第三章常用混合料強度檢測第三章常用混合料強度檢測第三章常用混合料強度檢測教學目標知識目標1、了解常用混合料穩(wěn)定土的類型和強度指標含義2、了解瀝青砼混合料強度指標含義3、理解水泥砼和砂漿的強度含義.技能目標1、學會無機結合料穩(wěn)定土強度的檢測步驟2、學會用回彈法、超聲波法檢測結構砼強度第三章常用混合料強度檢測

第三章

常用混合料強度檢測第一節(jié)無機結合料穩(wěn)定土的無側限抗壓強度檢測第二節(jié)水泥砼及水泥砂漿強度檢測第三節(jié)結構砼強度檢測第四節(jié)瀝青混合料熱穩(wěn)定性檢測第五節(jié)瀝青混合料水穩(wěn)定性檢測第三章常用混合料強度檢測第三章常用混合料強度檢測在公路工程中，常用混合料有:無機結合料穩(wěn)定土瀝青砼混合料水泥砼混合料和建筑砂漿等對這些混合料的均勻性、配合比及強度等指標的抽檢，目的是為了評價混合料質量，并決定是否采取相應的技術措施。本章重點講述無機結合料穩(wěn)定土的強度和其它兩大混合料的強度的檢驗。第三章常用混合料強度檢測第一節(jié)無機結合料穩(wěn)定土的無側限抗壓強度檢測學完本節(jié)后你會：了解無機結合料穩(wěn)定土的分類和意義無機結合料穩(wěn)定土的配合比設計無機結合料穩(wěn)定土的強度檢測脫模器和路強儀的操作學習指導第三章常用混合料強度檢測第一節(jié)無機結合料穩(wěn)定土的無側限抗壓強度檢測一、分類二、儀器三、試件的制備四、按預定干密度制件五、養(yǎng)生六、無側限抗壓強度檢測步驟七、檢測報告內容第三章常用混合料強度檢測一、分類無機穩(wěn)定土結合料稱半剛性材料。分水泥類、石灰類;水泥和石灰綜合類;二灰類、三灰類等。第三章常用混合料強度檢測二、儀器1、圓孔篩：40mm、25mm、5mm各一個。2、試模大、中、小三種分別用于粗、中、細三種土。3、脫模器、反力框架、千斤頂、夯錘、導管、水槽、4、強度儀。其它臺稱、量筒。第三章常用混合料強度檢測無側限抗壓強度試模小、中、大三種第三章常用混合料強度檢測路面強度儀由側力環(huán)、百分表框架組成第三章常用混合料強度檢測電動脫模器由機箱、反力框架組成第三章常用混合料強度檢測三、試件的制備1．試料準備2.進行擊實試驗3.配制混合料：(1)細粒土至少6個試件一個件約180-210克土，一次拌6個。第三章常用混合料強度檢測

三、試件的制備中粒土至少9個試件，一個件約1700-1900克土，一次拌三個，兩盤。粗粒土至少13個試件，一個件約5700-6000克土，拌十三盤。(2）向盤內加水和灰，拌勻。水泥在試驗前一小時加，超一小時作廢。(3）浸潤時間：粘性土12-24小時，粉土8-16小時，砂礫土4小時，砂礫碎石含土少的可以2小時。第三章常用混合料強度檢測四、按預定干密度制件(1) 計算制備一個預定干密度的試件,需要混合料.M1=PdV(1+0.01w)V---試模的體積cm3

Pd---穩(wěn)定土試件的干密度g/cm3

w---穩(wěn)定土混合料含水量%(2) 裝模:脫模(3）稱質量M2。動畫第三章常用混合料強度檢測五、養(yǎng)生大、中、小試件用塑料袋包好，放入濕氣箱養(yǎng)生6天，稱M3。小、中、大試件質量損失不超過（1、4、10）克，否則試件作廢浸水一天。第三章常用混合料強度檢測六、無側限抗壓強度檢測步驟1.將試件取出，用軟布吸去試件表面水分。稱M4，測高度。2.放在路強儀上以每分鐘一圈的速度加壓，記下最大壓力P（N）3.測每個試件的含水量。4.計算強度值：小Rc=0.00051PCv=10%中Rc=0.000127PCv=15%大Rc=0.000057PCv=20%第三章常用混合料強度檢測七、檢測報告內容1.材料顆粒組成2.水泥（石灰）的種類和等級3結合料最佳含水量和最大干密度4.各料的用量比例、試件干密度和壓實度5.吸水量和含水量6.抗壓強度小于2MPa用兩位小數(shù)。并用偶數(shù)表示。大于2一位小數(shù)。7.計算平均值、標準差、偏差系數(shù)、代表值。第三章常用混合料強度檢測第二節(jié)水泥砼及水泥砂漿強度的檢測學完本節(jié)后你會：水泥砼和水泥砂漿強度的檢測砼的抗折強度和抗壓強度質量評定操作抗折和抗壓試驗機學習指導第三章常用混合料強度檢測第二節(jié)水泥砼及水泥砂漿強度的檢測

砼試件的制作和養(yǎng)護方法砼抗折和抗壓強度的檢測水泥砂漿抗壓強度的檢測第三章常用混合料強度檢測一、砼試件的制作及養(yǎng)護方法砼抗折強度的標準試件為15×15×55cm。砼抗壓強度的標準試件為15×15×15cm標誰養(yǎng)護齡期為28天的試件為準，每一組3件。第三章常用混合料強度檢測（一） 試件制作及儀器1.試模、振動臺、料斗、拌板、鏟、稱等2.人工成型和養(yǎng)護：將試模裝好、涂油、當坍落度小于70mm用振動臺成型坍落度大于70mm人工成型。抹平、濕氣養(yǎng)護拆模、放在標準養(yǎng)生室養(yǎng)護28天。第三章常用混合料強度檢測砼試模和抗折抗壓試驗機第三章常用混合料強度檢測二、混凝土抗壓、抗折強度檢測立方體的標準值，指標準方法制作、標準條件下養(yǎng)護、標準試驗方法測定具有95%的保證率的抗壓強度值。用Mpa。強度等級指立方體抗壓強度標準值用C60表示。共有12個等級。第三章常用混合料強度檢測（一）砼抗壓強度的檢測1．檢測儀器：試驗機、球座、2.步驟；試件放于壓力機上，幾何對稱。以0.5-0.8Mpa/s均勻加荷。直至試件破壞，停止。3．如果三個測值中最大和最小之一與中值差值超過15%，則取在中值為測定值；如都超過中值15%，此組試驗無效。第三章常用混合料強度檢測(二)混凝土抗折強度檢測1.儀器:抗折試驗機或是萬能試驗機，抗折試驗裝置，三分點加荷。 450150（mm）第三章常用混合料強度檢測2.檢測步驟（1）檢查標準試件中部1/3長度內有蜂窩，該試件作廢。在記錄中注明。（2）在試件中部量出寬度和高度。（3）調整兩個可移動支座，使其與試驗機下壓頭中心距離為225mm，旋緊支座。將試件安放在支座上，側面受壓，初荷1KN，而后以0.5~0.7Mpa/s連續(xù)均勻加荷。當試件接近破壞而開始變形時，應停止調整油門，直至破壞。記下最大荷載。第三章常用混合料強度檢測3.計算結果當斷裂面發(fā)生在兩個加荷點之間時，抗折強度按下式計算:Rb=PL/bh2Rb---抗折強度P---極限荷載L---支座間距b---試件寬度H---試件高度第三章常用混合料強度檢測4．記錄與評定（1）取舍同抗壓強度，單位相同。（2）砼抗折強度評定：當N>10組，用數(shù)理統(tǒng)計法。當N>20組時，允評有一組強度小于0.85RD，但不得小于0.75RD，高速公路一級公路不小于0.85當試件組數(shù)小于等于10時，試件平均強度不得小于1.05RD，任一組強度不得小于0.85設計強度。第三章常用混合料強度檢測三、水泥砂漿抗壓強度檢測

水泥砂漿強度以標號表示，以70.7mm立方體試件，在標準條件下養(yǎng)護28天的極限抗壓強度值來確定的。在橋涵工程中砂漿按結構物類型要求的最低強度。一組6塊。所取數(shù)符合下列規(guī)定：1.不同強度，不同配合比應隨機取樣。2.重要及主體砌筑物，每工作班取2組。3.一般及次要砌筑物第工作班取1組4.拱圈砂漿應同時與砌體同條件養(yǎng)護試件，以檢查各施工階段的強度。第三章常用混合料強度檢測（一）儀器試模，無底用于大下4cm的砂漿。有底用于稠度小于等于4cm砂漿。第三章常用混合料強度檢測（二）檢測步驟1.當采用無底試模時，涂油墊紅磚，將砂漿填入試模內插搗25次刮平。當用有底試模時，砂漿分兩層裝入插搗12次，15~20分鐘后將多余刮去。2.將試件置于20度左右室溫內，放24小時左右,編號拆模，標準養(yǎng)護28天。3.試驗時擦凈表面水分，測量尺寸，放于壓力機上。以0.5~1.5KN/S加荷。記錄最大破壞荷載。第三章常用混合料強度檢測(三)計算結果RM，28=P/A以6個試件的平均值作測定值，最大或最小與平均值差超過20%時，以中間4個的平均值作為測定值。水泥砂漿強度的評定同標號試件的平均強度大于設計強度，任一組試件的強度最小值大于設計強度的75%。第三章常用混合料強度檢測第三節(jié)結構砼的強度檢測學完本節(jié)后你會：用回彈法測砼的抗壓強度用回彈-超聲波綜合法測砼的抗折強度用鉆芯法測砼的抗壓強度操作回彈儀、超聲波儀和鉆芯機學習指導第三章常用混合料強度檢測第三節(jié)結構砼強度的檢測破損法：有鉆芯法、撥出法、射擊法等。直觀可靠但局部破壞大，費用高。非破損法：有回彈法、超聲波、超聲波回彈綜合法等。第三章常用混合料強度檢測一、回彈法測定砼抗壓強度回彈法：用一彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿，彈擊砼表面，并測出重鍾被彈回來的距離，以回彈值作為與強度相關的指標來推定砼強度的一種方法。適用范圍：厚度大于100mm，溫度大于10度，結果用于強度的參考，不能用于仲裁和驗收評定的依據。與表面硬度有關，與表面碳化深度有關。第三章常用混合料強度檢測一、回彈法測定砼抗壓強度（一）技術規(guī)定和一般要求（二）主要檢測儀器（三）檢測步驟（四）數(shù)據整理（五）砼強度的推算（六）結構砼強度的評定

（七）檢測報告第三章常用混合料強度檢測（一） 技術規(guī)定和一般要求缺乏同條件的試塊、標準試塊數(shù)量不足；試塊質量缺乏代表性；試塊的試壓結果不符合標準的要求、對結果有懷疑。如果測試前砼表面受短期濕潤的砼風干后再測；凍結砼解凍后測；蒸氣養(yǎng)護砼出池后14天測；體積小剛度或測試部位厚小于100mm的構件，支撐加固后測。第三章常用混合料強度檢測（二） 主要檢測儀器1．回彈儀：2．鋼鉆、手提砂輪其它毛刷。3. 測試所用資料：工程名稱，結構名稱、砼強度。原材料規(guī)格、來源模板類型、構件存在質量問題，砼試驗報告。第三章常用混合料強度檢測回彈儀和碳化深度檢測儀彈擊桿回彈值第三章常用混合料強度檢測（三） 檢測步驟1.布置測區(qū)：單個構件，均勻布置10個測區(qū)；測區(qū)應在側面，表面平整干燥光滑無接縫，無粉刷面。測區(qū)面積為20×20cm，每個區(qū)布置16個測點。第三章常用混合料強度檢測2.回彈值測試將彈擊桿頂住砼表面，緩緩施壓。帶動指針后移，按按鈕將其鎖住。指針所指的位置為回彈值。再次減壓使彈擊桿彈出重復測其它點。每個點彈一次，兩個測面彈8個點。一個測面測16個點。同時測碳化深度，打直徑為15mm的洞垂直測未變色部分的深度。一個測區(qū)測1~3處。動畫第三章常用混合料強度檢測（四） 數(shù)據整理1.測區(qū)回彈值的計算：當回彈儀水平方向測砼澆筑側面時，10個的平均值作為該測區(qū)的回彈值。計算式：2.測試角度修正：當回彈儀非水平方向測試砼側面時應按下式修正。第三章常用混合料強度檢測回彈儀非水平方向測試角度示意圖+450-450+900-900第三章常用混合料強度檢測數(shù)據整理3.測試面修正。當回彈儀水平方向測試砼澆筑的表面或底面時，應將測得數(shù)據下式求出測區(qū)的平均回彈值。修正值見表3-11。4.計算碳化深度：每一測區(qū)的平均碳化深度值，按下式計算：當L小于=0.4mm無碳化深度處理,為L=0。當大于等于6mm時取6mm.。對三個月內的砼可視為無碳化。第三章常用混合料強度檢測（五）砼強度的推算（1)查表法:（2)回歸法：（3)經驗公式法：（4)結構砼平均抗壓強度推算按式:第三章常用混合料強度檢測（六）結構砼強度的評定用數(shù)理統(tǒng)計法符合下列規(guī)定（1）用于單個評定的結構或構件，構件最小測區(qū)強度值即為該構件強度推定值；Rn=(Rni)min（2)用一抽樣評定的構件，隨機抽樣數(shù)不少于結構總數(shù)的30%。第三章常用混合料強度檢測結構砼強度的評定Rn1----結構或構件砼強度第一條件值。MpaRn2----結構或構件砼第二條件值。K1、K2---砼強度的合格判定系數(shù)。批量檢測的構件，當平均強度<25MP時，標準差>4.5；當平均值大于等于25，標準差大于5.5時，該批構件按單個構件檢測。第三章常用混合料強度檢測（七）檢測報告檢測報告包括：測區(qū)砼回彈值測強曲線回彈值與抗壓強度的相關系數(shù)式測區(qū)的抗壓強度推定結果推定的砼抗壓強度平均值、標準差、變異系數(shù)。第三章常用混合料強度檢測二、超聲回彈綜合法測定水泥砼的抗折強度綜合法測強優(yōu)點：1、減少了齡期和含水量的影響；2、彌補了互相的不足；3、提高了測試精度。符合原則：1． 單一法的儀器性能，測試技術和測試誤差都應滿足規(guī)定要求。2． 抵消或減少影響因素。3． 誤差小、適用范圍寬。4． 適用于測定內部無缺陷的砼。第三章常用混合料強度檢測二、超聲回彈綜合法測定水泥砼的抗折強度（一）儀器設備（二）檢測步驟

(三)計算測區(qū)的波速

(四)混凝土抗折強度推算第三章常用混合料強度檢測（一）儀器設備回彈儀、鋼鉆、鋼尺。超聲波儀：見圖第三章常用混合料強度檢測回彈儀鋼鉆和超聲波檢測儀第三章常用混合料強度檢測（二）檢測步驟1.布置測點和測區(qū)：在隨機選擇的水泥砼板,將每一塊板作為一個試樣,均勻布置10個測區(qū)，測區(qū)面積150mm×550mm，測區(qū)面應清潔、干凈、平整。布置16個點，間隔3厘米。2.用回彈儀測各區(qū)回彈值和碳化深度。3.聲時值測量：測點布置在回彈測試的同一測區(qū)內，兩換能器在同一軸線上（對測），間隔為定值，且軸線互相平行。在同一平面上稱平測。第三章常用混合料強度檢測聲時值測量時,換能器布置圖平測對測換能器布置圖測點1測點2測點3IIIIII350100第三章常用混合料強度檢測聲學參數(shù)的測量（1）在進行回彈測試的同一測區(qū)內布置三條軸線如圖，作為換能器的布置區(qū)。（2）在換能器放置處（測點）涂上耦合劑，將換能器分別放置軸線I的1點和2點處，耦合好。對應的聲時值為t11，準確至0.1us。（3）1點處的發(fā)射探頭不動，將放于2點處接收探頭移至3點處，讀聲時值為t12，準確至0.1us。同樣測II、III軸線得為t21、t22；t31、t32；4.波幅測量：刻度法，衰減值法。5.頻率測量：時間倒數(shù)。?i=1000/（t1-t2）6.波形觀察：是否正常。第三章常用混合料強度檢測(三)計算測區(qū)的波速V11=350/t11V12=450/t12V1=(V11+V12)/2V21=350/t21V22=450/t22V2=(V21+V22)/2V31=350/t31V32=450/t32V3=(V31+V32)/2V=(V1+V2+V3)/3每一軸線的平均波速與測區(qū)平均波速的差不大于平均波速的15%，有兩條超過規(guī)定，檢測無效。第三章常用混合料強度檢測修正回彈值當L=0時，修正值=測區(qū)平均回彈值。其它按式修正：

=0.8795N-1.4443L+4.48---修正后的測區(qū)回彈值

N---實測的測區(qū)回彈值

L---碳化深度（mm）第三章常用混合料強度檢測

(四)混凝土抗折強度推算建立測強曲線:取用與路面砼相同的原材料，設計4種不同水灰比的砼，每組制六個試件標準養(yǎng)護28天后，測定砼的抗折強度，用回歸法確定回歸系數(shù)，得出測強曲線.Rf=aVbecN

Rf—砼抗折強度

V---聲速

N----修正后的回彈值

a、b、c是回歸系數(shù)

第三章常用混合料強度檢測續(xù)上e是相對標準誤差。見式式中：

----第I塊實測抗折強度

---第I塊由超聲回彈值推算的抗折強度砼路面的抗折強度推算:Rn1=1.18(Rn-K.Sn)Rn2=1.18(Rfi)min以兩條件中值小的作為砼抗折強度評定值。第三章常用混合料強度檢測三、鉆孔取芯法測定砼強度鉆孔取芯法是利用鉆機，從結構砼中鉆取芯樣以檢測砼強度或觀察砼內部質量的方法。由于它對結構砼造成成避部損傷，是一個半破損的現(xiàn)場檢測方法。這種方法直觀、可靠、準確。但對結構破損大，不能大量取樣，與非破損法綜合使用。檢測砼的強度、裂縫、接縫、分層、孔洞或離析等。第三章常用混合料強度檢測（一）檢測儀器1.鉆芯機有輕、重、超重要求，便于操作和安裝。由底座、立柱、切．割機、鉆頭組成。如圖2.壓力試驗機第三章常用混合料強度檢測鉆芯機第三章常用混合料強度檢測（二）鉆芯步驟1.選鉆頭：選100或150mm大約是粗料粒徑2-3倍．。2.取樣位置：受力小的部位代表性，用超聲波回彈法確定。3.鉆機穩(wěn)定，操作熟練，加水冷卻。4.測量試件的平均直徑、高度、端面平整、垂直度。不平切割修平。5.抗壓強度試驗：干壓、浸水40-48小時壓。計算強度同砼試塊。第三章常用混合料強度檢測（三）鉆孔取芯法測定砼路面劈裂抗拉強度1．儀器設備：壓力機、鉆芯機、切割機、磨平機。劈裂夾具、三合板。2．要求同前，芯樣長度與路面厚度相等。檢查裂縫、分層、麻面、集料性質、密實性。3．步驟：同前，加壓記下破壞荷載。4．計算劈裂強度=2P/Aπ第三章常用混合料強度檢測第四節(jié)瀝青混合料熱穩(wěn)定性檢測學完本節(jié)后你會：車轍試件的制備車轍試驗機的構造和使用車轍試驗的步驟車轍試驗結果的記錄和整理學習指導第三章常用混合料強度檢測第四節(jié)瀝青混合料熱穩(wěn)定性檢測一.試驗儀器二.試件制作步驟三.車轍試驗步驟四.結果計算五.數(shù)據處理第三章常用混合料強度檢測一、試驗儀器輪碾成型機，沒有可用手動；瀝青混合料拌合機；試模、烘箱、稱、粘度計、擊實錘、溫度計等；試件形狀：30×30×5cm車轍試驗機第三章常用混合料強度檢測車轍試驗機的技術參數(shù)1試樣式尺寸300×300×50mm2試輪尺寸φ200×50mm3碾壓速度42次/min4試輪壓強0.7±0.05Mpa5電源220v50HZ6加熱功率2kw7車轍深度≤5cm8溫度控制60±0.5°C

第三章常用混合料強度檢測二．試件制作步驟（1）按馬歇爾穩(wěn)定度試件成型方法，確定瀝青混合料的拌和溫度和壓實溫度。（2）將試模、加熱。1H（3）算一塊試件所用材料=1.03Vρ0

（4）拌和混合料同馬歇爾試驗（5）取出試模、裝上支架、鋪上報紙、裝料、中間略高。（6）取下框架，用擊實錘壓實一遍、整成圓弧形。量溫度，當達到100度左右時，用輪碾機碾壓，總9KN，300KN/cm，來回壓共24次。達到馬氏密度。（7）用手動時，先空壓，逐漸增加砝碼，直至壓至無輪跡為止。（8）壓實成型后，去紙，標明碾壓方向，放置12小時進行車轍試驗。第三章常用混合料強度檢測三、車轍試驗步驟（1）將試件裝于原試模中、測定試驗輪的壓強。（2）將試件同試模一起，放于恒溫箱內5-24小時。在試件的試驗輪不行走的部位粘一個熱電溫度計，要求60度左右不超過0.5度。（3）將試件同試模放于車轍試驗機試件臺上，試驗輪在中央部位，其行走方向同試件碾壓方向一致。開自動記錄儀，開機，試驗輪往返行走，1小時，最大變形達25mm。同一試件做兩側1/3處取平均值。第三章常用混合料強度檢測四.結果計算從變形曲線上讀取相應數(shù)據動穩(wěn)定度Ds=(t1-t2)×42×C1×C2/d1-d2式中:Ds—瀝青混合料的動穩(wěn)定度,次/mm;d1—時間t1的變形量,(一般為45min);d2—時間t2的變形量,(一般為60min);C1、C2為試驗機和試件的修正系數(shù)。第三章常用混合料強度檢測五.數(shù)據處理同一瀝青混合料或路面取三個試件。當三個試件的動穩(wěn)定度變異系數(shù)小于20%時，取平均值作為結果。當大于20%時分析原因，并增加試驗次數(shù)。高速路一級路大于800次/mm。完成報告：注明溫度、壓強、密度、空隙率、制件方法等第三章常用混合料強度檢測車轍試驗變形曲線變形量車轍試驗變形曲線時間(min)上凸型直線型變曲線d1d2d1d2d1d2第三章常用混合料強度檢測第五節(jié)瀝青混合料水穩(wěn)性檢測學完本節(jié)后你會：粘附性的檢測法真空浸水馬歇爾試法凍融劈裂試驗法學習指導第三章常用混合料強度檢測瀝青混合料水穩(wěn)性檢測法一、瀝青與礦料的粘附性二、浸水馬歇爾試驗方法三、真空飽和馬歇爾試驗方法四、凍融劈裂試驗方法

第三章常用混合料強度檢測一、 瀝青與礦料的粘附性檢測1．目的和適用范圍：測定瀝青與粗料表面在水的作用下，產生剝離以評定瀝青與集料的粘附能力。適用于測定粗料與瀝青的剝離能力。大于13.2mm的集料用水煮法，小于13.2mm用水浸法。2．儀器與材料：天平、恒溫水槽、燒杯、試驗架、細線、鐵絲網、標準篩、電爐等第三章常用混合料強度檢測3．適用