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2011公路工程试验检测工程师考前辅导 路用材料第一部分集 料一、集料基本概念一、集料基本概念n n分 类 （1）根据集料形成过程：卵石、碎石；（2）根据粒径大小：粗集料、细集料（注意不同用途时的划分依据）；（3）根据化学成分：酸性集料、碱性集料（知道典型酸性集料和碱性集料代表）.一、集料基本概念一、集料基本概念n n集料粒径集料粒径 不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。不同应用目的粒径划分采用不同划分界限。用用于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为，而用于于水泥混凝土的粗细粗集料划分尺寸为，而用于沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为沥青混合料的粗细粗集料划分尺寸为2.36mm 2.36mm；n n集料最大颗粒集料最大颗粒 集料最大粒径：使集料集料最大粒径：使集料100100通过的最小标准通过的最小标准筛筛孔尺寸；筛筛孔尺寸；集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少集料公称最大粒径：可能全部通过或允许有少量存留的最小标准筛筛孔尺寸，即第一次开始产量存留的最小标准筛筛孔尺寸，即第一次开始产生少量存留的筛孔尺寸生少量存留的筛孔尺寸.一、集料基本概念一、集料基本概念标准筛标准筛n n标准筛概念 根据规范要求，沿用多年的两套标准筛系统合并为一种规格，孔的形状全部为方形，其中孔径设置有：75mm、63mm、53mm、19mm、16mm、0.075mm .一、集料基本概念n n取样量 现场选取用于室内试验所需的材料数量，要求有代表性，前后取样的一致性。该数量取决于试验项目内容、项目的数目以及集料公称粒径的大小。n n试验用量 针对某项试验所需的数量，取决于具体试验项目和材料公称粒径大小。二、粗集料的技术性质 物理性质n n物理常数：密度物理常数：密度 密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料密度定义：在一定（温度）条件下物质单位体积材料的质量，采用公式可表示为：的质量，采用公式可表示为：密度的单位：克密度的单位：克/立方厘米（立方厘米（g/cmg/cm3 3）克克/毫升（毫升（g/mlg/ml）千克千克/升（升（Kg/LKg/L）（10103 3）千克）千克/立方米（立方米（Kg/mKg/m3 3）.二、粗集料的技术性质 物理性质n n密度种类密度种类 （1 1）（2 2）（表观体积材料实体体积（表观体积材料实体体积（表观体积材料实体体积（表观体积材料实体体积+闭口孔隙）闭口孔隙）闭口孔隙）闭口孔隙）（3 3）（毛体积材料实体体积闭口空隙体积（毛体积材料实体体积闭口空隙体积（毛体积材料实体体积闭口空隙体积（毛体积材料实体体积闭口空隙体积+开口孔隙体积）开口孔隙体积）开口孔隙体积）开口孔隙体积）二、粗集料的技术性质 物理性质（4 4）（表干质量材料实体质量开口孔隙中吸水的质量）（表干质量材料实体质量开口孔隙中吸水的质量）（表干质量材料实体质量开口孔隙中吸水的质量）（表干质量材料实体质量开口孔隙中吸水的质量）（5 5）（堆积体积材料实体体积全部孔隙体积空隙体积）（堆积体积材料实体体积全部孔隙体积空隙体积）（堆积体积材料实体体积全部孔隙体积空隙体积）（堆积体积材料实体体积全部孔隙体积空隙体积）.二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 物理性质物理性质n n孔隙率和空隙率；孔隙率和空隙率；n n级配级配可由砂的级配加以说明；可由砂的级配加以说明；n n坚固性坚固性抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫抵御外界环境冻融破坏的能力，采用在饱和硫酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。酸钠溶液中浸泡并在一定温度下烘干的操作方法进行评价。注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外，注意影响坚固性的因素：除了与砂石材料的组成和结构外，还取决于孔隙率和饱水程度还取决于孔隙率和饱水程度.二、粗集料的技术性质二、粗集料的技术性质 力学性质力学性质n n压碎值：用于评定粗集料的承载能力；压碎值：用于评定粗集料的承载能力；n n洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪洛杉矶磨耗率：评定粗集料抗磨耗、冲击、边缘剪切等综合性能；切等综合性能；n n高等级公路沥青路面表层用粗集料专用试验高等级公路沥青路面表层用粗集料专用试验 抗冲击值：评定粗集料抵御行车过程产生冲击现象的能力；抗冲击值：评定粗集料抵御行车过程产生冲击现象的能力；抗磨耗值：评定粗集料抵御行车车轮产生磨损过程的能力；抗磨耗值：评定粗集料抵御行车车轮产生磨损过程的能力；抗磨光值：评定粗集料在车辆行驶时不被磨光的能力；抗磨光值：评定粗集料在车辆行驶时不被磨光的能力；三、粗集料表面特征n n针片状颗粒强调的内容：（1）针片状颗粒的定义；（2）针片状颗粒试验检测方法；（3）明确用于不同目的时，针片状颗粒定义和试验方法上的区别.四、细集料技术性质四、细集料技术性质n n级配：表示颗粒状材料粗细颗粒的分级搭配，通过筛级配：表示颗粒状材料粗细颗粒的分级搭配，通过筛分试验采用下列参数进行评价。分试验采用下列参数进行评价。分计筛余百分率分计筛余百分率 累计筛余百分率累计筛余百分率 通过百分率通过百分率 四、细集料技术性质n n砂的粗度砂的粗度细度模数：注意细度模数公式表达细度模数：注意细度模数公式表达方式、代表的含义和适用对象；方式、代表的含义和适用对象；n n砂中有害物质砂中有害物质泥含量、氯化物、有机质、硫泥含量、氯化物、有机质、硫化物、轻物质、云母化物、轻物质、云母.五、集料试验操作五、集料试验操作n n共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料共计十一项试验，其中粗集料强调七项、细集料三项。三项。强调内容有：强调内容有：粗集料粗集料密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎密度试验、洛杉矶磨耗试验、压碎试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、试验、针片状颗粒含量检测试验、抗冲击试验、抗磨耗试验、抗磨光试验；抗磨耗试验、抗磨光试验；细集料细集料筛分试验，注意筛分试验过程中操筛分试验，注意筛分试验过程中操作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混作细节，并注意沥青混合料用砂的筛分和水泥混凝土用砂的筛分凝土用砂的筛分 方法的区别方法的区别.密度试验方法真密度n n真密度真密度 该密度针对磨细材料，该密度针对磨细材料，采用李氏比重瓶法；采用李氏比重瓶法；操作时注意彻底排除操作时注意彻底排除瓶中空气。瓶中空气。计算公式计算公式 密度试验方法表观密度 表观密度采用水中重法：表观密度采用水中重法：分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量和烘干后空气分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量和烘干后空气中的质量，注意被测物质的饱水程度一定要充分彻底。根中的质量，注意被测物质的饱水程度一定要充分彻底。根据下列公式计算出粗集料的表观密度据下列公式计算出粗集料的表观密度 这一检测原理根据的是浮力定律这一检测原理根据的是浮力定律物质在水中受到浮力物质在水中受到浮力作用，作用力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积作用，作用力的大小取决于物体排开水的体积，而该体积正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在正好就是被测物体体积，其在数值上等于被测物体分别在空气中称出的质量和在水中称出的质量之差。空气中称出的质量和在水中称出的质量之差。密度试验方法毛体积密度毛体积密度采用表干法测定：毛体积密度采用表干法测定：分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量、水中取分别称取经过水中浸泡的粗集料在水中质量、水中取出后用拧干的湿毛巾擦干后的表干质量和烘干后空气出后用拧干的湿毛巾擦干后的表干质量和烘干后空气中的质量，根据下列公式计算出粗集料的毛体积密度中的质量，根据下列公式计算出粗集料的毛体积密度要注意集料表干状态的操作过程要注意集料表干状态的操作过程.密度试验方法表干密度和堆积密度 表干密度表干密度 堆积密度堆积密度分为自然堆积时的松装密度和经过分为自然堆积时的松装密度和经过密实过程的紧装密度，该密度包括振实密度和捣密实过程的紧装密度，该密度包括振实密度和捣实密度；注意每种密度装填时的不同要求。实密度；注意每种密度装填时的不同要求。压碎试验n n注意用于沥青混合料和注意用于沥青混合料和用于水泥混凝土的试验用于水泥混凝土的试验方法一致，都采用压碎方法一致，都采用压碎到下粒径的多少进行评到下粒径的多少进行评定。前者试验结果称为定。前者试验结果称为压碎值，后者结果称为压碎值，后者结果称为压碎指标值。压碎指标值。n n二者试验结果的换算关二者试验结果的换算关系为系为:压碎指标值压碎指标值 压碎值压碎值-5-5洛杉矶磨耗试验n n注意不同规格（目的）注意不同规格（目的）材料需要不同粒径粒材料需要不同粒径粒径组合搭配，同时要径组合搭配，同时要求一定数量和质量的求一定数量和质量的钢球一起参与试验；钢球一起参与试验；n n评定结果的尺寸为；评定结果的尺寸为；结果以小于粒径的数结果以小于粒径的数量占整个试验用量的量占整个试验用量的百分数表示。百分数表示。针片状颗粒（混凝土）检测 针片状颗粒定义：针片状颗粒定义：针状颗粒针状颗粒凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒凡集料颗粒某一方向的尺寸超出所属粒级平均粒径的倍时的颗粒；级平均粒径的倍时的颗粒；片状颗粒片状颗粒凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒凡集料颗粒某一方向的尺寸小于所属粒级平均粒径的倍时的颗粒；级平均粒径的倍时的颗粒；用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；用于水泥混凝土集料试验采用规准仪法；nn nn 针片状颗粒（混凝土）检测 针状规准仪针状规准仪 片状规准仪片状规准仪n n首先要确定每次试验时集料的数量；首先要确定每次试验时集料的数量；n n进行粗细不同颗粒的分级，其中共有进行粗细不同颗粒的分级，其中共有6 6个级别；个级别；n n逐一分级进行鉴别判定逐一分级进行鉴别判定.针片状颗粒（沥青混合料）检测n n用于沥青混合料集料采用游标卡尺法；n n针片状颗粒定义：某一颗粒长度尺寸与高度尺寸之比大于等于3时的颗粒；n n注意颗粒基准面的选择，正确量取颗粒的长和高。用于高等级公路沥青路面表层时三项集料试验 （1 1）抗冲击试验）抗冲击试验n n试验用材料颗粒粒径；试验用材料颗粒粒径；n n试验用材料数量试验用材料数量在量筒在量筒中分三层装填，每层击实中分三层装填，每层击实2525次；次；n n击实落槌高度击实落槌高度380mm380mm，共，共1515次；次；n n以击碎小于颗粒数量占试验以击碎小于颗粒数量占试验材料数量的百分数表示材料数量的百分数表示.用于高等级公路沥青路面表层时三项集料试验 （2 2）抗磨光试验）抗磨光试验n n 磨耗试件磨耗试件 磨光仪磨光仪用于高等级公路沥青路面表层时三项集料试验 （3 3）抗磨耗试验）抗磨耗试验砂筛分试验n n注意不同用途的砂或不同状况的砂的筛分区别；n n采用标准套筛：从至，通常试验用砂质量500g；n n过筛要充分彻底：在过筛完成后，要逐一进行每个筛的单独操作，当每分钟筛出量不超过筛上剩余量的0.1%时，可认为过筛完成；n n要求试样总量与各筛存留量之和的差值不得超过总量的1%.六六.矿料级配组成设计矿料级配组成设计有关级配的概念有关级配的概念n n级配类型连续级配连续级配在较宽的范围里不同粒径颗粒连续在较宽的范围里不同粒径颗粒连续分布的级配；分布的级配；间断级配间断级配在粒径分布过程中，位于中间部位在粒径分布过程中，位于中间部位有一个或有一个或 连续若干粒径缺失的级配；连续若干粒径缺失的级配；开级配开级配在较窄且偏粗的范围内连续分布的级在较窄且偏粗的范围内连续分布的级配；配；n n级配范围：用于控制集料级配状况的标准.六.矿料级配组成设计级配设计概念n n设计方法 计算法、图解法、计算机辅助设计；n n设计条件1.目标级配设计范围；2.各规格矿料筛分结果.五.矿料级配组成设计级配设计过程n n图解法设计主要步骤图解法设计主要步骤 1.1.按一定比例绘制一个矩形框图，从左下到右上引对角按一定比例绘制一个矩形框图，从左下到右上引对角线。纵边以常数尺度标出通过量刻度，并根据要求的级配线。纵边以常数尺度标出通过量刻度，并根据要求的级配通过量范围中值在横边上确定各筛孔孔径位置；通过量范围中值在横边上确定各筛孔孔径位置；2.2.将各规格矿料筛分结果在框图中以折线的形式绘制在图将各规格矿料筛分结果在框图中以折线的形式绘制在图中；中；3.3.根据相邻两条折线的位置关系，依次确定不同规格矿料根据相邻两条折线的位置关系，依次确定不同规格矿料在合成级配中所占比例；在合成级配中所占比例；4.4.对所得比例进行验算，如果与所需的级配范围不完全相对所得比例进行验算，如果与所需的级配范围不完全相符，则根据实际情况调整比例，直至合成级配完全满足级符，则根据实际情况调整比例，直至合成级配完全满足级配要求配要求.第二部分水泥和水泥混凝土一.水泥技术性质水泥概述n n常用水泥品种1.硅酸盐水泥：不掺外掺料或掺入量不超过5%的水泥；2.普通硅酸盐水泥：外掺料在615%的水泥；3.矿渣水泥：掺入2070%高炉矿渣的水泥；4.火山灰水泥：掺入2050%火山灰物质的水泥；5.粉煤灰水泥：掺入2040%粉煤灰材料的水泥；一.水泥技术性质水泥概述n n通用硅酸盐水泥的定义通用硅酸盐水泥的定义 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。通用硅酸盐料制成的水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥划分为水泥划分为六个品种：六个品种：（1 1）硅酸盐水泥：当活性材料（主要是矿渣）掺量）硅酸盐水泥：当活性材料（主要是矿渣）掺量5%5%时的通用硅酸盐水泥，并进一步分为和两种；时的通用硅酸盐水泥，并进一步分为和两种；（2 2）普通硅酸盐水泥：掺入）普通硅酸盐水泥：掺入55且且2020活性材料的通活性材料的通用型硅酸盐水泥，代号用型硅酸盐水泥，代号PO PO；一.水泥技术性质水泥概述（3 3）矿渣硅酸盐水泥）矿渣硅酸盐水泥 ：矿渣掺量范围：矿渣掺量范围20%20%且且70%70%，并，并分为分为A A型和型和B B型。型。A A型矿渣掺量型矿渣掺量20%20%且且50%50%，代号；，代号；B B型型矿渣掺量矿渣掺量50%50%且且70%70%，代号，代号P.S.B P.S.B；（4 4）火山灰质硅酸盐水泥：火山灰质活性材料掺量范围）火山灰质硅酸盐水泥：火山灰质活性材料掺量范围20%20%且且40%40%，代号，代号PP PP；（5 5）粉煤灰硅酸盐水泥）粉煤灰硅酸盐水泥 ：粉煤灰掺量：粉煤灰掺量20%20%且且40%40%，代，代号号PF PF；（6 6）复合硅酸盐水泥）复合硅酸盐水泥 ：掺入：掺入20%20%且且50%50%的复合型混合的复合型混合材料，代号材料，代号 PC.PC.一.水泥技术性质水泥概述n n水泥生产工艺两磨一烧通过生产工艺，了解水泥熟料中加入石膏的作用原理和可能带来的问题。n n水泥外掺料了解水泥中加入外掺料的目的和作用外掺料分为活性和非活性两种类型，其目的是提高产量和降低成本，改善水泥品质.二二.水泥技术性质水泥技术性质化学性质化学性质化学性质主要指水泥中可能对水泥性能带来不利化学性质主要指水泥中可能对水泥性能带来不利影响的有害成分，主要有：影响的有害成分，主要有：1.1.酸不溶物；酸不溶物；2.2.烧失量；烧失量；3.3.三氧化硫；三氧化硫；4.4.游离氧化镁；游离氧化镁；5.5.氯离子氯离子 6.6.碱含量碱含量.二.水泥技术性质物理性质n n细度定义：表示水泥颗粒粗细程度。意义：过粗或过细对水泥的品质都不利。n n标准稠度定义：指水泥净浆对标准试杆沉入时所产生的阻力达到规定状态时所具有的水和水泥用量的百分比。意义：是测定水泥凝结时间和安定性等试验结果具有可比性的基础。二.水泥技术性质物理性质n n凝结时间定义：水泥浆从可塑状态到失去塑性所需的时间，定义：水泥浆从可塑状态到失去塑性所需的时间，分初凝和终凝。分初凝和终凝。要求初凝时间不能太短，而终凝时间不能太长；要求初凝时间不能太短，而终凝时间不能太长；n n安定性定义：表征硬化后的水泥浆体是否产生过量或不定义：表征硬化后的水泥浆体是否产生过量或不均匀的的体积变化，从而对水泥结构造成不利影均匀的的体积变化，从而对水泥结构造成不利影响的现象。响的现象。原因：造成水泥安定性不良的原因在于水泥中存原因：造成水泥安定性不良的原因在于水泥中存在过量的游离氧化钙和游离氧化镁以及三氧化硫在过量的游离氧化钙和游离氧化镁以及三氧化硫 .二.水泥技术性质 力学性质n n定义主要指水泥胶砂的抗折和抗压强度；主要指水泥胶砂的抗折和抗压强度；n n强度等级根据规定龄期所得的抗折、抗压强度来划分，并依据根据规定龄期所得的抗折、抗压强度来划分，并依据28d28d抗压强度的大小进行命名；抗压强度的大小进行命名；n n影响强度的因素1.1.测定时水泥胶砂的材料组成比例；测定时水泥胶砂的材料组成比例；2.2.成型养护条件和龄期；成型养护条件和龄期；3.3.力学强度试验条件和方法力学强度试验条件和方法.三.水泥试验检测试验内容n n共计五项试验内容，包括：共计五项试验内容，包括：（1 1）水泥细度试验检测、）水泥细度试验检测、（2 2）水泥净浆标准稠度确定、）水泥净浆标准稠度确定、（3 3）凝结时间测定、凝结时间测定、（4 4）安定性检测、）安定性检测、（5 5）水泥胶砂强度试验。）水泥胶砂强度试验。n n试验检测注意事项试验检测注意事项 （1 1）哪些试验分为了标准法和代用法，两种方法相互间关系；哪些试验分为了标准法和代用法，两种方法相互间关系；（2 2）判定试验结果的标准；判定试验结果的标准；（3 3）影响试验结果准确性的主要因素；影响试验结果准确性的主要因素；（4 4）影响加载试验过程的两个因素影响加载试验过程的两个因素加载速率和适宜的压力机量加载速率和适宜的压力机量程选择；程选择；（5 5）抗折抗压试验结果的数据处理抗折抗压试验结果的数据处理.三、水泥试验检测标准法和代用法说明n n用于水泥试验的方法中存在标准法和代用法概念；n n存在这种现象的原因在于使我国水泥试验操作方法与国际通行做法相接轨，以国际上普遍采用的方法当作标准方法，而将长期以来在我国采用的方法看做为代用法；n n两种方法不存在孰优孰劣的说法，在有条件时首选标准法，当两种做法得到的结果不一致时，以标准法结果为准.三、水泥试验检测水泥细度检测n n细度试验方法可分为筛析法和比表面积法；n n检测硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥细度时要采用比表面积法，其他类型水泥采用筛析法；n n筛析法又分为水筛法和负压筛法，其中水筛法是代用法，负压筛法是标准法；试验结果以水泥标准筛上的存留量占试验用水泥数量的百分数表示.三、水泥试验检测水泥细度检测n n当采用负压筛法时，注意负压筛仪的真空度要达当采用负压筛法时，注意负压筛仪的真空度要达到到400040006000Pa6000Pa；n n比表面积是指单位质量下物质的表面积，物质比比表面积是指单位质量下物质的表面积，物质比表面积越大，其颗粒越细表面积越大，其颗粒越细.三、水泥试验检测水泥净浆标准稠度用水量测定n n该试验内容也可分为标准该试验内容也可分为标准法和代用法两种，其中标法和代用法两种，其中标准法采用维卡仪，而代用准法采用维卡仪，而代用法采用试锥法；法采用试锥法；n n两类方法都是固定水泥用两类方法都是固定水泥用量量500g500g，根据经验采用调，根据经验采用调整用水量方法找出达到标整用水量方法找出达到标准稠度时所需的用水量；准稠度时所需的用水量；n n搅拌程序要按照规定进行搅拌程序要按照规定进行.三、水泥试验检测水泥净浆标准稠度用水量测定 试验判断结果维卡仪以试杆贯入水泥浆离底板距离为试验判断结果维卡仪以试杆贯入水泥浆离底板距离为61mm 61mm 为为准，试锥法以试锥贯入水泥浆深度达到准，试锥法以试锥贯入水泥浆深度达到282mm282mm为准为准.三、水泥试验检测水泥净浆标准稠度用水量测定n n代用的试锥法还可采用固定用水量的方法进行，也就是称取水泥500g，统一加水量。根据试锥贯入深度S（mm）通过计算得到标准稠度P：P（）三、水泥试验检测水泥凝结时间试验方法三、水泥试验检测水泥凝结时间试验方法n n水泥凝结时间试验分为初凝检测和终凝检测两个步骤；n n初凝时间是根据标准试针贯入水泥浆的深度离底板距离为41mm时为准，终凝时间是试针贯入水泥浆深度仅为1mm时所需时间；n n初凝时间和终凝时间的检测采用不同试针，其中终凝时间试针带有一个环形附件.三、水泥试验检测安定性试验n n试验方法称为沸煮法，可分为标准法试验方法称为沸煮法，可分为标准法雷氏夹雷氏夹法和代用法法和代用法试饼法；试饼法；n n试饼法判断方法是从试饼沸煮后是否有明显变形试饼法判断方法是从试饼沸煮后是否有明显变形现象、表面是否出现裂缝和掉渣来判断；现象、表面是否出现裂缝和掉渣来判断；n n沸煮时要求沸煮时要求30min30min内开始沸腾，连续沸煮三小时内开始沸腾，连续沸煮三小时途中不等补加水途中不等补加水.三、水泥试验检测安定性试验n n雷氏夹法注意判断方法，要求沸煮之后雷氏夹指雷氏夹法注意判断方法，要求沸煮之后雷氏夹指针打开的距离（针打开的距离（mmmm）与沸煮之前的打开距离之）与沸煮之前的打开距离之差的平均值不大于差的平均值不大于5mm5mm；三、水泥试验检测水泥力学强度试验n n水泥力学强度试验采用水泥胶砂法；水泥力学强度试验采用水泥胶砂法；n n试件几何尺寸为试件几何尺寸为4040160mm4040160mm，在专用三联模，在专用三联模中成型；中成型；n n成型时每个三联模所需原材料数量为水泥成型时每个三联模所需原材料数量为水泥 ：水：水 ：标准砂：标准砂450g 450g：225ml 225ml：1350g1350g；三、水泥试验检测水泥力学强度试验n n水泥胶砂中所采用的砂是标准砂，标准的含义是：有一定的级配要求；有一定的成分要求；指定的厂家生产；可以按每次试验所用数量的小包装销售，也可以每个粒径单独包装销售，使用时按粒径级配要求自行组配.三、水泥试验检测水泥力学强度试验 胶砂搅拌设备胶砂搅拌设备 胶砂振实设备胶砂振实设备三、水泥试验检测水泥力学强度试验 抗折加载设备抗折加载设备 抗压加载设备抗压加载设备三、水泥试验检测水泥力学强度试验n n胶砂养护条件：胶砂养护条件：20201 1 的水中养护；的水中养护；n n抗折和抗压计算公式：抗折和抗压计算公式：n n注意试验单位的统一，其中荷载以注意试验单位的统一，其中荷载以N N为单位，几何为单位，几何尺寸以尺寸以mmmm为单位，强度则是为单位，强度则是MPa.MPa.三、水泥试验检测水泥力学强度试验 试验数据处理试验数据处理n n抗折强度：抗折强度：（1 1）取三个试件的平均值；）取三个试件的平均值；（2 2）当其中一个计算结果与平均值的差超过平均）当其中一个计算结果与平均值的差超过平均值的值的10%10%时，该值舍去，以剩余两个的平均值时，该值舍去，以剩余两个的平均值为结果；为结果；n n抗压强度：抗压强度：（1 1）取）取6 6个试件的平均值；个试件的平均值；（2 2）当其中）当其中1 1个计算结果与个计算结果与6 6个平均值的差超过平个平均值的差超过平均值的均值的10%10%时，该值舍去，以剩余时，该值舍去，以剩余5 5个的平均值个的平均值为结果；为结果；（3 3）当其中又一个计算结果与）当其中又一个计算结果与5 5个平均值的差超个平均值的差超过平均值的过平均值的10%10%时，则试验作废时，则试验作废.压力机正确操作n n加载速度应按规定的要求进行，例如水泥胶砂加载速度是；加载速度应按规定的要求进行，例如水泥胶砂加载速度是；n n压力机的量程选择：正确压力机的量程是指当估计所需最压力机的量程选择：正确压力机的量程是指当估计所需最大荷载正好位于所选压力机量程的大荷载正好位于所选压力机量程的2080%2080%之间的量程之间的量程.四、（硅酸盐类）水泥技术标准n n水泥的技术标准水泥的技术标准分别依据物理性质、力学性质和化学性质等三个方面加以制定。分别依据物理性质、力学性质和化学性质等三个方面加以制定。n n水泥强度等级的判断水泥强度等级的判断 水泥强度等级的确定要从抗压和抗折两项强度指标和水泥强度等级的确定要从抗压和抗折两项强度指标和28d28d和和3d3d两两个龄期全面考虑，并依据个龄期全面考虑，并依据28d28d抗压强度的大小进行命名；抗压强度的大小进行命名；n n水泥品质判断水泥品质判断 1.1.合格品；合格品；2.2.废品废品造成废品的因素：游离氧化镁、三氧化硫、初凝时造成废品的因素：游离氧化镁、三氧化硫、初凝时间和安定性；间和安定性；3.3.不合格品不合格品造成不合格品的因素：细度、终凝时间、不溶造成不合格品的因素：细度、终凝时间、不溶物、烧失量、外掺料数量、强度以及外包装不符规定等物、烧失量、外掺料数量、强度以及外包装不符规定等.四、水泥品质判断规定n n取消废品水泥判定；n n当化学指标、凝结时间、安定性和强度符合要求时，判定为合格水泥；n n当上述项目中任何一项不符合标准时，判定为不合格水泥；n n注意：不合格品判定中取消细度和混合材料掺加量的规定内容.四、水泥混凝土技术性质新拌混凝土工作性n n定义定义包括流动性、可塑性、稳定性和易密性：包括流动性、可塑性、稳定性和易密性：（1 1）流动性：易于通过流动均匀密实填充整个模板的能力；）流动性：易于通过流动均匀密实填充整个模板的能力；（2 2）可塑性：不发生脆性断裂性能；）可塑性：不发生脆性断裂性能；（3 3）稳定性：不产生泌水和离析的性质；）稳定性：不产生泌水和离析的性质；（4 4）易密性：易于达到密实程度的性质；）易密性：易于达到密实程度的性质；n n影响工作性的因素影响工作性的因素包括外因和内因，主要有：包括外因和内因，主要有：（1 1）原材料性质和特点；原材料性质和特点；（2 2）组成混凝土材料比例组成混凝土材料比例水灰比、用水量、砂率等；水灰比、用水量、砂率等；（3 3）外加剂；外加剂；（4 4）搅拌方式和程度搅拌方式和程度.四、水泥混凝土技术性质硬化后的力学性质n n抗压强度：抗压强度：（1 1）立方体抗压强度：是根据规范测得的强度平均）立方体抗压强度：是根据规范测得的强度平均值；值；（2 2）立方体抗压强度标准值：在标准试验条件下，）立方体抗压强度标准值：在标准试验条件下，满足保证率要求的强度值；满足保证率要求的强度值；（3 3）混凝土强度等级：当上述标准值达到并超过某）混凝土强度等级：当上述标准值达到并超过某一规定强度等级时，以大写字母一规定强度等级时，以大写字母C C和该等级组合，就和该等级组合，就成为所谓该混凝土强度等级；成为所谓该混凝土强度等级；n n抗弯拉强度：抗弯拉强度：用于水泥混凝土板配合比设计指标；用于水泥混凝土板配合比设计指标；n n影响混凝土力学强度的因素：影响混凝土力学强度的因素：水灰比、集料特性、浆集比、养护条件水灰比、集料特性、浆集比、养护条件.五、混凝土试验检测技术n n共强调四项试验：共强调四项试验：（1 1）工作性检测）工作性检测坍落度试验和维勃稠度试验；坍落度试验和维勃稠度试验；（2 2）混凝土凝结时间试验；）混凝土凝结时间试验；（3 3）密度检测试验；密度检测试验；（4 4）强度试验强度试验抗压和抗弯拉强度试验；抗压和抗弯拉强度试验；n n强调重点：强调重点：（1 1）每项试验操作过程；每项试验操作过程；（2 2）坍落度试验中评定工作性的方法；坍落度试验中评定工作性的方法；（3 3）力学试验加载速率、适宜量程选择方法；力学试验加载速率、适宜量程选择方法；（4 4）抗压和抗弯拉试验结果的数据处理抗压和抗弯拉试验结果的数据处理.五、混凝土工作性试验坍落度试验n n坍落度法：坍落度法：试验操作过程中装填试验操作过程中装填方法和要求；方法和要求；坍落度值（坍落度值（mmmm）所代）所代表的含义；表的含义；通过捣棒敲击判断混通过捣棒敲击判断混凝土的粘聚性；凝土的粘聚性；通过观察判断混凝土通过观察判断混凝土的保水性的保水性.五、混凝土工作性试验维勃稠度试验n n维勃稠度法：维勃稠度法：适用的条件适用的条件干硬干硬性混凝土，结果以秒性混凝土，结果以秒为单位表示；为单位表示；维勃稠度结果越大，维勃稠度结果越大，相应混凝土坍落度就相应混凝土坍落度就越小越小.五、混凝土凝结时间测定试验n n进行混凝土凝结时间试验的原因：材料组成发生进行混凝土凝结时间试验的原因：材料组成发生变化，试验时的环境条件的改变等。试验采用贯变化，试验时的环境条件的改变等。试验采用贯入阻力仪进行；入阻力仪进行；n n试验原理：将拌合好的混凝土过的筛，装入试模试验原理：将拌合好的混凝土过的筛，装入试模中。在不同时间里测定试针贯入水泥混凝土中所中。在不同时间里测定试针贯入水泥混凝土中所需力的大小，并根据测得的力和试针针头截面积需力的大小，并根据测得的力和试针针头截面积计算出对应的压强（计算出对应的压强（MPaMPa）；要求第一次测得的压）；要求第一次测得的压强不大于强不大于3.5 MPa3.5 MPa，最后一次测得的压强则要超过，最后一次测得的压强则要超过28 MPa28 MPa；n n结果表示方法：根据经历不同时间测得的压强绘结果表示方法：根据经历不同时间测得的压强绘图（时间为横坐标，压强为纵坐标），分别将图（时间为横坐标，压强为纵坐标），分别将3.5 3.5 MPaMPa和和28 MPa28 MPa所对应的时间定义为混凝土的初凝所对应的时间定义为混凝土的初凝和终凝和终凝.五、水泥混凝土密度测定n n目的：通过密度测定，用于混凝土配合比设计时的组成比例修订；n n测定时注意 要求容量筒内径不小于混凝土公称最大粒径的4倍；按照混凝土坍落度的大小，以不同方式密实成型；n n测得的密度是混凝土表观密度.五、混凝土力学强度试验试件成型设备和试模 搅拌设备搅拌设备 震实台震实台 立方体试模和试块立方体试模和试块 小梁试模和试块小梁试模和试块五、混凝土力学强度试验试件成型n n试件成型的关键是试件的密实过程，根据混凝土坍落度的差别，分别采用不同的方式方法：n n当坍落度在2070mm时，采用振动台密实成型，操作时既要密实，又不能超振，以免水泥浆的流失；n n当坍落度超过70mm时，采用人共插捣密实成型；n n当坍落度小于20mm时，要用插捣棒来密实成型.混凝土力学试验加载设备n n 抗弯拉加载设备抗弯拉加载设备 抗压加载设备抗压加载设备n n试验时同样要注意加载速率、压力机量程的选择试验时同样要注意加载速率、压力机量程的选择和试验数据处理。和试验数据处理。五、混凝土强度试验抗压或抗折强度试验时的加载方式：其中抗折试验抗压或抗折强度试验时的加载方式：其中抗折试验采用三分点双荷载加载方法；采用三分点双荷载加载方法；两个力学试验结果计算方法：两个力学试验结果计算方法：（1 1）取三个的平均值；）取三个的平均值；（2 2）当其中一个结果与中间值的差超过中值的）当其中一个结果与中间值的差超过中值的15%15%，取中值作结果；，取中值作结果；（3 3）当另一个结果与中值的差又超过中值的）当另一个结果与中值的差又超过中值的15%15%，则试验作废，则试验作废.六.混凝土质量评定n n统计法：包括已知标准差法和未知标准差法；统计法：包括已知标准差法和未知标准差法；未知标准差法未知标准差法n n非统计法非统计法七.混凝土配合比设计方法原材料要求n n水泥水泥水泥品种水泥品种根据混凝土构造物要求和环境特点确定；根据混凝土构造物要求和环境特点确定；水泥强度等级水泥强度等级与混凝土的强度等级相匹配：水泥与混凝土的强度等级相匹配：水泥强度等级是混凝土强度等级的强度等级是混凝土强度等级的1 1倍较为适宜。倍较为适宜。n n粗集料粗集料满足基本技术性质要求；满足基本技术性质要求；注意粗集料公称最大粒径的限制要求；注意粗集料公称最大粒径的限制要求；采用连续级配或间断级配时各自的优缺点；采用连续级配或间断级配时各自的优缺点；七.混凝土配合比设计方法原材料要求n n砂控制砂中的杂质含量；砂的级配分区，注意其中二区砂的特点；n n水含有较少的杂质，通常生活用水即可.七.混凝土配合比设计方法概述n n混凝土配合比表达方式混凝土配合比表达方式（1 1）单位用量表达方式单位用量表达方式以以1 1立方混凝土中各材料用量（立方混凝土中各材料用量（KgKg）表）表示；示；例如：水泥：水：砂：石例如：水泥：水：砂：石=300=300：150150：600600：12001200（Kg/MKg/M3 3）（2 2）相对用量表达方式）相对用量表达方式水泥用量当作水泥用量当作1 1，其它材料针对与水泥用，其它材料针对与水泥用量的相对值；量的相对值；例如：水泥：例如：水泥：砂：砂：石，石，W/C W/C 1 1：n n配合比设计要求配合比设计要求（1 1）强度要求）强度要求提出一个比设计强度更高的配制强度；提出一个比设计强度更高的配制强度；（2 2）工作性要求）工作性要求适宜的坍落度、良好的粘聚性和保水性；适宜的坍落度、良好的粘聚性和保水性；（3 3）耐久性要求）耐久性要求通过最小水泥用量和最大水灰比保证耐久性；通过最小水泥用量和最大水灰比保证耐久性；（4 4）经济性要求）经济性要求采用当地材料或替代物采用当地材料或替代物.七.混凝土配合比设计方法概述n n设计参数 （1 1）水灰比）水灰比决定水泥浆的稀稠程度，并直接影响混凝土强度；决定水泥浆的稀稠程度，并直接影响混凝土强度；（2 2）用水量）用水量决定水泥浆数量多少；决定水泥浆数量多少；（3 3）砂率）砂率直接影响混凝土的保水性和粘聚性。直接影响混凝土的保水性和粘聚性。n n设计步骤（1 1）初步配合比）初步配合比根据设计文件要求和原材料特点提出最初的配合比；根据设计文件要求和原材料特点提出最初的配合比；（2 2）基准配合比）基准配合比通过实际坍落度试验检测、调整混凝土工作性；通过实际坍落度试验检测、调整混凝土工作性；（3 3）试验室配合比）试验室配合比通过实际检测不同水灰比下混凝土强度，确定能通过实际检测不同水灰比下混凝土强度，确定能够满足配制强度要求的配合比，并够满足配制强度要求的配合比，并 进一步修正混凝土密度；进一步修正混凝土密度；（4 4）工地配合比）工地配合比根据工地现场砂、石含水率调整混凝土各材料用量根据工地现场砂、石含水率调整混凝土各材料用量.七.混凝土配合比设计方法初步配合比设计n n根据混凝土强度保证率和施工技术水平，确定配根据混凝土强度保证率和施工技术水平，确定配制强度；制强度；n n通过公式计算混凝土水灰比，通过公式计算混凝土水灰比，并依据耐久性要求校核该水灰比是否满足耐久性并依据耐久性要求校核该水灰比是否满足耐久性要求；要求；式中：式中：f fcece水泥实际强度；水泥实际强度；a aa a、a ab b与集料类型有关常数与集料类型有关常数.七.混凝土配合比设计方法初步配合比设计n n通过查表的方式确定混凝土用水量（通过查表的方式确定混凝土用水量（mm水水），注意该用水量），注意该用水量的大小取决于坍落度和粗集料的类型与公称粒径；的大小取决于坍落度和粗集料的类型与公称粒径；n n计算求得水泥（计算求得水泥（mm水泥水泥）用量，并进行耐久性校核；）用量，并进行耐久性校核；n n通过内插法查表确定砂率，注意影响砂率大小的因素；通过内插法查表确定砂率，注意影响砂率大小的因素；n n采用质量法或体积法计算求得砂和粗集料的用量采用质量法或体积法计算求得砂和粗集料的用量.七.混凝土配合比设计方法初步配合比设计 质量法（假定密度法）质量法（假定密度法）七.混凝土配合比设计方法初步配合比设计 体积法七.混凝土配合比设计方法基准配合比设计 取适宜的数量拌和混凝土进行坍落度试验，根据实测的坍取适宜的数量拌和混凝土进行坍落度试验，根据实测的坍落度值、粘聚性以及保水性调整混凝土配合比：落度值、粘聚性以及保水性调整混凝土配合比：n n（1 1）坍落度、粘聚性和保水性都理想时，无需再做调整，基准坍落度、粘聚性和保水性都理想时，无需再做调整，基