水工混凝土配合比试验工法Word文档下载推荐.doc
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含砂评定
凝结时间
表观密度
YES
有问题
测试
试验结果处理
混凝土绝热温升
硬化混凝土试验
施工配合比选定
NO
5.2操作要点
5.2.1编制试验计划
根据混凝土设计指标和控制指标要求，按照不同工程地域、气候条件、施工条件、原材料特性情况，制定合理的技术路线，编制科学的“水工混凝土配合比试验”计划。
5.2.2现场试验室
由于水工混凝土配合比试验是在施工现场进行，所以现场试验室是保证混凝土配合比试验的首要条件，应根据试验项目和现有条件科学合理的布置现场试验室，一般布置12间～18间试验工作间。
拌和间是水工混凝土配合比试验的最重要工作间，应高度重视拌和间的布置。
一般试验拌和间应有50m2～80m2的面积，用于布置搅拌机、拌和钢板、振动台、水池、料仓、工作台等。
1搅拌机：
由于水工大体积混凝土大粒径的特点，搅拌机必须有足够的拌和容量，采用自落式搅拌机一般为100L～150L，强制式搅拌机一般为60L～100L。
2拌和钢板：
钢板尺寸应满足长×
宽×
厚＝（2000mm～2500mm）×
（1500mm～2000mm）×
（8mm～10mm）的要求。
钢板一般纵向垂直对齐搅拌机出料口，水平摆放且比地面低50mm或在钢板周边焊接∠50mm角铁，这样方便混凝土拌和的连续试验。
同时钢板侧面应布置有排水的集水沉淀池。
3振动台：
振动台台面尺寸一般为（1000mm±
10mm）×
（1000mm±
10mm），表面平整光洁，频率在50±
3Hz，振幅0.5±
0.02mm，安装在不妨碍其它试验和操作的位置，要求台面水平。
4料仓：
一般在拌和间端部靠墙布置4～5个高90cm～110cm的料仓，分别堆放试验用的饱和面干砂料和粗骨料，其中砂料仓应足够大。
料仓上部可预制搭建工作台，放置水泥、粉煤灰等材料及工器具。
5力学间：
力学间的面积应保证各种材料试验机的布置、安装、维护、检修和试验人员的正常操作等不受影响，面积一般为40m2~60m2。
根据力学试验内容，一般配置100KN和1000KN万能材料试验机、2000KN压力试验机及相关的附件等。
全级配混凝土力学性能试验配置5000KN～10000KN的压力试验机。
6养护室：
养护室严格按温度、湿度要求布置。
根据混凝土工程量、取样频率、养护龄期以及施工高峰期等因素，确定养护室面积一般为40m2～80m2，屋顶宜采用混凝土预制密封。
5.2.3原材料的准备
为了保证试验结果的一致性、准确性、连续性以及成果分析，混凝土配合比试验原材料准备工作十分重要。
水工混凝土配合比试验用的原材料（水泥、掺合料、骨料、外加剂等）试验样品，必须按材料用量计划备足同一批次的、具有代表性的工程实际使用样品，尽量避免二次取样，防止原材料波动导致试验结果的差异，这是保证高质量配合比试验的前提。
各种材料应根据计划提前检测，掌握配合比试验所需原材料的品质和性能。
1胶凝材：
水泥、掺合料等胶凝材料保存应避免受潮，一般采用塑料薄膜等防潮材料密封包裹。
试验拌和时，应把胶凝材料拆包分别装入带盖的塑料大桶容器，盛料应使用专门的器具，每次盛完料后应及时加盖，保持胶凝材料原状。
2骨料：
骨料需要提前一天堆放到室内料仓，宜满足饱和面干状态，表面覆盖湿麻袋保持湿润。
每天拌和前，对室内料仓存放的骨料进行翻拌均匀，并检测骨料含水率，为配合比计算提供依据。
3外加剂：
外加剂溶液需要提前一天进行配制，且足量。
一般减水剂浓度为10%～20%,引气剂浓度为1%～2%。
同时应对外加剂配制难易程度、是否沉淀进行观察评定，为拌合楼外加剂溶液配制和控制提供依据。
5.2.4混凝土拌和
混凝土拌和试验是配合比试验的重点，拌和间室内温度保持在15℃～25℃。
混凝土拌制前，一般采用与配合比相近的砂浆或小级配混凝土进行搅拌机搅拌挂浆，出机用于拌和钢板挂浆。
第一罐新拌混凝土一般仅用于初步评判，不用于正式成型。
水工混凝土不宜采用人工拌和，原因是拌和量少、骨料粒径大、外加剂机理以及边界条件影响等因素，容易造成拌和结果与机械拌和存在较大差异。
1拌和容量：
考虑拌和条件边界效应的影响，混凝土拌和最小容量一般不宜少于搅拌机容量的1/3，以保证拌和物的均匀性、稳定性。
2投料顺序：
应通过试验确定。
自落式搅拌机投料顺序一般为粗骨料、胶凝材、水和外加剂混合溶液、细骨料；
强制式搅拌机投料顺序一般为细骨料、胶凝材、水和外加剂混合溶液、粗骨料。
其中，应在计算好的水中盛出少量水以备冲洗盛外加剂容器，然后将外加剂溶液倒入剩余水中。
3拌和卸料：
按规定时间搅拌好的混凝土卸料后，应用镘刀将罐内的浆体尽量刮净，然后将搅拌机恢复到原位，及时遮盖湿麻袋或加盖，防止搅拌机内干燥，以备连续拌和。
刮出的浆体和出机的新拌混凝土混合翻拌三遍，观察评定混凝土外观和匀质性。
用于成型的新拌混凝土，应及时用湿麻袋覆盖，避免坍落度损失过快影响试验结果。
5.2.5和易性试验
大量试验发现，新拌混凝土表面水分蒸发、水泥水化等原因造成新拌混凝土的坍落度、含气量经时损失不可避免，因此，对设计的混凝土配合比要进行大量反复的试拌，掌握混凝土拌和物的稳定性和规律性，这是配合比试验的关键。
试验时，仪器和工具与新拌混凝土接触部分应提前润湿或挂浆。
1过湿筛：
对出机的新拌混凝土进行拌和物性能试验时，若骨料粒径大于40mm，应采用湿筛法剔除大于40mm粒径骨料，筛前应用喷雾器或湿拖把对方孔筛润湿。
过湿筛后的拌和物，需两人采用小方铁锹对翻三遍。
2温度测试：
将温度计插入出机后的混凝土中50mm～100mm，温度测试完备后方可拔出温度计，同时记录室温。
3坍落度（VC值）：
一般两人同时在钢板上平行进行坍落度试验，减小人为误差；
碾压混凝土VC值一般测试两次。
同时，需要进行坍落度（VC值）的经时损失试验，为施工提供依据。
4含气量：
对抗冻等级要求高的水工混凝土，含气量测试采用精密含气仪。
装料时严禁工具碰撞含气仪量钵沿口，试验后应及时对含气仪气阀保护清洗。
同时，要进行含气量与坍落度（VC值）经时损失的关系试验，为拌合楼质控、施工浇筑及混凝土耐久性提供依据。
5含砂评定：
含砂情况对混凝土性能有很大影响，一般采用三种方法评定：
一是用镘刀抹混凝土拌和物表面，二是通过振动台振实过程中测试试模内混凝土泛浆情况，三是在仓面观测振捣器振捣时混凝土泛浆情况。
6表观密度试验：
表观密度试验采用原级配混凝土，四分法装料，用振动台试验。
常态混凝土一次性装料，碾压混凝土分层装料，以混凝土振实泛浆为准。
7凝结时间：
对新拌混凝土拌和物过5mm湿筛，将砂浆装入凝结时间试模。
常态混凝土临近初凝、终凝时应加密试验，碾压混凝土按等时段（每隔1h～2h）进行试验。
试验数据宜采用计算机计算绘图。
5.2.6混凝土成型
1成型粒径：
采用标准试模进行成型时，混凝土拌和物的骨料最大粒径不得超过试模最小断面尺寸的1/3，用于成型强度、弹模、抗渗、抗剪、抗折等试验的混凝土过40mm湿筛；
用于成型极限拉伸、抗冻、干缩、湿胀等试验的新拌混凝土过30mm湿筛；
过筛后拌和物必须翻拌均匀。
全级配试验采用450mm×
450mm×
450mm和φ450mm×
900mm试模。
2试模装料：
成型前，试模内壁应均匀刷油，以不浸纸为宜；
成型时，应将同型号试模放在混凝土拌和物旁摆放整齐，采用小方铁锹按试模对角线正反方向均匀装料，避免骨料集中。
碾压混凝土、全级配混凝土成型时需注意分层装料。
3试模振捣：
混凝土成型时需用振动台机械振实；
由于人工插捣成型试验结果偏差大，不宜采用。
振实过程中，可用抹刀光面贴试模内壁插数下，以排除气泡空隙及使骨料表面布浆。
碾压混凝土振动成型以泛浆为准。
全级配混凝土成型宜采用软轴振捣棒进行插捣。
4抹面编号：
成型后试件摆放位置要做好标识，及时抹面编号，编号一般分三行编写，三行分别为试验编号、龄期、试验日期。
5试件拆模：
试件编号后宜及时放入养护室养护，也可采用薄膜覆盖并加盖湿麻袋保湿。
拆模时间视混凝土强度等级、粉煤灰掺量、凝结时间以及气候条件决定。
拆模后的试件应及时送入养护室养护。
5.2.7混凝土养护
养护是保证硬化混凝土性能、试验结果精度十分重要的必要条件。
1养护室条件：
必须满足温度20±
3℃、湿度大于95%的保湿保温条件，应安装恒温恒湿自动控制仪、喷雾设施和空调等措施。
2养护室安全：
养护室内应配制36v的低压安全灯，进出养护室应配置自动切断电源装置或醒目警示标志。
3养护架：
一般采用∠50mm角钢（或φ32mm钢筋）以及φ10mm～φ14mm的钢筋制作养护架，一般养护架尺寸长×
高为（1500mm～2000mm）×
（500mm～600mm）×
（1400mm～1600mm），每层高度宜为250mm～300mm，分为5层～6层。
4试件摆放：
混凝土试件摆放间距为10mm~20mm，试件按试验日期摆放在规定月份的养护架上，方便试验和检查。
5.2.8硬化混凝土试验
硬化混凝土试验必须符合规程规范的要求。
试验时，混凝土试件从养护室取出后要注意保湿，及时进行试验。
1物理力学试验：
强度、弹模、抗剪、抗弯等试验一般采用1000kN～2000kN的试验机，极限拉伸一般采用100kN～300kN的试验机。
若进行全级配混凝土试验，根据强度等级，一般采用5000kN～10000kN的试验机。
2抗冻试验：
宜采用微机自动控制的风冷式快速冻融机。
试验前，抗冻试件至少在养护室标准温度的水中浸泡4天；
试验时，擦去试件表面水分，测试试件的初始质量和自振频率，基准值一定要测试准确。
3抗渗试验：
采用混凝土抗渗试验仪进行试验。
试件到龄期后，从养护室取出试件，待表面晾干后，用钢丝刷将圆锥体侧面浮浆清除，然后用毛刷刷去粉尘。
一般在试件侧面采用水泥黄油腻子密封，其比例：
水泥：
黄油＝3：
1～4：
1。
在试件侧面将配制好的密封材料用三角刀均匀刮涂1mm～2mm厚，然后将试件套入抗渗试模中，在试验机上用100kN～200kN的力将试件压入套模中。
试验结束后，及时将试件在试验机上退出、劈开、标记，测量渗水高度。
4干缩试验：
干缩室必须安装空调，确保恒温干燥条件，试验采用卧式测长仪，门上应留有玻璃观察窗，防止试验时发生意外。
5数据处理：
试验数据宜采用计算机处理，编制相应的计算处理程序。
记录应符合国家计量认证或实验室认可要求。
5.2.9绝热温升试验
在绝热条件下，测定混凝土胶凝材料（包括水泥、掺合料等）在水化过程中的温度变化及最高温升值，为混凝土温度应力计算提供依据。
混凝土绝热温升试验采用绝热温升测定仪，仪器置于20℃±
5℃的清洁、无腐蚀气体的绝热温升室内进行。
由于绝热温升试件体积大、比较笨重，人工装卸困难，所以，在绝热温升室内安装起吊设施，一般采用横梁和倒链。
混凝土绝热温升试验采用原级配。
试验前24h应将混凝土原材料放在20℃±
5℃的室内,使其温度与室温一致；
试验时必须严格按照提供的混凝土配合比进行拌和试验，拌和物满足和易性要求后，方可进行绝热温升试验。
制作试件的容器内壁应均匀涂刷一层黄油或其它脱模剂，便于脱模，成型时将拌制好的原级配混凝土拌和物分两层装入容器中，每层均用捣棒插捣密实，在试件的中心部位安装一只紫铜测温管或者玻璃管，管内盛少量变压器油，插入中心温度计，用棉纱或橡皮泥封闭测温管管口，以防混凝土或浆液落入管内，然后盖上容器上盖，全部封闭。
用倒链把装入好的混凝土绝热温升试件连同容器放入绝热室内，启动仪器开始试验，直到规定的试验龄期，并做好实验记录。
其中混凝土从拌和、成型到开始测读温度，应在30分钟内完成。
试验结束后，打开绝热室的密封盖，取出中心温度计，用倒链把混凝土绝热温试件连同容器从绝热室内提出，小心脱模，防止脱模过程中弄坏容器。
5.2.10施工配合比选定
根据混凝土设计指标、施工要求以及现场复核试验结果，并进行技术经济分析比较，确定科学合理的混凝土施工配合比。
5.2.11施工配合比调整
混凝土配合比在使用中，应根据施工现场的条件变化和原材料的波动情况，及时对配合比进行调整。
但关键参数，如水胶比、单位用水量、粉煤灰掺量一般不允许调整；
一般根据现场砂子细度模数、粗骨料超逊径、气温和含气量变化，对砂率、级配、外加剂掺量等按配合比参数关系规律进行调整。
5.3劳动组织
5.3.1组织机构
根据水工混凝土配合比试验程序和方法的特点，采用的试验室组织机构参见图5.3.1。
主任
副主任
拌
合
间
力
学
资
料
室
干
缩
养
护
绝
热
温
升
抗
冻
渗
水
泥
化
图5.3.1试验室组织机构图
5.3.2劳动力组织
混凝土配合比试验共16人，其中混凝土拌和人员12人可穿插作业，参见表5.3.2。
表5.3.2试验人员组织安排表
项目
人数
工作范围
试验计划编制
2
根据混凝土设计指标和控制指标要求，编制详细、具体的混凝土配合比试验计划。
组织实施
混凝土配合比试验人、材料、设备等资源合理布置
资料
对试验数据整理、分析。
配料单
配料单计算、校核
原材料计量、投料
6
按配料单进行胶凝材料、骨料、外加剂、水等材料称量，按规定顺序将材料投到搅拌机。
拌和物性能试验
4
坍落度（VC值）、含气量、凝结时间、表观密度测试。
混凝土成型、养护
成型、抹面、编号、拆模、养护等。
热学试验
绝热温升等试验。
物理力学试验
3
抗压、劈拉强度（抗剪）等试验。
耐久性试验
抗冻、抗渗等试验。
变形试验
极拉、弹模、干缩等试验。
6材料与设备
6.1材料
水工混凝土配合比试验所需主要材料见表6.1。
表6.1水工混凝土配合比试验主要材料
序号
名称
品种
原则
作用
1
水泥
中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等
根据工程部位、技术要求和环境条件
满足混凝土配合比各项性能要求，降低混凝土发热量，抵抗环境侵蚀
掺合料
粉煤灰、火山灰、矿渣微粉、硅粉、粒化电炉磷渣、氧化镁等
根据工程技术要求、掺合料品质和资源条件，通过试验论证
具有改善混凝土性能、提高混凝土质量，降低混凝土水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥，降低成本
骨料
细骨料
天然砂、人工砂
质地坚硬、洁净、级配良好
保证混凝土和易性和工作性能,提高混凝土密实性能等
粗骨料
卵石、碎石
优质、经济、就地取材
保证混凝土质量,决定混凝土强度和耐久性等
5
外加剂
高效减水剂、缓凝高效减水剂、高温缓凝剂、引气剂
根据工程混凝土设计指标要求
改善混凝土和易性、节约材料、调整施工性能、提高强度和耐久性等
饮用水
符合国家标准
水泥水化胶结和混凝土流动性作用
6.2机具设备
水工混凝土配合比试验所需主要仪器设备见表6.2。
表6.2水工混凝土配合比试验主要仪器设备
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
胶砂搅拌机
JJ-5
台
水泥、掺合料、外加剂、骨料物理试验
胶砂振实台
ZS-15
高温炉
SX2-4-1300
水泥胶砂流动度测定仪
NLD-2
净浆标准稠度凝结时间测定仪
（ISO）
雷式夹膨胀测定仪
LD-50
7
水泥比表面积测定仪
DBT-127
8
水泥标准养护箱
40超声加湿
9
电热鼓风干燥箱
101-2
10
水泥雷式沸煮箱
FZ-31
11
水泥负压筛析仪
FYS-150B
12
水泥电动抗折机
5000
13
水泥压力试验机
YAW-300B
14
水泥净浆搅拌机
160B
15
恒温水浴锅
HHS-6
水泥、掺合料、外加剂、骨料、水等化学试验
16
火焰光度计
6400A
17
分析天平
万分之一、千分之一
18
酸度计
PHS-3C
19
粘度计
NDJ-1
20
电动沉淀离心机
LDZ-4-8
21
分光光度计
7230G
22
自落式混凝土搅拌机
100-150
混凝土拌和物性能试验
23
强制混凝土搅拌机
60-100
24
拌和钢板
块
25
骨料筛
方孔孔径40mm、30mm
套
26
表观密度筒
20L-80L（壁厚3mm）
27
坍落度筒
只
28
维勃工作度仪
HGC-1
29
混凝土含气量测定仪
H-2783
30
混凝土振动台
1m2
31
混凝土贯入阻力仪
HT-80
32
恒温恒湿自控仪
全自动
33
压力试验机
YE-2000
34
万能材料试验机
WE-1000B
35
WE100～300
36
极限拉伸仪
YJ-26
37
弹性模量测定仪
38
混凝土快速冻融机
风冷式CDR-2
39
动弹测定仪（抗冻试验）
QL-101
40
抗渗仪
HP-40型
41
混凝土卧式测长仪
SP-540
42
绝热温升仪
7质量控制
7.1质量标准
采用本工法试验，除严格执行《水工混凝土试验规程》（DL/T5150-2001）、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）、《水工碾压混凝土试验规程》（SL48-94）、《水工碾压混凝土施工规范》（DL/T5112-2000）以及与工法相关的国家行业标准、现行法律法规外，结合本工法特点注意以下质量标准：
1.实际工程设计技术条款要求；
2.试验室编制并被批准的《试验室质量管理体系文件》和《混凝土配合比试验计划》；
7.2质量保证措施
1.试验室应具备计量认证（或国家试验室认可资质），推行“全面质量管理，质量第一”的方针，实行严格的科学管理，有效地控制影响检测质量的各个要素，确保检测数据和检测结果的真实性、准确性和完整性。
2.检验与校准：
试验室用于混凝土检测的仪器设备检定合格后，才能用于各类试验中，以确保量值传递的准确性。
3.试验室检测试验人员经考核，应取得试验资格上岗证。
并定期参加学习培训，不断提高技术业务能力。
4.试验室定期组织与权威的国家认定第三方检测机构进行比对试验，以验证环境设施标准性、仪器设备精确性、检验过程规范性及试验人员的操作水平，提高试验检测能力。
5.为保证混凝土配合比试验的顺利进行，试验要配备足够合理的人员，确保所有操作专门设备、从事检测和评价结果以及签署检测报告人员的能力。
8安全措施
1.严格遵照执行国家、地方和行业安全方面的法律、法规、标准和试验室安全体系的要求进行试验操作，建立完善的职业健康安全管理体系，编制安全操作规程。
试验人员必须经过安全方面的培训，清楚所使用仪器的安全操作规程，熟练掌握安全用电、用水等方面的常识和知识。
2.试验前后，对所有使用的电器控制闸刀、电器、线路连接进行检查，开关控制到位。
3.试验前后，对试验仪器状态进行检查，试验人员必须熟悉操作规程
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