試驗(yàn)五　普通混凝土配合比試驗(yàn)

混凝土配合比設(shè)計(jì)、試配與調(diào)整依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ　55—2011）進(jìn)行?；炷涟韬衔镄阅茉囼?yàn)依據(jù)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB／T　50080—2002進(jìn)行。

一、混凝土試驗(yàn)室拌和方法

（一）一般規(guī)定

1.拌制混凝土的原材料應(yīng)符合技術(shù)要求，并與實(shí)際施工材料相同，在拌和前材料的溫度應(yīng)與室溫相同，宜保持（20±5）℃，水泥如有結(jié)塊，應(yīng)用64孔／cm²篩過篩后方可使用。

2.配料時(shí)以質(zhì)量計(jì)，稱量精度要求：砂、石為±1%，水、水泥摻合料、外加劑為±0.5%。

3.砂、石骨料質(zhì)量以干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)。

4.從試樣制備完畢到開始做各項(xiàng)性能試驗(yàn)不宜超過5 min。

（二）主要儀器設(shè)備

1.混凝土攪拌機(jī)。容量50～100 L，轉(zhuǎn)速18～22 r／min。

2.臺(tái)秤。稱量50 kg，感量50 g。

3.其他用具，量筒（500 m L、100 m L）、天平、拌鏟與拌板等。

（三）拌和步驟

1.人工拌和

（1）按所定配合比稱取各材料用量。

（2）將拌板和拌鏟用濕布潤(rùn)濕后，把稱好的砂倒在鐵拌板上，然后加水泥，用鏟自拌板一端翻拌至另一端，如此重復(fù)，拌至顏色均勻，再加入石子翻拌混合均勻。

（3）將干混合料堆成堆，在中間作一凹槽，將已稱量好的水倒一半左右在凹槽中，仔細(xì)翻拌，注意勿使水流出。然后再加入剩余的水，繼續(xù)翻拌，其間每翻拌一次，用拌鏟在拌和物上鏟切一次，直至拌和均勻?yàn)橹埂?/p>

（4）拌和時(shí)力求動(dòng)作敏捷，拌和時(shí)間自加水時(shí)算起，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，拌和物體積為30 L時(shí)拌4～5 min，30～50 L時(shí)拌5～9 min，51～75 L時(shí)拌9～12 min。

2.機(jī)械攪拌

（1）按給定的配合比稱取各材料用量。

（2）用按配合比稱量的水泥、砂、水及少量石子在攪拌機(jī)中預(yù)拌一次，使水泥砂漿部分黏附攪拌機(jī)的內(nèi)壁及葉片上，并刮去多余砂漿，以避免影響正式攪拌時(shí)的配合比。

（3）依次向攪拌機(jī)內(nèi)加入石子、砂和水泥，開動(dòng)攪拌機(jī)干拌均勻后，再將水徐徐加入，全部加料時(shí)間不超過2 min，加完水后再繼續(xù)攪拌2 min。

（4）將拌合物自攪拌機(jī)卸出，傾倒在鐵板上，再經(jīng)人工拌和2～3次，即可做拌合物的各項(xiàng)性能試驗(yàn)或成型試件。從開始加水起，全部操作必須在30 min內(nèi)完成。

二、混凝土拌合物稠度試驗(yàn)

拌合物稠度試驗(yàn)分坍落度法和維勃稠度法兩種，前者適用于坍落度值不小于10 mm的塑性和流動(dòng)性混凝土拌合物的稠度測(cè)定，后者適用于維勃稠度在（5～30）s之間的干硬性混凝土拌合物的稠度測(cè)定。要求骨料最大粒徑均不得大于40 mm。

（一）坍落度測(cè)定

1.主要儀器設(shè)備

（1）坍落度筒：截頭圓錐形，由薄鋼板或其他金屬板制成，形狀和尺寸見圖15－8。

（2）搗棒（端部應(yīng)磨圓）、裝料漏斗、小鐵鏟、鋼直尺、鏝刀等。

圖15－8　坍落度筒及搗棒

2.試驗(yàn)步驟

（1）首先用濕布潤(rùn)濕坍落度筒及其他用具，將坍落度筒置于鐵板上，漏斗置于坍落度筒頂部并用雙腳踩緊踏板。

（2）用鐵鏟將拌好的混凝土拌合料分三層裝入筒內(nèi)，每層高度約為筒高的1／3。每層用搗棒沿螺旋方向由邊緣向中心插搗25次。插搗底層時(shí)應(yīng)貫穿整個(gè)深度，插搗其他兩層時(shí)搗棒應(yīng)插至下一層的表面。

（3）插搗完畢后，除去漏斗，用鏝刀括去多余拌合物并抹平，清除筒四周拌合物，在5～10 s內(nèi)垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒。隨即量測(cè)筒高與坍落后的混凝土試體最高點(diǎn)之間的高度差，即為混凝土拌合物的坍落度值。

（4）從開始裝料到坍落度筒提起整個(gè)過程應(yīng)在150 s內(nèi)完成。當(dāng)坍落度筒提起后，混凝土試體發(fā)生崩坍或一邊剪壞現(xiàn)象，則應(yīng)重新取樣測(cè)定坍落度，如第二次仍出現(xiàn)這種現(xiàn)象，則表示該拌合物和易性不好。

（5）在測(cè)定坍落度過程中，應(yīng)注意觀察粘聚性與保水性。

（6）當(dāng)混凝土拌合物的坍落度大于220 mm時(shí)，用鋼尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大和最小直徑，當(dāng)其差值小于50 mm時(shí)，取其平均值作為坍落擴(kuò)展度值，否則，此次試驗(yàn)無效。

3.試驗(yàn)結(jié)果

（1）稠度。以坍落度和坍落擴(kuò)展度表示，單位mm，精確至1 mm，結(jié)果表達(dá)修約至5 mm。

（2）粘聚性。以搗棒輕敲混凝土錐體側(cè)面，如錐體逐漸下沉，表示粘聚性良好；如錐體倒坍、崩裂或離析，表示粘聚性不好。

（3）保水性。提起坍落度筒后如底部有較多稀漿析出，骨料外露，表示保水性不好；如無稀漿或少量稀漿析出，表示保水性良好。

（二）維勃稠度測(cè)定

1.主要儀器設(shè)備

（1）維勃稠度儀：其振動(dòng)頻率為（50±3）Hz，裝有空容器時(shí)臺(tái)面振幅應(yīng)為（0.5±0.1）mm。

（2）秒表，其他儀器同坍落度試驗(yàn)。

2.試驗(yàn)步驟

（1）將維勃稠度儀放置在堅(jiān)實(shí)水平的基面上。用濕布將容器、坍落度筒、喂料斗內(nèi)壁及其他用具擦濕。就位后將測(cè)桿、喂料斗和容器調(diào)整在同一軸線上，然后擰緊固定螺絲。

（2）將混凝土拌合料經(jīng)喂料斗分三層裝入坍落度筒，裝料與搗實(shí)方法同坍落度試驗(yàn)。

（3）將喂料斗轉(zhuǎn)離，垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒，應(yīng)注意不使混凝土試體產(chǎn)生橫向扭動(dòng)。

（4）將圓盤轉(zhuǎn)到混凝土試體上方，放松測(cè)桿螺絲，降下透明圓盤，使其輕輕接觸到混凝土試體頂面，擰緊定位螺絲。

（5）開啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)振至透明圓盤的底面被水泥漿布滿的瞬間關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)，并停表計(jì)時(shí)。

3.試驗(yàn)結(jié)果

由秒表讀出的時(shí)間（s）即為該混凝土拌合物的維勃稠度值，精確至1 s。

三、混凝土拌合物表觀密度試驗(yàn)

（一）主要儀器設(shè)備

1.容量筒。對(duì)骨料最大粒徑不大于40 mm，容量筒為5 L；當(dāng)粒徑大于40 mm時(shí)，容量筒內(nèi)徑與高均應(yīng)大于骨料最大粒徑4倍。

2.臺(tái)秤。稱量50 kg，感量50 g。

3.振動(dòng)臺(tái)。頻率為（3000±200）次／min，空載振幅為（0.5±0.1）mm。

（二）試驗(yàn)步驟

1.潤(rùn)濕容量筒，稱其質(zhì)量m₁（kg），精確至50 g。

2.將配制好的混凝土拌合料裝入容量筒并使其密實(shí)。當(dāng)拌合料坍落度不大于70 mm，可用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)，大于70 mm用搗棒搗實(shí)。

3.用振動(dòng)臺(tái)振實(shí)時(shí)，將拌和料一次裝滿，振動(dòng)時(shí)隨時(shí)準(zhǔn)備添料，振至表面出現(xiàn)水泥漿，沒有氣泡向上冒為止。用搗棒搗實(shí)時(shí)，混凝土分兩層裝入，每層插搗25次（對(duì)5 L容量筒），每一層插搗完后用橡皮錘輕輕沿容器外壁敲打5～10次，直到拌合物均表面插搗孔消失并不見大氣泡為止。

4.用鏝刀將多余料漿刮去并抹平，擦凈筒外壁，稱出拌合料與筒的總質(zhì)量m2（kg）。

（三）結(jié)果計(jì)算

按下式計(jì)算混凝土拌合物的表觀密度ρ_oc測(cè)（精確至10 kg／m³）：

式中　V₀——容量筒體積（L），可按試驗(yàn)四中的方法校正。

四、混凝土配合比的試配與確定

（一）混凝土配合比試配

1.按混凝土計(jì)算配合比確定的各材料用量C₀、S₀、G₀及W₀等進(jìn)行稱量，然后進(jìn)行拌和及稠度試驗(yàn)，以檢定拌合物的性能。

2.和易性調(diào)整。若配制的混凝土拌合物坍落度（或維勃稠度）不能滿足要求，或粘聚性和保水性不好時(shí)，應(yīng)進(jìn)行和易性調(diào)整。

當(dāng)坍落度過小時(shí)，須在水膠比（W／B）不變的前提下分次摻入備用的5%或10%的水泥漿，至符合要求為止；當(dāng)坍落度過大時(shí)，可保持砂率不變，酌情增加砂和石子；當(dāng)粘聚性、保水性不好時(shí)，可適當(dāng)改變砂率。調(diào)整中應(yīng)盡快拌和均勻后重做稠度試驗(yàn)，直到符合要求為止。從而得出檢驗(yàn)混凝土用的基準(zhǔn)配合比。

3.以混凝土基準(zhǔn)配合比中的基準(zhǔn)W／B和基準(zhǔn)W／B±0.05（高強(qiáng)混凝土為基準(zhǔn)W／B±0.03），配制三組不同的配合比，其用水量不變，砂率可增加或減少1%。制備好拌合物，應(yīng)先檢驗(yàn)混凝土的稠度、粘聚性、保水性及拌合物的表觀密度，然后每種配合比制作一組（3塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d試壓。

（二）混凝土配合比設(shè)計(jì)值的確定

1.根據(jù)試驗(yàn)所得到的不同W／B的混凝土強(qiáng)度，用作圖或計(jì)算求出與配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的B／W比值，并初步求出每立方米混凝土的材料用量：

用水量（W）——取基準(zhǔn)配合比中的用水量值，并根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測(cè)得的坍落度（或維勃稠度）值，加以適當(dāng)調(diào)整。

膠凝材料用量（B）——取用水量乘以經(jīng)試驗(yàn)定出的、為達(dá)到配制強(qiáng)度所必需的水膠比。

粗、細(xì)骨料用量（G與S）——取基準(zhǔn)配合比中粗、細(xì)骨料用量，并作適當(dāng)調(diào)整。

2.配合比表觀密度校正?；炷劣?jì)算表觀密度為ρ_oc計(jì)（ρ_oc計(jì)＝W＋B＋S＋G），實(shí)測(cè)表觀密度為ρ_oc測(cè)，則校正系數(shù)δ為：

當(dāng)表觀密度的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差不超過計(jì)算值的2%時(shí)，不必校正，則上述確定的配合比即為配合比的設(shè)計(jì)值。當(dāng)二者差值超過2%時(shí)，則須將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)δ，即為最終定出的混凝土配合比設(shè)計(jì)值。