第四章 公路工程水泥混凝土路面试验第一节 水泥混凝土拌和物试验检测混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物它必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇灌质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有必要地耐久性因此，水泥混凝土拌和物的质量就显得尤为重要本节从混凝土拌和物的拌制和控制出发，重点介绍了混凝土拌和物坍落度试验、混凝土拌和物稠度试验、混凝土拌和物毛体积密度试验、混凝土拌和物含气量试验、混凝土拌和物凝结时间试验等内容一、水泥混凝土拌和物的拌制和控制水泥混凝土拌和物的拌制有人工拌制和机械拌制两种1．目的和适用范围本方法仅限于普通混凝土在常温环境中试验时使用，轻混凝土、防水混凝土、碾压混凝土等其他特种混凝土的一般性能试验，可以参照本标准进行，但对于他们的特殊性能检验以及因为特殊性所引起的对试验设备及方法的特殊要求，均应遵照对这些混凝土的有关技术规定进行2．材料（1） 拌制混凝土所用的材料，应符合技术要求，并与施工实际用料相符，材料拌和前的温度应与室温相同2） 材料取样应具有代表性凡由搅拌机、料斗、运输小车以及浇制的构件中，采取新拌混凝土代表性样品时，均须从三处以上的不同部位，抽取大致相同份量的代表性样品（不要抽取已经分离的混凝土作样品），集中用铁铲翻拌均匀，而后立即进行拌和物的试验，试样数量在20L 以上或较试验所需的数量多5L 以上；用拌和机拌和时，拌和量须为拌和机公称容量1／2以上。
试样从抽取至试验完毕过程中，不要风吹日晒，必要时应采取保护措施3） 拌制混凝土的材料以质量计称量的精确度： 集料为±1 ％，水、水泥及砂、石拌和物为±0．5 ％4） 测试拌和物性质时，应在拌和后5 min 内进行试验，在浇制试件时，须在拌和后15 min 内装入试模并在45 min 内成型完毕3．主要设备（1） 拌和机：自由式或强制式，应附有产品品质保证文件2） 振动器：标准振动台，频率每分钟3000 ±200 次，负荷下的振幅为0．35 m m ，空载时的振幅应为0．5 m m ；平板振动器，功率一般为1．1k W 3） 压力机或万能试验机：上下压板平整并有足够刚度，可以均匀地连续加荷卸荷，可以保持固定荷载，开机停机均灵活自如，能够满足试件破型吨位要求4） 球座：钢质坚硬，面部平整度要求在100 m m 距离内高低差值不超过0．05 m m ，球面及球窝粗糙度R a ＝0．32μm ，研磨、转动灵活不应在大球座上作小试件破型球座最好放置在试件顶面（特别是棱柱试件），并凸面朝上，当试件均匀受力后，一般不宜再敲动球座5） 试模：为铸铁或钢制成，内表面刨光磨光（粗糙度R a ＝2．5μm ），平整度同球座规定。
可以拆卸擦洗，内部尺寸允许偏差为：棱边长度不超过1 m m ， 直角则不超过0．5°几种试件尺寸（试模内部尺寸） 应符合下表的有关规定试模尺寸表注：d m 为标准试件中的直径，单位为m m ；L m 为实际的水泥混凝土板的厚度，单位为m m 试件名称标准尺寸（m m）非标准尺寸（m m）抗压强度试件150 ×150 ×150200 ×200 ×200100 ×100 ×100芯样抗压强度试件Φ150 ×300劈裂抗拉强度试件150 ×150 ×150100 ×100 ×100芯样劈裂抗压强度试件Φdm ×Lm（dm ＝150）轴心抗压强度试件150 ×150 ×300截面尺寸200 ×200 或100 ×100 ，高宽比2 ～3抗压弹性模量试件150 ×150 ×300截面尺寸200 ×200 或100 ×100 ，高宽比2 ～3抗折强度试件150 ×150 ×550100 ×100 ×400抗折弹性模量试150 ×150 ×550二、水泥混凝土拌和物稠度试验和易性是指混凝土拌和物易于施工操作并能获致质量均匀、成型密实的性能和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，通常用稠度表示。
目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测定方法在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性测定稠度的试验方法有坍落度试验和维勃稠度试验一） 坍落度试验1．目的和适用范围坍落度为表示混凝土拌和物稠度的一种指标，本试验适用于坍落度大于10 m m ，集料粒径不大于40 m m 的混凝土集料粒径大于40 m m 的混凝土，允许加大坍落筒，但应予以说明2．仪器设备（1） 坍落筒：坍落筒为铁板制成的截头圆锥筒，厚度不小于1．5 m m ，内侧平滑，没有铆钉头之类的突出物，在筒上方约2／3 高度处有两个把手，近下端两侧焊有两个踏脚板，保证坍落筒可稳定操作坍落筒尺寸表集料最大粒径（m m）筒的名称筒的内部尺寸（m m）底面直径顶面直径高度＜40标准坍落筒200 ±2100 ±2300 ±240 ～80加大坍落筒300 ±2150 ±2450 ±2（2） 捣棒：为直径16 m m ，长约650 m m 并具有半球形端头的钢质圆棒3） 其他：小铲、木尺、小钢尺、镘刀和钢平板等3．试验步骤（1） 试验前将坍落筒内外洗净，放在经水润湿过的平板上（平板吸水时应垫以塑料布），踏紧踏脚板。
2） 将代表样分三层装入筒内，每层装入高度稍大于筒高的1／3 ，用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25 次，插捣在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘至中心，插捣底层时插至底部，插捣其他两层时，应插透本层并插入下层约20 ～30 m m ，插捣须垂直压下（边缘部分除外），不得冲击在插捣顶层时，装入的混凝土应高出坍落筒，随插捣过程随时添加拌和物当顶层插捣完毕后，将捣棒用锯和滚的动作，以清除掉多余的混凝土，用镘刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌和物，而后立即垂直地提起坍落筒，提筒在5 ～10s 内完成，并使混凝土不受横向及扭力作用从开始装筒至提起坍落筒的全过程，不应超过2．5 min 3） 将坍落筒放在锥体混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面中心的垂直距离，即为该混凝土拌和物的坍落度4） 同一次拌和的混凝土拌和物，必须时，宜测坍落度两次，取其平均值作为测定值每次须换一次新的拌和物，如两次结果相差20 m m 以上，须作第三次试验；如第三次结果与前两次结果均相差20 m m 以上时，则整个试验重作5） 坍落度试验的同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质，并记录坍落度试验用坍落筒（尺寸单位：m m）1） 棍度：按插捣混凝土拌和物时难易程度评定，分“上”、“中”、“下” 三级。
上”：表示插捣容易；“中”：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉；“下”：表示很难插捣2） 含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少” 三级；“多”：表示用镘刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝；“中”：表示抹五、六次才可使表面平整无蜂窝；“少”：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象3） 粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻打，如锥体在轻打后渐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍，部分崩裂或发生石子离析现象，即表示粘聚性不好4） 保水性：指水分从拌和物中析出情况，分“多量”、“少量”、“无” 三级评定多量”：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；“少量”：表示提起坍落筒后，有少量水分从底部析出；“无”：表示提起坍落筒后，没有水分从底部析出4．结果计算及注意事项（1） 混凝土拌和物坍落度以m m 为单位，结果精确至5 m m 2） 用加大坍落度筒量测时，应乘系数0．67 ，以换算为标准坍落筒之坍落度二） 维勃稠度仪法1．目的和适用范围本试验用维勃时间来测定混凝土拌和物的稠度，适用于集料粒径不大于40 m m 的混凝土及维勃时间在5 ～30s 之间的干稠性混凝土的稠度测定。
2．仪器设备（1） 稠度仪（维勃仪）：如下图所示1） 容器1 ：为金属圆筒，内径（240 ±3） m m ，高200 m m ，壁厚3 m m ，底厚7．5 m m 容器应不漏水并有足够刚度，上有把手，底部外伸部分可用螺母将其固定在振动台上2） 坍落度筒2 ： 为截头圆锥， 筒底部直径（200 ±2） m m ， 顶部直径（100 ±2）m m ，高度（300 ±22） m m ，壁厚不小于1．5 m m ，上下开口并与锥体轴线垂直，内壁光滑，筒外安有把手稠度仪（维勃仪）1 －容器；2 －坍落度筒；3 －圆盘；4 －滑棒；5 －套筒；6 －螺栓；7 －漏斗；8 －支柱；9 －定位螺丝；10 －荷重；11 －元宝螺丝；12 －旋转架3） 圆盘3 ：用透明塑料制成，上装有滑棒4 滑棒可以穿过套筒5 垂直滑动套筒装在一个可用螺栓6 固定位置的旋转悬臂上悬臂上还装有一个漏斗7 坍落筒在容器中放好后，转动旋臂，使漏斗底部套在坍落度筒上口旋臂装在支柱8 上，可用定位螺丝9 固定位置滑棒和漏斗的轴线应与容器的轴线重合圆盘直径（230 ±2） m m ，厚（10 ±2） m m ，圆盘、滑棒及荷重10 在一起的滑动部分质量为（2750 ±50）g 。
滑棒刻度可测量坍落度值4） 振动台：工作频率50 Hz ，空载振幅0．5 m m ，上有固定螺丝2） 捣棒、秒表、镘刀等3．试验步骤（1） 将容器1 用螺母度固定在振动台上，放入坍落度筒2 ，把漏斗7 转到坍落度筒上口，拧紧螺丝9 ，使漏斗不偏离开坍落筒口2） 按坍落度试验步骤， 分三层装拌和物，每层捣25 次， 捣毕第三层混凝土后，移去漏斗，抹平筒口，提起筒模，拧松螺丝6 ，仔细地放下圆盘，读出滑棒上的刻度即为坍落度值3） 拧紧螺丝9 ，使圆盘可定向地向下滑动，开动振动台并按动秒表，通过透明圆盘观察混凝土的振实情况，当圆盘底面刚为水泥浆布满时，立即按停秒表和关闭振动台，记下秒表的显示时间4） 仪器每测试一次后，必须将容器、筒模及透明圆盘洗净擦干，并在滑棒等处涂薄层黄油，以备下次使用4．试验结果秒表所表示时间即为混凝土拌和物稠度的维勃时间，精确到1s 路面混凝土的稠度对照分级如下表（— 1675 —）级别维勃时间（s）坍落度（m m）特干硬32 ～18—很干硬18 ～10—干稠10 ～50 ～25低塑5 ～325 ～75塑性3 ～075 ～125流态—＞125三、水泥混凝土拌和物毛体积密度试验1．目的和适用范围本试验适用于测定混凝土拌和物捣实后的毛体积密度，以备修正、核实混凝土配合比计算中的材料用量。
2．仪器设备（1） 量筒：其内径应不小于集料最大公称粒径的4 倍，如最大粒径为40 m m 时，量筒容积V ＝5L ，即Φ186 m m ×186 m m ，精确至2 m m （或其他合适量筒）量筒为刚性金属圆筒，两侧装有把手，筒壁坚固且不漏水，也可用混凝土试模进行试验2） 弹头形捣棒：同坍落度试验捣棒3） 磅秤：称量100kg ，感量50g 4） 其他：振动台、金属直尺、镘刀、玻璃板等3．试验步骤（1） 试验前用湿布将量筒内外擦试干净，称出质量（m1），精确至50g。