延度是表示沥青塑性的指标，也是评定沥青牌号的指标之一，测定沥青的延度，作为评定沥青牌号的依据之一。图15.2延度仪及试样模具2.试样制备①将隔离剂拌和均匀，涂于磨光的金属板上及侧模的内侧面，然后将试模在金属垫板上组装并卡紧。......
2023-09-01
试验项目成果-土木工程材料
【摘要】：混凝土坍落度筒及捣棒如图12.1所示。图12.1坍落度筒及捣棒浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。表12.5试件尺寸与振捣次数、强度折算系数选用表主要仪器设备压力试验机、万能试验机，压力试验机的上、下承压板应有足够的刚度，其中一个承压板上应具有球形支座。一般每100 cm2面积应不少于11次。
1.混凝土拌合物和易性试验
（1）坍落度法
本方法适用于集料最大粒径不大于40 mm、坍落度不小于10 mm 的混凝土拌合物流动性测定，通过测定混凝土拌合物流动性，观察其黏聚性和保水性，综合评定混凝土拌合物的和易 性是否满足要求，作为调整配合比和控制混凝土质量的依据。
①主要仪器设备。
坍落度筒（金属制圆锥体形，底部内径200 mm，顶部内径100 mm，高300 mm，壁厚大于或等于1.5 mm，图11.10）、捣棒、小铲、直尺、拌板、抹刀等。
②试验步骤。
A.湿润坍落度筒及其他用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住两边的脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。混凝土坍落度筒及捣棒如图12.1所示。
B.把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右，每层用捣棒插捣25次。插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜；插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度；插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。
图12.1 坍落度筒及捣棒
浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时添加。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土并用镘刀抹平。
C.清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10 s 内完成。
从开始装料到提起坍落度筒的整个进程应不间断地进行，并应在150 s 内完成。
D.提起坍落度筒后，量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值（以 mm 为单位，结果表达精确至5 mm）。
E.坍落度筒提离后，如发生试体崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进行测定。如第二次仍出现这种现象，则表示该拌合物和易性不好，应予记录备查。
F.观察坍落后混凝土拌合物试体的黏聚性和保水性。
黏聚性──用捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，如果锥体逐渐下沉，表示黏聚性良好；如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，即为黏聚性不好。
保水性──提起坍落度筒后，如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的拌合物也因失浆而集料外露，则表明此拌合物保水性不好。如无这种现象，则表明保水性良好。
（2）维勃稠度法
本方法适用于集料最大粒径不大于40 mm、维勃稠度在5～30 s 之间的混凝土拌合物稠度测定。
①主要仪器设备。
维勃稠度仪（图12.2）、秒表、小铲、拌板、镘刀等。
图12.2 维勃稠度仪
1—容器；2—坍落度筒；3—透明圆盘；4—喂料斗；5—套筒；6—定位螺丝；7—振动台； 8—荷重；9—支柱；10—旋转架；11—测杆螺丝；12—测杆；13—固定螺丝
②测定步骤。
A.将维勃稠度仪放置在坚实水平的基面上，用湿布将容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其他用具擦湿。就位后，测杆、喂料斗的轴线均应和容器的轴线重合，然后拧紧固定螺丝。
B.将混凝土拌合物经喂料斗分三层装入坍落度筒。装料及插捣的方法同坍落度试验。
C.将喂料斗转离，小心并垂直提起坍落度筒，此时应注意不使混凝土试体产生横向的扭动。
D.将透明圆盘转到混凝土圆台体上方，放松测杆螺丝，降下圆盘，使它轻轻地接触到混凝土顶面。拧紧定位螺丝，并检查测杆螺丝是否完全松开。
E.同时开启振动台和秒表，当透明圆盘的底面被水泥浆布满的瞬间立即停表计时并关闭振动台。
F.由秒表读得的时间（s）即为该混凝土拌合物的维勃稠度值（读数精确至1 s）。
③拌合物稠度的调整。
在进行混凝土配合比试配时，若试拌得出的混凝土拌合物的坍落度或维勃稠度不能满足要求，或黏聚性和保水性不好时，应在保证水胶比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到 符合要求为止。
测定混凝土立方体抗压强度，是为进行混凝土力学性能评价、配合比调整提供依据。
本试验采用立方体试件，以同一龄期者为一组，每组至少为三个同时制作并同样养护的混凝土试件。试件尺寸按粗集料的最大粒径确定，如表12.5所示。
表12.5 试件尺寸与振捣次数、强度折算系数选用表
（1）主要仪器设备
压力试验机、万能试验机，压力试验机的上、下承压板应有足够的刚度，其中一个承压板上应具有球形支座。压力机精度±1%，具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并能均匀、连续地加荷。压力机应进行定期检查，以确保压力机读数的准确性。试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%，且小于压力机全量程的80%。混凝土强度等级大于或等于C60时，试件周围应设防崩裂网罩。
（2）试件的制作
①每一组试件所用的拌合物根据不同要求应从同一盘或同一车运送的混凝土中取出，或在试验室用机械或人工单独拌制。用以检验现浇混凝土工程或预制构件质量的试件分组及取样原则，应按有关规定执行。
②试件制作前，应将试模擦拭干净并将试模的内表面涂一薄层矿物油脂。
③坍落度不大于70 mm 的混凝土宜用振动台振实。将拌合物一次装入试模，并稍有富余，然后将试模放在振动台上。开动振动台振动至拌合物表面出现水泥浆时为止。记录振动时间。振动结束后用镘刀沿试模边缘将多余的拌合物刮去，并随即用镘刀将表面抹平。
坍落度大于70 mm 的混凝土，宜用人工捣实。混凝土拌合物分两层装入试模，每层厚度大致相等。插捣时按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底面，插捣上层时，捣棒应穿入下层深度20～30 mm。插捣时捣棒应保持垂直不得倾斜，并用抹刀沿试模内壁插入数次，以防止试件产生麻面（表12.5）。一般每100 cm2面积应不少于11次。然后刮除多余的混凝土，并用镘刀抹平。
（3）试件的养护
①采用标准养护的试件成型后应覆盖表面，以防止水分蒸发并应在温度为（20±5）℃的情况下静置1～2 d，然后编号拆模。拆模后的试件应立即放在温度为（20±3）℃、湿度为90%以上的标准养护室中养护。在标准养护室内试件应放在架上，彼此间隔为10～20 mm，并应避免用水直接冲淋试件。
②无标准养护室时，混凝土试件可在温度为（20±3）℃的不流动水中养护。水的pH值不应小于7。
③构件同条件养护的试件成型后，应覆盖表面。试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同。拆模后，试件仍需保持同条件养护。
（4）抗压强度试验
①取出试件，检查其尺寸及形状，相对两面应平行，表面倾斜偏差不得超过0.5 mm。量出棱边长度，精确至1 mm。试件受力截面积按其与压力机上下承压板接触面的平均值计算。试件如有蜂窝缺陷，应在试验前3d用稠水泥浆填补平整，并在报告中说明。在破型前，保持试件原有湿度，并将试件表面与上下承压板面擦干净。
②将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件的中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时，调整球 座，使接触均衡。
③加压时，应连续而均匀地加荷，加荷速度应为：当混凝土强度等级低于C30时，取每秒钟0.3～0.5 MPa；当混凝土强度等级不低于C30时，取每秒钟0.5～0.8 MPa。
④当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏。记录破坏荷载P（N）。
⑤结果计算及评定。
混凝土立方体试件的抗压强度按下式计算（计算至0.1 MPa）
式中 fcu──混凝土立方体试件抗压强度（MPa）；
F──破坏荷载（N）；
A──试件承压面积（mm2）。
以三个试件测定值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值（精确至0.1 MPa）。如果三个测定值中的最小值或最大值中有一个与中间值的差异超过中间值的15%时，则把最大值及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如果最大值和最小值与中间值相差均超过15%，则该组试件试验结果无效。
混凝土的抗压强度是以150 mm×150 mm×150 mm 的立方体试件的抗压强度为标准计算，其他尺寸试件测定结果，均应换算成边长为150 mm 立方体的标准抗压强度，换算时均应分别乘以尺寸换算系数。
3.抗拉强度试验
混凝土的劈裂抗拉试验是在立方体试件的两个相对的表面素线上作用均匀分布的压力，使在荷载所作用的竖向平面内产生均匀分布的拉伸应力；当拉伸应力达到混凝土极限抗拉强度时，试件将被劈裂破坏，从而可以测出混凝土的劈裂抗拉强度。
（1）仪器设备
试验机（要求同立方体抗压强度试验）、垫层（应为木质三合板，尺寸是宽b＝15～20 mm，厚t＝3～4 mm，长L不小于立方体试件的边长，垫层不得重复使用）、垫条、钢支架等。
（2）试验步骤
①试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。
②量出劈裂面的边长（精确至1 mm），计算出劈裂面面积（A）。
③将试件放在试验机下压板的中心位置，劈裂承压面和劈裂面应与试件成型时的顶面垂直。在上、下压板与试件之间垫以圆弧形垫块及垫条各一条，垫块与垫条应与试件上、下面的中心线对准并与成型时的顶面垂直。宜把垫条及试件安装在定位架上。
④开动试验机，当上压板与圆弧形垫块接近时，调整球座，使接触均衡（图12.3）。
图12.3 混凝土劈裂抗拉强度试验装置示意图
1—垫块；2—垫条；3—支架
⑤加荷时必须连续而均匀地进行，使荷载通过垫条均匀地传至试件上，加荷速度为：混凝土强度等级低于C30时，取每秒钟0.02～0.05 MPa；强度等级高于或等于C30时，取每秒钟0.05～0.08 MPa。
⑥在试件临近破坏开始急速变形，停止调整试验机油门，继续加荷载直至试件破坏，记录破坏荷载（p）。
（3）试验结果计算及评定
①混凝土劈裂抗拉强度按下式计算（精确至0.01 MPa）：
式中 fts──混凝土劈裂抗拉强度（MPa）；
F──破坏荷载（N）；
A──试件劈裂面积（mm2）。
②以三个试件测定值的算术平均值作为该组试件的劈裂抗拉强度值（精确至0.01 MPa）。如果三个测定值中的最小值或最大值中有一个与中间值的差异超过中间值的15%时，则把最大值、最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如果最大值和最小值与中间值相差均超过15%，则该组试件试验结果无效。
③取150 mm×150 mm×550 mm 的立方体试件作为标准试件，如采用边长为100 mm 的立方体非标准试件时，则测得的强度应乘以尺寸换算系数0.85。
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