.2 混凝土弯拉强度试件应以同龄期者为 1 组,每组为 3 根同条件制作和养护的试件。
4 试验步骤
4.1 试件取出后,用湿毛巾覆盖并及时进行试验,保持试件干湿状态不变。在试件中部量出其宽度和高度,精确至 1mm。
4.2 调整两个可移动支座,将试件安放在支座上,试件成型时的侧面朝上,几何对中后,应使支座及承压面与活动船形垫块的接触面平稳、均匀,否则应垫平。
4.3 加荷时,应保持均匀、连续。当混凝土的强度等级小于 C30 时,加荷速度为 0.02~0.05MPa/s;当混凝土的强度等级大于或等于 C30 且小于 C60 时,加荷速度为 0.05~0.08MPa/s;当混凝土的强度等级大于或等于 C60 时,加荷速度为 0.08~0.10MPa/s。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,记下破坏极限荷载 。
4.4 记录下最大荷载和试件下边断裂的位置。
5 结果计算
5.2 采用 100mm×100mm×400mm 非标准试件时,在三分点加荷的试验方法同前,但所取得的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或等于 C60 时,应采用 150mm×150mm×550mm 标准试件。
【数据处理-重要】
5.3 以三个试件测量值的算术平均值为测定值。三个试件测量值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%,则把最大值和最小值舍去,以中间值作为试件的弯拉强度。如有两个测量值与中间值的差值均超过 15%时,则该组试验结果无效。
5.4 三个试件中如有一个断裂面位于加荷点外侧,则混凝土弯拉强度按另外两个试件的试验结果计算。如这两个测量值的差值不大于这两个测量值中最小值的 15%,则以两个测量值的平均值为测试结果,否则结果无效。如有两试件均出现断裂面位于加荷点外侧,则该组结果无效。
【2018检测师】一组水泥混凝土标准立方体试件进行抗压强度试验,极限荷载分别为780kN、710kN、900kN。该组试件的抗压强度为( )。
A.35.4MPa B.34.7MPa C.33.1MPa D.作废
【答案】B
【解析】如任一个测定值与中值的差值超过中值的15%,取中值为测定结果;如两个测定值与中值的差值都超过15%时,则该组试验结果作废。fcu=780000∕(150×150)=34.7MPa
fcu=710000∕(150×150)=31.6MPa;fcu=900000∕(150×150) =40.0MPa
40.0-34.7)∕34.7=15.3%>15%;(34.7-31.6)∕34.7=8.9%<15%;所以,取中值为测定结果。
【2018助理】三根水泥混凝土抗弯强度试验标准小梁,测得最大抗弯拉荷载为31.10kN、37.40kN、40.30kN,该组试验的结果为( )
A.4.84MPa B.4.99MPa C.5.18MPa D.作废
【答案】B
【解析】水泥混凝土抗压强度和抗弯拉强度试验结果的数据处理:无论抗压强度还是抗折强度,试验结果均以3个试件的算术平均值作为测定值。如任一个测定值与中值的差超过中值的15%,取中值为测定结果;如两个测定值与中值的差都超过15%时,则该组试验结果作废。
【2019检测师】养护28d的一组水泥混凝土抗折强度试验用标准小梁,采用标准方法试验时,测得的最大抗弯拉荷载分别是30.20kN, 36.55kN, 37.75KN,则该试验结果为( )。
A.4.64MPa B.4.87MPa C.4.95MPa D.作废
【答案】B
【2023检测师】一组三根标准水泥混凝土抗弯拉强度试验用小梁,采用标准方法测得的最大抗弯拉荷载分别是31.20kN、35.55kN和36.75kN,则该试验结果为( )。
A.4.60MPa B.4.74MPa C.4.82MPa D.无效
【答案】A
【解析】 fc=(FL)/(b*h*h)
fc1=(30200*450)/(150*150*150)=4.03
fc2=(36550*450)/(150*150*150)=4.87
fc1=(37750*450)/(150*150*150)=5.03
(4.87-4.03) /4.87=17.2%>15% (5.03-4.87) /4.87=3.3%<15%
一个测定值与中值的差超过中值的15%,则取中值为测定结果。如两个测定值与中值的差都超过15%,则该组试结果才作废。
【2018检师】水泥混凝土立方体抗压强度试验时,试件的尺寸越小测得结果越高。√
【2020助理】在水泥混凝土立方体试件抗压强度试验中,当试验结果的最大值和最小值与中间值的差值均超过( B )的15%时,该组试件的试验结果无效。
A.平均值 B.中间值 C.最大值 D.最小值
【2021助理】一组三个标准水泥混凝土试件进行抗折试验,其极限破坏值分别是36.56MPa、37.56MPa、43.38MPa,则该组试件抗折强度试验结果是( )。
A.36.56MPa B.37.56MPa C.39.17MPa D.43.38MPa
【答案】B
【解析】37.56是中值,37.56×0.15=5.6;37.56-36.56=1;43.38-37.56=5.82,偏差超过5.6舍弃;本组数据只有1个偏差过大舍弃,之后取中值为结果。
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