第一节：混凝土及拌合用水必备性能概述
混凝土及拌合用水的必备性能主要包括抗压强度、抗渗等级、坍落度、氯离子含量以及拌合用水氯离子含量。本次课程主要讲解抗压强度、抗渗等级和坍落度。
一、拌合物取样、试件制作及养护要求
- 混凝土取样
- 普通混凝土力学性能试验应以3个试件为一组，抗水渗透性能试验应以6个试件为一组。
- 每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样，并应在浇筑地点随机抽取。
- 取样或实验室拌制的混凝土应尽快成型，制备混凝土试样时应采取劳动保护措施。
- 试件尺寸与形状
- 根据国家标准GB 50081-2019和GB 50082-2009，试件的最小横截面尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径选定。
- 抗压强度试件的标准尺寸为边长150毫米的立方体试件，边长100毫米和200毫米的立方体试件为非标准尺寸试件。
- 抗折强度试验的标准试件为边长150毫米×150毫米×600毫米或550毫米的棱柱体试件，边长100毫米×100毫米×400毫米的棱柱体试件为非标准尺寸试件。
- 抗水渗透性能试验的试件为顶面直径175毫米、底面直径185毫米、高度150毫米的圆台体。
- 试件尺寸测量
- 试件的边长和高度应采用游标卡尺测量，精确至0.1毫米。
- 圆柱形试件的直径应分别在试件的上部、中部和下部相互垂直的两个位置上测量6次，取算术平均值作为直径，精确至0.1毫米。
- 试件承压面的平面度可用钢板尺和塞尺测量，测量结果应精确至0.01毫米。
- 试件相邻面间的夹角应采用游标量角器测量，精确至0.1度。
- 试件尺寸公差
- 试件各边长、直径和高度的尺寸公差不得超过1毫米。
- 试件承压面的平面度公差不得超过0.0005倍试件边长。
- 试件相邻面间的夹角应为90度，公差不得超过0.5度。
- 试件制作
- 试模应符合行业标准《混凝土试模》JG 237的规定。混凝土强度等级不低于C60时，宜采用铸铁或铸钢试模。
- 振动台应符合《混凝土试验用振动台》ZG型T245的规定，振动频率为50赫兹±2赫兹，空载时振动台面中心点的垂直振幅为0.5毫米±0.02毫米。
- 导棒应符合《混凝土塌落度仪》JG 7/T248的规定，直径为16毫米±0.2毫米，长度为600毫米±5毫米，端部呈半球形。
- 橡皮锤或木锤的锤头质量宜为0.25公斤到0.50公斤。对于干硬性混凝土，应配置成型套模、压重钢板、压重块或其他加压装置。
- 试件制作步骤
- 检查试模尺寸并擦拭干净，内壁涂刷矿物油或其他隔离剂。
- 入模前保证混凝土拌合物均匀性，至少用铁锹拌合3次。
- 根据混凝土拌合物的稠度选择成型方式，包括振动台振实、人工插捣和插入式振捣棒振实。
- 振动台振实时，混凝土拌合物一次性装入试模，振动至表面出浆且无明显气泡。
- 人工插捣时，混凝土拌合物分两层装入模内，每层插捣次数不少于12次。
- 插入式振捣棒振实时，振捣棒插入试模，振捣至表面出浆且无明显气泡。
- 试件成型后，刮除多余混凝土，待临近初凝时抹平表面，标记试件。
- 试件养护
- 标准养护：试件成型后用塑料薄膜覆盖，静置1-2天，然后放入20摄氏度±2摄氏度、相对湿度95%以上的标准养护室中养护。
- 同条件养护：试件应留置在靠近相应结构构件的适当位置，采取相同的养护方法。
第二节：混凝土抗压强度检验
- 检验依据
- 混凝土抗压强度检验依据为《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2019。
- 水泥胶砂抗压强度比检验依据为《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T 17671-2021。
- 环境要求
- 试验环境相对湿度不宜小于50%，温度应保持在20摄氏度±5摄氏度。
- 仪器设备
- 压力试验机：试验破坏荷载宜大于压力机全量程的20%且小于80%，示值相对误差为±1%，上下承压板平面度公差不大于0.04毫米，平行度公差不大于0.05毫米，表面硬度不小于55HRC，表面粗糙度不大于0.8微米。
- 钢垫板：当承压板不符合要求时，可使用钢垫板，平面尺寸不小于试件承压面积，厚度不小于25毫米。
- 试验步骤
- 试件到达龄期后，检查尺寸和形状，尺寸偏差应满足标准要求。
- 试件放置在试验机前，擦拭干净表面，以成型时的侧面为承压面。
- 启动试验机，均匀连续加荷，加荷速度根据试件强度等级确定。
- 记录破坏荷载。
- 试验结果计算及确定
- 抗压强度计算公式为：抗压强度 = 试件破坏荷载 / 试件承压面积，结果精确至0.1兆帕。
- 强度值确定：取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值。若最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%，则剔除最大值和最小值，取中间值作为强度值。
- 第三节：混凝土抗水渗透性能检验
- 检验依据
- 抗水渗透性能检验依据为《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082-2009。
- 仪器设备
- 抗渗仪：施加水压力范围为0.1-2.0兆帕。
- 试模：上口内径175毫米、下口内径185毫米、高度150毫米的圆台体试件。
- 密封材料：石蜡加松香或水泥加黄油等。
- 试验步骤
- 试件制作和养护后，拆模并用钢丝刷刷去两端面水泥浆膜。
- 试件密封：可采用石蜡密封或水泥加黄油密封。
- 安装试件后，启动抗渗仪，水压从0.1兆帕开始，每隔8小时增加0.1兆帕，观察试件端面渗水情况。
- 当6个试件中有3个试件表面出现渗水时，记录水压力。
- 数据处理与结果判定
- 混凝土抗渗等级计算公式为：抗渗等级 = 10倍的水压力 - 1。
- 当6个试件中有4个试件未出现渗水时的最大水压力乘以10确定抗渗等级。
- 第四节：混凝土坍落度检验
- 检验依据
- 坍落度检验依据为《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T 50080-2016。
- 仪器设备
- 坍落度仪：符合相关标准要求。
- 钢直尺：分度值不大于1毫米，测量坍落度的钢尺量程不小于300毫米，测量扩展度的钢直尺量程不小于1000毫米。
- 底板：平面尺寸不小于1500毫米×1500毫米，厚度不小于3毫米的钢板，最大挠度不大于3毫米。
- 试验步骤
- 坍落度筒内壁和底板应润湿无明水，底板放置在坚实水平面上，塌落度筒放在底板中心，用脚踩住两边的脚踏板。
- 混凝土拌合物分三层均匀装入塌落度筒内，每层用捣棒按螺旋形均匀插捣25次，捣实后每层高度约为筒高的1/3。
- 插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，应插到本层至下一层的表面。
- 顶层混凝土拌合物应装料高于筒口，插捣完成后，取下装料漏斗，刮去多余混凝土，刮平筒口。
- 垂直平稳地提起塌落度筒，轻放于试样旁边，待试样不再继续塌落或塌落时间达到30秒时，用钢尺测量筒高与塌落后混凝土试样最高点之间的高度差，即为坍落度值。
- 试验注意事项
- 提起塌落度筒的过程应控制在3秒到7秒内完成，从开始装料到提筒的整个过程应连续进行，并在150秒内完成。
- 若提起塌落度筒后，混凝土发生一边崩塌或剪切现象，应重新取样另行测定。
- 若第二次试验仍出现一边崩塌或剪切现象，应在记录中说明。
- 当混凝土拌合物不再扩散或扩散持续时间已达50秒时，应测量混凝土拌合物展开扩展面的最大直径及与其垂直方向的直径。
- 若两个直径之差小于50毫米，取算术平均值作为扩展度试验结果；若两个直径之差不小于50毫米，应重新取样进行测定。
- 若发现骨料在中央集堆或边缘有浆体析出，应予以记录。
- 扩展度试验从开始装料到测得混凝土扩展度值的整个过程应连续进行，并在4分钟内完成。
- 结果表达
- 坍落度和扩展度以毫米为单位，测量精确至1毫米，结果表达修约至5毫米。例如，测量值为140.2毫米时，结果表达为140毫米。
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