混凝土试验规程

混凝土试验规程一、混凝土抗含砂水流冲刷试验（圆环法）4.18.1 目的及使用范围比较各种混凝土（或砂浆）在含砂水流冲刷 下的抗冲磨性能。4.18.2仪器设备1 、冲刷试验仪：其结构及作用原理如图4.18.2.2-1 所示。叶轮结构如图4.18.2-2所示。电动机转速为1430r/min，叶轮圆周转速为14.3m/s。2 、试模：环形金属模。规格为外径3220-1 mm 内径 202mr 0.5mm，高 60mn 0.5mm注：也可采用转速更高的电机和其他规 格的试件。3 、天平：称量20kg，感量100mg4.18.3 实验步骤1 、按4.1 “混凝土试件的成型与养护方法”制备试件，允许骨料最大粒径为20mm超过时用湿筛法剔除。试验以三个试件为一组。2 、到达试验龄期的前两天，将试件放入水 中浸水饱和。3 、试验时，取出试件，擦去表面水份，称4、将试件托盘从冲刷仪中取出，在托盘底部放好防护垫层及隔砂泡沫塑料垫圈，然后放入 试件，在试件圆环内加入磨损剂，盖上泡沫塑料 隔砂圈及止水橡皮垫圈。磨损剂为0.5mm0.85mm的石英标准砂与水的混合物。每次加入 量为砂150g，水1000mL5、 将装好试件的托盘装入冲刷仪，转动手 轮压紧试件，打开冲刷试验仪叶轮结构冷却水， 启动电动机并计时。6、冲磨30min后停机，取出试件，用水冲 刷洗干净，擦去表面水份，称量。7、更换磨损剂，按上述步骤重复试验三次。注：需要时可适当增加试验次数，但同批 试件的试验次数应相同，增加的试验次数应在报 告中说明。4.18.3试验结果处理1 、混凝土抗砂水流冲刷的指标以抗冲磨强度或磨损率表示，抗冲磨强度与磨损率按式 (4.18.4-1)、(4.18.4-2) 计算：TA(4.18.4-1)TA(4.18.4-2)式中:一抗冲磨强度，即单位面积上被磨损 单位质量所需的时间，h/ (g/cm2);L磨损率，即单位面积上在单位时间里的磨损量，g/ (h cni);经T时段冲刷后，试件损失的累积 质量，gA试件受冲磨面积，2380cm。2 、以一组三个试件测值的平均值作试验结 果。如单个测值与平均值的差值超过 15%寸，则 此值应剔除，以余下两个测值的平均值作为试验 结果。若一组中可用的测值少于两个，则该组试 验应重做。3 、试验若采用转速更高的电机和其他规格 的试件，应在试验结果中注明。二、水凝土抗冲刷试验(水下钢球法)4.19.1 目的及使用范围测定混凝土表面受水下高速流动介质磨损的相对抗力，用于评价混凝土表面的相对抗磨性 能。4.19.2仪器设备1、钢球冲磨仪（见图4.19.2），主要部件包 括：1）驱动装置，能夹固搅拌桨并使其以 1200r/min速度旋转的电机装置；2）钢筒，内径为305mm6mm高450mr 25mrp下边四周有螺旋孔；3）钢底座；4）搅拌桨；5）研磨料：70个按表4.19.2规定的研磨钢 球。表4.19.2研磨钢球数量与直径钢球数量个103525直径mm25.4 0.119.1 0.112.7 0.12、试模：金属圆模，内径 300mn 2mm高100mrt 1mm3、天平：称量20kg，感量1g4.19.3 实验步骤1、按4.1 “混凝土试件的成型与养护方法”制备试件，允许骨料最大粒径为40mm试验以上三个试件为一组。23 量。4、试验前，试件需在水中至少浸泡 45h。、试验时，取出试件，擦去表面水份，称、钢筒与底座间放上橡皮垫圈，在底板上 垫上两根6mm的钢筋，把已称量过的混凝土试 件放在钢筋上并对中，且使混凝土表面垂直于转 轴，套上钢筒，旋紧固定钢筒与底座的螺栓，使 其密封。5 、将搅拌桨安装在转轴上，搅拌桨底部距 试件表面约38mm调整钢筒与底座的位置使转 轴对中。6 、在钢筒内放入研磨钢球与试件表面，并 加水至水面高出试件表面165mm7 、确认转轴转速在1200r/min后，关机。8 、每隔24h，在钢筒内加12次水至原 水位高度。9 、累积冲刷72h,取出试件，清洗干净， 擦去表面水份，称量。4.19.4 试验结果处理1、混凝土抗冲磨指标以抗冲磨强度或磨损率表示。1）抗冲磨强度按式（4.19.4-1）计算：(4.1941)TAM试验累计时间，h;试件受冲磨面积，m。 经T时段冲磨后，试件损失的累积 kg;），磨损率按式（4.19.4-2）计算：L式中抗冲磨强度，即单位面积上被磨损 单位质量所需的时间，h/ （g/cm2）;T质量，2A(4.1942)M O MtL 磨损率，%;试验前试件质量，kg;试验后试件质量，kg。Mo式中：m2、以一组三个试件测值得平均数作为试验结 果，如单个测值与平均值得差值超过15%时，则此值应剔除，以余下两个测值得平均值作为试 验结果，若一组中可用的测值少于两个，则该组 试验应重做。三、混凝土抗冲磨试验（风砂枪法）4.20.1 目的及使用范围测定混凝土及各种抗冲磨材料的抗冲磨性 能。适用于研究和评定混凝土及其他材料抵抗高 速含砂水流冲刷作用的性能。4.20.2 仪器设备1 、空气压缩机，额定风压大于等于0.8Mpa, 额定风量大于等于4.0m3/min，附高压空气散热 控温装置，高压空气温度应控制在 40C以下。2 、喷嘴与喷头，结构如图4.20.2-1、图4.20.2-2 所示；喷头为易损部件，每运行4h,应将喷头管 旋转30 C，运行48h,更换一根喷头管。喷头座 内部被磨损产生沟痕深超过2.5mm时，也应予更 换。3、加砂装置，如图4.20.2-3所示； 调节阀门开度可控制加砂速度。当阀门开全 开时，加砂强度为35g/s40g/s。4、标准压力表，量程1.0Mpa，最小刻 度读数0.005Mpa;5、试件支架及试件行走装置；试件支架上可同时安放 15cmx 15cmx 15cm立 方体试件六块。调节试件支架的翻转架。可改变试件表面与喷砂射流的夹角启动试件行走装置，试件架以均匀速度左 右移动。试件支架使试件表面与喷头管出口保持 30cm的距离。6、天平，称量20kg，感量0.1g ；7、砂速测量器（同轴双圆盘测速器） 结构如图4.20.2-4所示，用于测定喷射砂 粒速度。4.20.3实验步骤1、磨料砂准备。试验前，将天然河砂晒干，筛除2.50mm以上的粗粒及 0.16mm以下的粉尘。进行筛分析试验。计算细度模数或粒径 见式（4.20.3）。上筛孔尺寸下筛孔尺寸）筛余100(4.20.3)体，每组三块。试件制备、养护等均按 4.1 “混 凝土试件的成型与养护方法”进行。2）、试件饱水处理。试件标准养护至试验龄期 后，进行饱水处理。当试件在水中浸泡 24h,两 次称量质量增加不大于0.1g时，即已达浸水饱 和。3）、冲磨前取出已饱水试件，抹干表面，称量 G,z准至0.1g。在试件上做好被冲面及冲磨方 向的标记。4）、按预定冲角调整试件，排放试件。5）、在加砂装置内注满磨料砂，并用直尺将铁 皮筒顶部刮平。6）、启动空气压缩机，调整风压至预定值，准 至0.005Mpa。且试验过程中维持风压不变。7）、启动试件行走装置，打开进砂阀门，同时 开动秒表计时。试件逐块被风砂冲磨。8）、不断向加砂装置内补充磨料砂，维持其砂 料高度不变。9）当试件往复运动四个循环后，关闭进砂阀 门、试件行走装置及空压机，停止秒表，记录冲 磨历时（T）。10）、将加砂装置铁皮筒顶用直尺刮平，称量 磨料砂消耗量（M。11）、取出试件，清洗试件表面，抹干表面，称量G2，准至0.1g。试件损失量为G- G 2o12) 、重复上述试验，分别测得每次冲磨损失 量(G- G 2)i以及每次消耗砂量 M和冲磨历时 To冲磨次数(n), 般n4.当冲磨磨损率L(a)趋于稳定值时，试验结束。4.20.4 4.20.4试验结果处理1 、冲磨磨损率计算1)每次冲磨耗砂量和磨损率Mj6按式(4.20.4-1 )、式(4.20.4-2 )计算： 每块试件每次冲磨消耗量：mi =(4.20.4-1 )试件每次磨损率：G1G2miLi ( a )(4.20.4-2 )2)、累计磨损率L0 (a) 试件累计磨损率按式(4.20.4-3 )计算：n(G1 G2) L 0 ( a)= mii 1取每组三块试件累计磨损率的平均值，作为该组混凝土累计磨损率。3）、稳定磨损率Ls （a） 试件稳定磨损率按式（4.20.4-4）计算：( a(4.20.4-4)）=试件达到稳定磨损阶段的磨损量 达到稳定磨损阶段的冲磨砂量取每组三块试件稳定磨损率的平均值，作 为该组混凝土稳定磨损率。2、抗冲磨强度计算(4.2045)计算:抗冲磨强度按式T cAL(a)M抗冲磨强度，即磨(4.2045)式中损1cm深所需小时数，Th/cm；平均冲磨历时，h ； 混凝土密度，g/cm3;试件受冲磨面积，225cm2;平均冲磨砂量,kg ；L(a)冲磨损率，g/kg ,分别取Lo (a)或Ls (a)。4.20.5 4.21混凝土抗渗性试验4.20.6 4.21.1目的及适用范围测定混凝土的抗渗等级。4.20.7 4.21.2仪器设备1、混凝土抗渗仪；2、试模：规格为上口直径175mm，下口直径185mm，高150mm的截头圆锥体；3、密封材料：如石蜡加松香、水泥加黄油等；4、螺旋加压器、烘箱、电炉、瓷盘、钢丝刷 等。4.20.8 4.21.3试验步骤1、按3.1 “混凝土拌合物室内拌合方法”和4.1 “混凝土试件的制作和养护方法进行试件 的制作和养护。六个试件为一组。2、试件拆模后，用钢丝刷刷去两端的水泥浆 膜，然后送入养护室养护。3、到达试验龄期时，取出试件，擦拭干净。待表面凉干后，在试件侧面滚涂一层熔化的石蜡 (内加少量松香)。然后用螺旋加压器将试件压 入经过烘箱或电炉预热过的试模中(试模预热温 度，以石蜡接触试模，即缓慢熔化，但不流淌为 宜）,使试件与试模底齐平。试模变冷后才可解 除压力。4、用水泥加黄油密封时，其用量比为2.53:1。试件表面晾干后，用三角刀将密封材料均匀 地刮涂在试件侧面上，厚约 1mn2mm套上试 模压入，使试件与试模底齐平。5、启动抗渗仪，开通六个试件位下的阀门， 使水从六孔中渗出，充满试位坑。关闭抗渗仪。 将密封好的试件安装在抗渗仪上。6、试件时，水压从 O.IMpa开始，以后每隔 8h增加O.IMpa水压，并随时注意观察试件端面 情况。当六个试件中有三个试件表面出现渗水时，或加至规定压力（设计抗渗等级）在记下此 时的水压力。注：在试验过程中，如发现水从试件周边渗出， 表明密封不好，应重新按4.21.3中3或4密封。4.20.9试验结果处理混凝土的抗渗等级，以每组六个试件中四 个未出现渗水时的最大水压力表示。抗渗等级按 式（4.21.4 ）计算：W=10H-1（4.21.4 ）式中:W混凝土抗渗等级；H六个试件中有三个渗水时水压力，Mpa4.20.10若压力加至规定数值，在8h内，六个试件中表面渗水的试件少于三个，则试件的 抗渗等级等于或大于规定值。4.20.11混凝土相对抗渗性试验4.22.1 测定混凝土在恒定水压下的渗水高度， 计算相对渗透系数，比较不同混凝土的抗渗性。 本方法适用于抗渗性能较高的混凝土。4.20.124.22.2 仪器设备与4.21 “混凝土抗渗性试验”相同。4.20.13试验步骤1、试件的成型、养护、密封、安装等按4.21 “混凝土抗渗性试验有关规定进行。2、将抗渗仪水压力一次加到0.8Mpa,同时 开始记录时间（准至分）。在此压力下恒定 24h，然后降压，从试模中取出试件。注：1、在恒压过程中，如有试件端面出现渗 水时，即停止试验，并记下出水时间（准至 分）。此时该试件的渗水高度即为试件的高度(15cm)。2 、当试件混凝土较密实，可将试验水压 力改用 I.OMpa 或 1.2Mpa。3、在试件两端面直径处，按平行方向各放 一根6mrnt冈垫条，用压力机将试件劈开。将 劈开面的底边十等分，在各等分点处量处渗 水高度(试件将劈开后，过2min3min即可 看出水痕，此时可用笔划出水痕位置，便于 量取渗水高度)。4.20.144.22.4试验结果处理1 、以各等分点渗水高度的平均值作为该试 件的渗水高度。2 、相对渗透系数按式(4.22.4 )计算：K=亙2TH(4.22.4 )式中:：K 相对渗透系数，cm/h;d厂平均渗水高度，cmH水压力，以水柱高度表示，cm;T恒压时间，h;混凝土的吸水率，一般为0.03.注：1Mpa水压力，以水柱高度表示为 10200cm。3、以一组六个试件测值的平均值作为试验结果。