第二章 水泥的质量检测
1 概述
1.1 分类
(1)通用水泥:6大类(硅、普硅、矿渣、火山灰、粉煤灰、复合) (2)专用水泥:G级油井水泥、道路硅酸盐水泥等
(3)特性水泥:某种特性较突出水泥,快硬硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、膨胀硫氯酸水泥
1.2 通用硅酸盐水泥
1.3 水泥凝结硬化机理
普硅孰料组成:C3S、C2S、C3A、C4AF 相对含量:C3S最高
水化速率、完全水化放热量最大:C3A最快 最终强度:C2S>C3S 早期强度:取决于C3A、C3S
2 通用、中低热硅酸盐水泥、低热矿渣水泥技术指标及结果判定
2.1 通用硅酸盐水泥
化学指标、物理指标、选择性指标(碱含量、细度) 2.1.1 化学指标
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2.1.2 物理指标(3个:凝结时间、安定性、强度)
(1)凝结时间:硅酸盐水泥:初凝≮45min、终凝≯390min; 普硅、矿渣、火山灰、粉煤灰、复合:初凝≮45min、终凝≯600min (2)安定性:沸煮法合格 2.1.3 选择性指标
(1)碱含量→Na2O+0.658K2O:若使用活性骨料,水泥中碱含量应<0.6%
(2)细度:硅酸盐、普硅→比表面积(≥300m2/kg)、其它4种→筛余(80μm方孔筛筛余≤10%或45μm方孔筛筛余≤30%) 2.1.4 结果判定
化学指标、物理指标均合格为合格品;任一项不符合为不合格品(未说选择性指标)
2.2 中低热硅酸盐水泥、低热矿渣水泥
2.2.1 结果判定
废品:氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性任一项不符合;
不合格品:比表面积、终凝时间、烧失量、混合材料名称和掺合料、水化热、强度任一项(包装标志中水泥品种、生产者名称和出场编号不全也属于不合格)
3 水泥在水运工程中的应用及质量控制要求
3.1 选用
P16-P17表格
3.2 检验及组批原则
水泥进货全面检验指标:不溶物、三氧化硫、烧失量、氧化镁、氯离子、安定性、凝结时间、胶砂强度、孰料中C3A含量(5化+3物+C3A)
组批原则:5“同”为一批;一批总量→袋装≤200t、散装≤500t。
按频率检测项目:凝结时间、安定性、胶砂强度、氧化镁、氯离子含量;碱含量<0.6%水泥还
应包括碱含量;中低热硅或低热硅还包括水化热。
3.3 取样方法
每一编号随机抽取不少于20袋;取样量≥12kg
样品制备:每一批过0.9mm方孔筛后充分混匀、缩分。
4 检验项目的检验方法
4.1 安定性
4.1.1 雷氏夹法(标准法)
测定水泥标准稠度净浆在雷氏夹中煮沸后试针的相对位移表征体积膨胀程度 (1)设备:雷氏夹、雷氏夹膨胀测定仪、沸煮箱
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(2)雷氏夹合格检测:挂300g砝码,两指针针尖距离应增加17.5mm±2.5mm,去掉后恢复 (3)雷氏夹试件成型:2个试件;盖上玻璃板(边长或直径80mm,厚4~5mm);20±1℃、相对湿度≥90%养护24±2h(试验室要求:20±2℃、相对湿度≥50%)
(4)沸煮及测量:初始距离精确至0.5mm→指针朝上在30±5min加热至沸并恒沸180±5min (5)结果判定:精确至0.5mm,2个均值增加距离≤5mm→合格;>5mm→重做,以复验为准。 4.1.2 试饼法(代用法)
结果判定:目测无裂缝、钢尺检查无弯曲;若两个试饼结果矛盾,安定性不合格
4.2 标准稠度用水量和凝结时间
4.2.1 标准稠度用水量
温湿度:同安定性 标准法:标准法维卡仪
标准稠度用水量:拌和后一次性装入试模;锯掉多余净浆时不要压实净浆;在试杆停止沉入或释放试杆30s时记录试杆距底板距离,整个过程应在搅拌后1.5min完成,以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm水泥净浆为标准稠度净浆,此时用水量为标准稠度用水量。 4.2.2 凝结时间
(1)初凝时间:养护30min进行第一次测定;观察试针试针停止沉入或释放试杆30s时指针读数;临近初凝时每5min(或更短)测一次,当试针距底板4mm±1mm时为初凝状态。
(2)终凝时间:初凝测定完成后,翻转180°,直径大端向上,小端放在玻璃板上继续养护;临近终凝每15min测定一次;试针沉入试体0.5mm时为终凝。
测试时,试针沉入位置至少距试模内壁10mm;到达初凝应立即重复测一次;到达终凝应在试体另外两个不同点测试;不能让试针落入原针孔。
4.3 水泥胶砂强度
4.3.1 试验环境及设备要求
水泥强度主要取决于:水泥熟料矿物成分相对含量、水泥细度;以规定龄期抗压强度和抗折强度确定
环境要求:同前
试验室空气温度和相对湿度、养护池水温:每天至少记录1次 养护箱或雾室:至少4h记录一次;自动控制时可减少至一天2次 行星式搅拌器:叶片与锅间隙(叶片与锅壁最近距离)每月检查1次 抗折强度:50±10N/s;抗压强度:2400±200N/s 4.3.2 胶砂组成、制备及强度试件的成型
(1)配合比
水泥:标准砂:水=(450±2):(1350±5):(225±1)
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但火山灰、粉煤灰、复合和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥(未说矿渣水泥)进行胶砂强度检验时:用水量按0.50水灰比和胶砂流动度≮180mm来确定;当流动度<180mm时,须以0.01整数倍递增方法将水灰比调整至≮180mm。
(2)成型:振动台成型(标准法)→分2层装入,各振实60次 4.3.3 养护与龄期要求
(1)脱模:24h龄期→破型试验前20min;24h以上龄期:成型后20~24h之间脱模
(2)水中养护:水平或竖直放在20±1℃水中养护,水平放置时刮平面朝上;让水与试件6个面接触;试件之间间隔、试体表面水深≥5mm;不允许养护期间全部换水;除24h龄期或延迟至48h脱模试体外,任何到龄期的试体应在破型前15min从水中取出,用湿布覆盖至试验为止。
(3)试体龄期从水泥加水搅拌算起:
24h±5min、48h±30min、72h±45min、7d±2h、>28d±8h 4.3.4 试验程序
40*40*160
抗压强度试验:在半截棱柱体侧面上进行
抗折强度:3个均值→3个中有超出均值±10%时,剔除取均值;记录、计算至0.1MPa。 抗压强度:6个均值→有一个超出均值±10%时,剔除取剩下5个均值;若再有超出作废;记录、计算至0.1MPa。
5 细度
硅酸盐、普硅:以比表面积表示→要求≥300m2/g;中低热硅酸盐水泥、低热矿渣≥250m2/kg 其它通用水泥:筛余表示→80μm≯10%或45μm≯30%
5.1 比表面积测试方法(勃氏法)
测定比表面积在2000~6000cm2/kg范围粉状物料,不适多孔及超细粉状物料(如硅灰) 原理:P26
空隙率:试料层中颗粒间空隙容积与试料总容积之比
设备:勃氏比表面积透气仪(分自动和手动,有争议时以手动为准) 取样,过0.9mm方孔筛,110±5℃烘干1h,干燥器中冷却至室温 试验室条件:相对湿度≯50% 5.1.1 试验步骤
空隙率确定:P·Ⅰ、P·Ⅱ型水泥空隙率采用0.500±0.005;其它水泥或粉料选用0.530±0.005 结果处理:两次均值;若两次相差2%以上,重新试验;精确至10cm2/g
5.2 细度(筛析法)
负压筛析法(以此为准)、水筛法、手工筛析法
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5.2.1 步骤及方法要点
试样:80μm→25g、45μm→10g
调节负压至4000~6000Pa,连续筛析2min 计算精确至0.1%,×修正系数
2次均值,2次绝对误差>0.5%(筛余值>5.0%时可放宽至1.0%)再做一次,取2次相近均值 5.2.2 水泥试验筛日常保养及标定
日常保养:使用10次清洗;
标定:使用100次;2次标定结果相差>0.3%称取第3个,取接近的2个均值 修正系数在0.80~1.20→可继续使用。
6 水泥胶砂流动度
跳桌24h未使用:空调一个走去25次
胶砂分2层装入:第1层装至截锥圆模2/3,小刀相互垂直方向各划5次,捣棒由边缘至中心捣压15次(捣压深度为胶砂高度1/2);第2层装至高出截锥圆模20mm,小刀相互垂直方向各划5次,捣棒由边缘至中心捣压10次(不超过已捣实底层表面)。捣压后胶砂应略高于试模。
在25±1s内跳动25次
从胶砂加水开始至测量扩散直径结束,应在6min完成 取底面相互垂直方向直径均值,取整数,精确至mm。
7 烧失量(灼烧差减法)
950±25℃,15min,驱除CO2、水 矿渣硅酸盐水泥:需校正 恒重:连续2次质量差<0.0005g 结果以%表示至小数点后2位
8 硫酸钡重量法测三氧化硫含量(基准法)
取两次试验均值
形成沉淀:用BaCl2沉淀硫酸根,常温静置12~24h或温热处静置>4h(仲裁时选前者) 清洗沉淀,使沉淀附着于滤纸:溶液过滤,用慢速定量滤纸过滤,以温水洗涤,直至无氯离子 灼烧沉淀:800~950℃高温炉30min
9 碱含量
以Na2O+0.658K2O计算值表示,采用火焰光度法(基准法)
氢氟酸-硫酸蒸发处理除去硅→热水浸取残渣,以氨水和碳酸铵分离铁、铝、钙、镁→K、Na用火焰光度计进行测定
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10 氯离子
硫氰酸氨容量法(基准法)、硫酸蒸馏-汞盐滴定法(代用法)
试样用硝酸分解,同时消除硫化物干扰→加过量硝酸银沉淀氯离子→煮沸过滤,用硫氰酸氨滴定过量硝酸银(滴定产生红棕色沉淀为止)→可求出氯离子消耗硝酸银量
11 氧化镁
原子吸收光谱法(基准法)
12 水化热
溶解热法(基准法)、直接法 主要试剂:氧化锌、氢氟酸、硝酸
热量计热容量平行标定2次,取均值为测定结果,若2次相差>5.0J/℃,重新标定
未水化水泥溶解热测定:2次均值;若2次相差>10.0J/℃,进行第3次,结果与前试验中一次相差<10.0J/℃时,取均值,否则重做。
部分水化水泥溶解热测定:在规定龄期±2h(以试样加入酸液时间为准)进行
13 铝酸三钙含量
EDTA滴定法
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第三章 集料和块石的质量检验
1 细集料
1.1 细集料质量要求
(1)高性能混凝土:海砂不应作为细骨料,宜采用细度模数为2.6~3.2中粗砂,细骨料杂质和石粉含量限制更严格。
(2)有防腐要求和海水环境严禁采用活性细骨料,淡水环境且无腐蚀要求混凝土,可采用有碱活性细骨料,但需采取措施经试验验证合格后方可使用
(3)大体积混凝土:宜采用级配良好中砂,细骨料含泥量应≤3%、泥块含量≤1%。 (4)氯离子含量:建设部规定≤干砂重0.02%,水运规范规定≤胶凝材料0.03%。 1.1.1 颗粒级配
细度模数(Mx):3.7~3.1→粗砂;3.0~2.3→中砂;2.2~1.6→细砂;1.5~0.7→特细砂 细度模数为1.6~3.7砂:按0.63mm筛孔筛上累计筛余百分率分三个区间:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区 级配较好砂,各筛累计筛余应处于同一区间,且除5.0mm及0.63mm累计筛余外,其它公称粒径累计筛余允许稍有超出界限,但超出总量不应大于5% 1.1.2 杂质或有害物质含量
(1)轻物质:表观密度<2000kg/m3 (2)含泥量:粒径<75μm颗粒含量
(3)泥块含量:原粒径>1.18mm,经水洗、手捏后变成<600μm颗粒的含量
(4)硫化物及硫酸盐含量:应<1.0%;采用比色法试验时,颜色不应深于标准色,深于标准色时,应进行砂浆强度对比试验,相对抗压强度应≥95%。
(5)氯离子含量(行标与国标定义不同)
水运规范(占胶凝材料百分比):浪溅区、水位变动区钢混→≤0.07%;预应力混凝土→≤0.03% 建筑标准(占干砂百分比):钢筋混凝土→≤0.06%;预应力混凝土用砂→≤0.02% (6)机制砂和混合砂石粉含量:小于75μm颗粒(MB值<1.40为合格) (7)表观密度→>2500kg/m3、松散堆积密度→>1350kg/m3、空隙率→>47%
1.2 细集料检测项目
1.2.1 混凝土用砂
(1)河砂必检项目:颗粒级配、堆积密度、含泥量、泥块含量、氯离子含量、有害物质含量和坚固性。
(2)人工砂必检项目:还包括石粉含量、压碎值指标,可不包括氯离子含量、有害物质含量 1.2.2 固结排水和倒滤层用砂
必检:筛析、含泥量、渗透系数
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2 检验组批原则及取样方法
2.1 组批原则
2.1.1 细集料
(1)混凝土用细骨料:每400m3或600t为一批 (2)固结排水和倒滤层用砂:≯5000m3为一批 (3)回填用砂:10000~30000m3为一批 2.1.2 粗集料
(1)混凝土用:每400m3或600t为一批 (2)回填和砌筑用碎石:2000~3000t为一批
2.2 取样方法
2.2.1 细集料
(1)料堆:铲除表层,不同部位取8份组成一组 (2)皮带运输机:皮带运输机机尾取4份 (3)火车汽车货车:不同部位取8份 (4)若检验不合格,除筛分析外,加倍复验 2.2.2 粗集料
(1)料堆:铲除表层,不同部位取15份组成一组(顶部、中部、底部各5个部位) (2)皮带运输机:皮带运输机机尾取8份 (3)火车汽车货车:不同部位取16份
3 细集料质量指标检验方法
分料器法、人工四分法(堆成20mm圆饼):均在潮湿状态下拌和均匀
3.1 细度模数和颗粒级配
分计筛余、累计筛余计算:精确至0.1%;累计筛余取两次平均值,精确至1% 各号筛筛余与底筛之和与原试样质量之差>1%→重新试验 细度模数计算:精确至0.01;取2次均值,结果精确至0.1 细度模数取两次均值,若两次之差>0.2→重新试验
3.2 含泥量、泥块含量
含泥量:方孔筛75μm、1.18mm;取两次均值(行标规定两次差值>0.5%重新试验) 泥块含量:方孔筛600μm、1.18mm;取两次均值(行标规定两次差值>0.4%重新试验) 均为充分搅拌后浸泡2h
3.3 石粉含量与MB值
MB值定义:每千克(0~2.36)mm粒级试样所消耗的亚甲蓝克数(g/kg);精确至0.01
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亚甲蓝溶液:有效期28d
MB值<1.4→以石粉为主,否则以泥粉为主
3.4 轻物质含量
方孔筛300μm、4.75mm 重液:氯化锌
取两次均值,精确至0.1%
3.5 有机物含量(比色法)
3.6 硫化物和硫酸盐含量
800℃灼烧30min
取两次均值,精确至0.1%(行标0.01%),若两次相差0.2%(行标0.15%),重新试验
3.7 氯离子含量
Cl-先与Ag+反应,再与铬酸根反应
两次均值,精确至0.01%(行标为0.001%)
3.8 碱活性
化学方法:快速,但若骨料含碳酸盐或三氧化二铝等可溶于碱的组分时,结果受干扰 砂浆长度方法:较直观,龄期长
水泥:碱含量>1.2%高碱水泥,低于时,掺浓度为10%Na2O溶液,将碱含量调至水泥量1.2% 养护箱或养护室:40±2℃
3个试件膨胀率均值,精确至0.01%;任一试件与均值相差≯0.01%,结果有效;对膨胀率均值>0.05%→每个与均值之差<均值20%,也认为有效。(行标规定不同P52)
结果判定:半年膨胀率<0.1%,无潜在碱-硅酸反应(行标规定不同P52)
3.9 坚固性(硫酸钠溶液法)
对机制砂和混合砂:坚固性指标还有“总压碎值”
5次循环:第1次→浸泡20h、105±5℃烘烤4h、冷却至20~25℃;之后浸泡、烘烤各4h
3.10 总压碎值
500N/s加荷至25kN,持荷5s 各粒级取3次均值,精确至1%
取最大单级(共4个粒级)压碎值作为其压碎值
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3.11 表观密度
取决于组成的矿物密度、内部孔隙多少 行标:标准法、简易法
试验温度:20±5℃;从试样加水静置直至试验结束,温差不超过2℃ 取2次均值,精确至10kg/m3,若2次相差20kg/m3,重新试验
3.12 堆积密度和空隙率
空隙率:颗粒之间开口空隙体积占堆积体积的百分率,精确至1% 松散堆积密度:从容量筒上方50mm徐徐倒入 紧密堆积密度:分两次装入,颠实;均精确至10kg/m3
4 粗集料
4.1 粗集料质量要求
4.1.1 粗骨料粒径
(1)≤80mm
(2)≤构件截面最小尺寸1/4 (3)≤钢筋最小净距3/4
(4)≤混凝土保护层厚度4/5;南方浪溅区为2/3
(5)厚度为100mm和<100mm混凝土板,最大粒径≤1/2板厚 4.1.2 其它质量要求
高性能混凝土→最大粒径不宜>25mm,骨料应采用连续级配
粗骨料含泥量不考虑混凝土强度等级,均统一要求为“含泥量≤1%,泥块含量≤3%”,有抗冻要求时含泥量≤0.7%,泥块含量≤0.2%
级配不合格卵石,采取措施并经验证后可用于水运工程。
4.2 质量指标概念、意义与技术要求
强度:可用岩石抗压强度、压碎指标两种表示,有争议时用前者,经常性石料质量控制用后者 针状颗粒:2.4倍;片状:0.4倍 山皮水锈:风化面积超过1/6~1/4的颗粒 4.2.1 杂质含量
包括:总含泥量、泥块含量、水溶性硫酸盐和硫化物、有机物含量。 含泥量:<75μm颗粒含量
泥块含量:原粒径>4.75mm,经水洗、手捏后<2.36颗粒含量。
有机物含量:比色法→不应深于标准色,若深于则应进行混凝土对比试验,强度降低≯5%。
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4.2.2 碱活性
淡水环境用粗骨料具碱活性时,应采用碱含量<0.6%水泥并采取其他措施,验证合格后使用。
4.3 粗集料检验项目
4.3.1 混凝土用粗骨料
每新进一批不同料源粗集料,应进行一次全面的质量检验:P63
每批次复验,必检项目:颗粒级配、针片状含量、含泥量、泥块含量、压碎值指标和坚固性;高强混凝土→还应包括岩石抗压强度。 4.3.2 回填和砌筑用碎石
必检项目:筛析、针片状含量、含泥量。
4.4 粗集料质量指标检验方法
可不经缩分情况:除含水率、堆积密度、紧密密度;缩分为自然状态下拌匀 4.4.1 筛分
分计筛余:精确至0.1%;累计筛余:精确至1% 各筛筛余之和与原试样质量之差>1%→重做 4.4.2 含泥量、泥块含量
含泥量:试验前筛两面浸润,清洗时防止>75μm颗粒流失 均浸泡2h,均取2次均值(行标规定2次差值>0.2%时重新试验) 4.4.3 针片状含量
粒径>37.5mm可用卡尺检验 4.4.4 岩石抗压强度
50mm立方体或直径50mm、高度50mm圆柱体(国标规定,仲裁时以圆柱体为准) 至少6个试件;有显著层理岩石:取两组(12块)分别测定垂直和平行于层理强度。 浸泡48h,水面高出试件顶面20mm 加压速度:0.5~1.0MPa/s
取6个均值,,精确至1MPa;若有2个与其它4个均值相差3倍,取接近4个试件均值;有显著层理→取垂直、平行层理强度均值。 4.4.5 压碎指标
采用10~20mm粒径,压碎后过2.50mm筛
分2层装入,在160~300s内均匀加荷到200kN,持荷5s 取3次均值 4.4.6 表观密度
简易法不宜用于最大粒径超过37.5mm碎石或卵石
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取2次均值;2次相差20kg/m3重新试验;
对不均匀试样,若超过规定值,可取4次试验均值。
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第四章 混凝土拌和用水质量检验
1 质量要求
(1)钢混、预应力混、高性能混凝土:不能用海水拌和;缺乏淡水地区地区需采用海水拌和素混凝土有抗冻要求时,水灰比降低0.05.
(2)水样与饮用水对比试验:①初凝、终凝时间差≤30min;②水泥胶砂3d、28d强度90%。 (3)无法获得水源情况下,海水可用于素混凝土,但不能用于装饰混凝土。
2 检验规则及组批原则
必检指标:pH值、氯离子含量、硫酸盐 其它项目:不溶物、硫化物含量、可溶物 (1)水质全部检验:取样内7d完成
(2)放射性检验、水泥凝结时间和水泥胶砂强度成型:取样10d内完成
3 水的质量指标的意义及检验方法
3.1 pH值
①试纸法、②玻璃电极法、③比色法
25℃时,溶液每变化1个pH单位,电位差改变59.16mV
主要设备:酸度计或离子深度计,玻璃电极(指示电极)和甘汞电极 仪器校准:标准溶液pH与仪器响应值之差≤0.1pH 玻璃电极使用前放入蒸馏水浸泡24h
甘汞电极中溶液在室温下应有少许氯化钾晶体析出以保证其饱和
3.2 氯离子含量(硝酸银滴定法)
在中性至弱碱性范围内(pH值6.5~10.5)滴定,超出范围,以酚酞作指示剂(遇碱变红),用稀硫酸或氢氧化钠溶液调节至红色刚刚褪去。
以铬酸钾为指示剂,产生砖红色沉淀为止。
排除干扰:①水样浑浊或带颜色→加氢氧化铝悬浊液;②有机物含量高或色度高→用茂福炉灰化法预先处理水样;③水样中含硫化物,加氢氧化钠和过氧化氢溶液。
3.3 硫酸盐(硫酸钡重量法)
测定方法:硫酸钡重量法、各种容量法、铬酸钡比色法、硫酸钡比浊法
预处理:①如水样中二氧化硅浓度超过25mg/L,则要加盐酸,并用蒸汽浴蒸干处理;②如需测总量而水样中含有不溶解的硫酸盐,则需加无水碳酸钠熔融之。
恒沸下进行试验,出现沉淀后再多加2mL,在80~90℃保持不小于2h,火灾室温至少放置6h,最好过夜以陈化沉淀。
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3.4 不溶物
又叫悬浮物,通过孔径为0.45μm滤膜,截留在滤膜上并在(103~105)℃烘干至恒重 采集水样尽早分析,如需放置,需在4℃冰箱放置,但最长不超过7d 滤膜准备:滤膜应烘干至恒重(前后2次质量差≯0.2mg) 载有悬浮物滤膜烘干至恒重(前后2次质量差≯0.4mg)
3.5 可溶物
105℃不能彻底除去高炉化水样中盐类所含结晶水,采用(180±3)℃可得到较准确结果。 恒重(前后2次质量差≯0.0004g)
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第五章 混凝土外加剂的质量检验
水泥用量5%以下
1 常用外加剂
1.1 减水剂
①在坍落度相同条件下,可减少拌和用水量;②在配合比用水量不变情况下,增加坍落度。 普通减水剂、高效减水剂;还有复合型减水剂:早强减水剂、缓凝减水剂。 1.1.1 主要功能
(1)配合比不变时显著提高流动性
(2)流动性和水泥用量不变时,减少用水量,降低水灰比,提高强度 (3)保持流动性和强度不变时,节约水泥用量,降低成本 (4)配置高强高性能混凝土 1.1.2 作用机理
分散作用;静电斥力、润滑作用
1.2 早强剂 1.3 引气剂
主要用于具有较高抗渗和抗冻要求的混凝土或贫混凝土 (1)改善和易性:每增加1%的含气量可减少用水量6%~10% (2)提高耐久性
(3)混凝土强度降低:含气量高,混凝土有效受力面积减小 1.3.1 缓凝剂
大体积混凝土;一般掺加木钙、蜜糖 1.3.2 膨胀剂
防止混凝土开裂
2 外加剂应用及质量控制
2.1 常用规范
(1)在所掺的外加剂中,以胶凝材料质量百分比计的氯离子含量不宜>0.02% (2)钢混、预应力混不得掺用氯盐外加剂
(3)素混凝土中掺用氯盐或以氯盐为主的防冻剂时,氯盐质量总和不得超过胶凝材料质量2% (4)高性能混凝土采用的高效减水剂→①减水率≥25%;②与水泥匹配;③配制混凝土坍落度损失小
(5)大体积混凝土:①宜选用缓凝型高效减水剂,减水率宜≥18%,缓凝成分不应为糖类;②
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掺外加剂混凝土28d收缩率≤125%;③使用前进行胶凝材料相容性检验
(6)含亚硝酸盐、硫酸盐防冻剂严禁用于预应力混凝土结构。
2.2 外加剂质量控制指标
2.2.1 匀质性指标(P88)
氯离子含量、总碱量、含固量或含水率、密度、细度、pH值、硫酸钠含量(7个) 2.2.2 掺外加剂混凝土性能指标
减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、1h经时变化量、抗压强度比、收缩率比、相对耐久性(后3个为强制性指标,其余为推荐性指标)
3 外加剂检测规则
3.1 组批原则
减水剂、缓凝剂、早强剂:三“同”,掺量>1%,每100t为一批,掺量<1%,每50t为一批
3.2 取样方法
(1)每一批取样量不少于0.2t
(2)一份进行匀质性指标、掺外加剂的混凝土性能指标检验,另一份密封保存半年;其中泵送外加剂密封保存至有效期结束。
4 外加剂质量指标检测方法
4.1 匀质性指标
匀质性指标:均进行2次检测 4.1.1 含固量
开启瓶盖,100~105℃烘干至恒重,冷却30min,称量至0.0001g 4.1.2 密度
比重瓶法、液体比重瓶法、精密密度计法(波美比重计、精密密度计) 4.1.3 细度
采用孔径0.315mm试验筛,计算筛余百分含量 4.1.4 pH值(玻璃电极法)
固体溶液浓度10g/L;被测溶液温度20±3℃ 4.1.5 表面张力
空白试验:无水乙醇,测定值与理论值≤0.5mN/m 4.1.6 氯离子含量
电位滴定法(点位测定仪或酸度计)、离子色谱法
以银电极或氯电极为指示电极,甘汞电极为参比电极
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等当点时:全部生成氯化银沉淀,此时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化→二次微商法 4.1.7 硫酸钠含量
重量法(硫酸钡)、离子交换法(采用重量法测定,试样加入氯化铵溶液沉淀处理过程中,发现絮凝物而不易过滤时改用离子交换法) 4.1.8 水泥净浆流动度
流淌最大直径 4.1.9 水泥砂浆工作性
测定外加剂对对水泥的分散效果,以水泥砂浆减水率表示其工作性,当水泥净浆流动度不明显时可用此法。
方法:先测定基准砂浆流动度用水量,再测定掺外加剂砂浆流动度的用水量 4.1.10 碱含量(火焰光度法)
80℃热水溶解,以氨水分离铁、铝,以碳酸钙(碳酸铵?)分离钙、镁。
4.2 掺外加剂混凝土的性能指标检验方法
4.2.1 外加剂性能指标检验用混凝土技术条件
(1)材料要求
基准水泥:①42.5P·Ⅰ型硅酸盐水泥;②C3A含量6%~8%;C3S含量55%~60%;③孰料中游离氧化钙(fCaO)含量≤1.2%;④水泥中碱含量≤水泥含量1.0%;⑤比表面积(350±10)m2/kg
砂:Ⅱ区要求中砂,细度模数2.6~2.9,含泥量<1.0%
石子:5~20mm,采用二级配,其中5~10mm占40%、10~20mm占60%;针片状≤10%,空隙率<47%,含泥量<0.5%;如有争议,以碎石结果为准。
(2)配合比
掺非引气型外加剂受检混凝土:与基准混凝土比例相同(水泥、砂、石) 水泥用量:高性能减水剂、泵送剂基准混凝土→360kg/m3;其它外加剂→330 kg/m3
砂率:高性能减水剂、泵送剂基准混凝土→43%~47%;其它外加剂→36%~40%;掺引气减水剂或引气剂砂率较基准混凝土砂率低1%~3%。
用水量:高性能减水剂、泵送剂基准混凝土→坍落度控制在(210±10)mm时用水量,其它外加剂→坍落度控制在(80±10)mm
(3)混凝土搅拌规定
粉状(外加剂加入水泥、砂、石一次干拌均匀,再加入水)、液体(先干拌,再加入掺有外加剂的水),均搅拌2min;
各种混凝土试验材料及环境温度均应为:(20±3)℃
4.3 混凝土拌和物性能试验方法
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4.3.1 坍落度和坍落度1h经时变化量
修约至5mm
取3次均值;若最大、最小值与中值之差有1个>10mm,取中值;若两个均超过,重做 坍落度为(210±10)mm时,分2层装料(一般为3层) 4.3.2 减水率
减水率计算精确至0.1%;取3次均值修约至1%
若最大、最小值与中值之差有1个>中间值15%,取中值;若两个超过,重做 4.3.3 泌水率比
泌水率:泌水量与含水量比值
常压泌水率比、压力泌水率比(只有泵送剂需要检测)
自抹面开始计算:前60min每10min用吸液管吸出泌水一次,以后每20min一次,直至连续3次无泌水为止。
泌水率值:取3次均值,其中一个与均值之差>均值20%时,取2个相近均值。(与课件不同) 4.3.4 含气量和含气量1h经时变化量
修约至0.1%
取3次均值;若最大、最小值与中值之差有1个>0.5%,取中值;若两个超过,重做 4.3.5 凝结时间差
贯入阻力仪
将混凝土拌和物混凝土拌和物用5mm(圆孔筛)振动筛出砂浆
测定:基准混凝土成型后3~4h;掺早强剂成型后1~2h;掺缓凝剂成型后4~6h,之后每0.5h或1h测一次
10±2s内贯入达到25±mm时所需净压力(精确至10N),初、终凝分别对应2.5MPa、28MPa 修约至5min
取3次均值;若最大、最小值与中值之差有1个>30min,取中值;若两个超过,重做
4.4 硬化混凝土性能试验方法
4.4.1 抗压强度比
抗压强度比与减水率密切相关,减水率越大,抗压强度比值越高。 4.4.2 收缩率比
以28d龄期收缩率比表示。 4.4.3 相对耐久性
标养28d冻融循环试验;
以掺外加剂后冻融200次动弹性模量是否小于80%来评定;取3次均值
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第六章 掺合料的质量检验
改善混凝土性能、减少水泥用量、降低水化热
1 掺合料的定义及主要技术标准
(1)非活性矿物掺合料:石英砂、石灰石、黏土、硬矿渣等 (2)活性:硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、火山灰质材料等
1.1 硅灰
主要主要成分SiO2,占90%以上 高比表面积,需水量大→须配以减水剂 高强混凝土必要成分 可有效防止碱骨料反应发生
检测项目:SiO2、含水率、烧失量、火山灰活性指数、45μm方孔筛筛余、比表面积、细度均匀性、密度均匀性
1.2 粉煤灰
按煤种分为:F类、C类;按质量高低分为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级 优质粉煤灰可取代部分水泥;
可改善和易性、可泵性、消除混凝土泌水、提高后期强度,显著提高抗氯离子扩散能力和不透水性、抗碱骨料反应能力、抗硫酸盐腐蚀及降低混凝土温升速度。
检测项目:45μm方孔筛筛余、烧失量、需水量比、SO3;氧化钙含量大于5%时→安定性;干排法粉煤灰→含水率≤1%
1.3 粒化高炉矿渣粉
三个级别(数字代表28d活性指数):S105、S95、S75
检测项目:比表面积、活性指数(7d、28d)、流动度比、含水率、SO3、氯离子、烧失量
2 掺合料检验规则
2.1 日常必检项目
(1)粉煤灰:细度、需水量比、烧失量、三氧化硫;C类粉煤灰还包括游离氧化钙含量、安定性
(2)粒化高炉矿渣:比表面积、活性指数、含水率、流动度比
(3)硅灰:SiO2、含水率、烧失量、火山灰活性指数、45μm方孔筛筛余、比表面积、细度均匀性、密度均匀性;当供应量不足20t时,可不检验均匀性指标。
2.2 组批原则
(1)混凝土用粉煤灰、磨细矿渣:不大于200t
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(2)混凝土用硅灰:不大于20t
(3)抛回填和砌筑材料用粉煤灰:1000~2000t为一批
2.3 取样方法和判定规则
2.3.1 取样方法
(1)粉煤灰:可连续取,也可从10个以上不同部位取等量样品,总重不少于3kg (2)矿渣粉:不少于10kg
(3)硅灰:散装应从不同部位取10份,袋装从每批中任取10袋取样。每份200~500g,混合均匀后按四分法取比试验需要量大一倍试样。 2.3.2 判定规则
(1)粉煤灰:任一项不符合取样进行全部项目复验。 (2)矿渣粉:不合格直接判定为不合格品(不复验) (3)硅灰:任一项不符合加倍取样复验,
3 掺合料质量指标的检验方法
3.1 硅灰
3.1.1 二氧化硅含量
碳酸钠1000℃熔融30min→盐酸溶解→动物胶沉淀样品中不溶物→灼烧 3.1.2 火山灰活性指数
加速法(二者结果不同时,以加速法为准)、常温法(养护温度与测水泥胶砂强度相同) 加速法养护:1d→20±3℃;2~6d→65±2℃;测第7d抗压、抗折强度 控制配比与测试配比成分用量(P109) 取抗压强度比、抗折强度比中较小值 3.1.3 细度
(1)湿筛法:筛网孔径0.045mm,压力水喷头冲洗5min (2)比表面积
3.2 粉煤灰
3.2.1 细度
45μm负压筛析法,筛析3min 3.2.2 粉煤灰需水量比
试验胶砂与对比胶砂流动度达到145~155mm时加水量 对比胶砂:水泥:砂:水→250:750:125 试验胶砂:水泥与粉煤灰→7:3
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水运材料
3.2.3 安定性
净浆样品采用对比样品:粉煤灰=7:3质量比混合
3.3 粒化高炉矿渣粉
3.3.1 活性指数、流动度比
计算结果均保留至整数
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第七章 钢材、钢筋接头的质量检验
1 钢材的分类
1.1 钢筋接头分类
分为焊接和机械连接 1.1.1 焊接分类
电阻点焊、闪光对焊、电弧焊、窄间隙电弧焊、电渣压力焊、气压焊、预埋件T形接头埋弧压力焊
1.1.2 机械连接分类
套筒挤压接头、锥螺纹连接接头、镦粗直螺纹连接接头、滚扎直螺纹连接接头
接头根据→①抗拉强度;②残余变形;③高应力和大变形下反复拉压性能分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。
2 钢材质量要求 3 钢材的检验规则
3.1 检测指标及组批原则
3.1.1 检测指标
热轧带肋、热轧光圆、余热处理钢筋必检项目:拉伸试验、弯曲试验
预应力用钢绞线必检项目:整根钢筋的最大负荷、屈服负荷、伸长率、尺寸测量 钢筋接头必检项目:抗拉强度、弯曲试验
机械连接接头必检项目:原材料抗拉强度、单向接头抗拉强度 3.1.2 组批原则
热轧带肋、热轧光圆、余热处理钢筋:同一厂家、同一炉罐号、同一规格、同一交货状态→每60t为一批;允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇筑方法的不同炉罐号组成混合批,但含碳量之差≯0.02%、含锰量之差≯0.15%,混合批的总量≯60t。
预应力用钢绞线:60t 闪光对焊:300个接头为一批 机械连接接头:500个为一批
3.2 取样方法及判定规则
3.2.1 取样方法和数量 (1)钢筋
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(2)焊接接头:抗拉试件和弯曲试件→每批3个 (3)钢丝、钢绞线:
(4)机械连接接头:截取3个进行极限抗拉强度试验,当仅有1个不符合时,再取6个复验,仍有1个不合格,则该批不合格。 3.2.2 判定规则
(1)钢筋:重量偏差不允许复验
(2)钢丝、钢绞线:1项不合格时取双倍,仍有1个不合格,不得整批交货,但允许逐盘检验,合格产品允许交货。
(3)焊接接头:(P121~P122)
4 主要技术指标的检验方法要点
4.1 拉伸试验
可通过拉伸试验获得:屈服强度、抗拉强度、伸长率、变形性能 4.1.1 钢筋、钢丝和钢绞线拉伸试验
(1)环境要求:10~35℃,对温度要求严格时应为18~28℃(即23±5℃)(无湿度要求)
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(2)钢筋拉伸设备要求:①试验机→1级或优于1级;②引伸计→测定上屈服强度、下屈服强度、屈服点延伸率、规定非比例延伸强度、规定残余伸缩强度:不劣于1级准确度;测定其它具有较大延伸率性能,如抗拉强度、最大力总延伸率、最大力非比例延伸率、断裂总延伸率、断后伸长率:不劣于2级准确度。
(3)钢绞线拉伸设备要求:①试验机→至少1级;②测定Fp0.1或Fp0.2引伸计进度 为1级;测定Agt可以为2级
(4)试验速率控制:A法(应变控制)、B法(应力控制) (5)下屈服强度测定:可从力-延伸曲线上测得;
(6)上、下屈服强度位置判定基本准则:①屈服前第1个峰值应力为上屈服强度,不管其后峰值应力比它大还是比它小;②屈服阶段中如出现2个以上谷值应力,舍去第1个,取其余谷值中最小者为下屈服强度;③下屈服强度一定<上屈服强度。
(7)数值修约→按产品标准进行,没有时:①强度性能→1MPa;②屈服点延伸率0.1%,其它延伸率和断后伸长率0.5%;③断面收缩率1%。
(8)钢绞线:如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到标准规定性能要求时,试验无效。
4.1.2 钢筋焊接接头拉伸试验
修约至5Mpa
4.1.3 机械连接接头拉伸试验
加载制度:0→0.6fyk→0(测量残余变形)→最大拉力(记录极限抗拉强度)→破坏(测定最大力下总伸长率)
4.2 金属弯曲试验
4.2.1 钢筋、钢丝弯曲试验
出现争议时,试验速率控制在1mm/s±0.2mm/s
结果评定:如无规定,弯曲试验后不适用放大仪器观察,弯曲外表无可见裂纹评定为合格。 4.2.2 焊接接头弯曲试验
4.3 热轧带肋钢筋反向弯曲试验
经正向弯曲后试样,应在100℃保温不少于30min,自然冷却后再反向弯曲;先正向90°,再反向20°。
4.4 钢筋的重量偏差
从不同试样钢筋截取,数量不少于5支,每支长度≮500mm,长度逐支测量,精确至1mm。测量试验总重时,应精确至≯试样总重的1%。
4.5 钢绞线的应力松弛
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试验标距长度≮钢筋公称直径60倍
允许采用至少120h测试数据推算1000h松弛率 20±2℃;试验前试样至少在松弛试验室放置24h
在松弛试样附近再取2个试样,用于测定试样的最大应力Fm,m,动词试验初始应力为Fm,m的某个百分数,如70%Fm,m
加载:达到初始荷载F0时,力值应在2min内保持恒定,2min之后立即建立并记录t0 试验时间:不少于12h
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第八章 预应力锚具、夹具和连接器的质量检验
1 概述
1.1 定义
锚具:后张法结构或构件中,为保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置,可分为:张拉端锚具、固定端锚具。
1.2 产品分类代号与标记
锚具、夹具、连接器按锚固方式不同可分为:夹片式、支承式、锥塞式、握裹式。 代号:P133
标记:由代号、预应力筋类型、预应力钢材直径、预应力钢材根数四部分组成
1.3 主要性能要求
静载锚固性能:锚具效率系数ηa≥95%、达到极限拉力时组装件组装件受力长度的总应变εapu≥2% 疲劳荷载性能:200万次循环→预应力筋在夹持区域发生疲劳破坏截面面积≤试件总截面面积5%
2 检验规则
2.1 检验指标及组批原则
预应力锚具:必检→硬度、尽在锚固能力;其它→外观、疲劳荷载、周期荷载。 组批原则:四“同”时,1000套为批
2.2 取样方法和判定规则
复验:外观、尺寸偏差、硬度、静载锚固性能
(1)外观和尺寸偏差:抽查数量不少于10%,且不少于10套→有1套有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸偏差时,取双倍,仍有1套不符合,逐套检测,合格者使用。
(2)硬度:每批中抽取5%,且不少于5件,每个零件测试3点→有1个不合格时,取双倍,仍有1个不合格,逐套检测,合格者使用。
(3)静载锚固性能:首次使用的锚具、或改变锚具型号、规格时,经上述两项试验合格后,从同批中取6套组成3个预应力筋锚具组装件,进行静载锚固性能试验→有1个不符合时,取双倍,仍有一套不合格,则锚具为不合格。
3 主要技术指标的检验方法要点
3.1 洛氏硬度试验
硬度:代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。
试验方法:静态试验方法、动态试验方法。 初始应力(保持≤3s)→主应力(4±2s)→初始应力
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从初应力施加到总试验力时间为1~8s
距离:两压痕中心间距≥压痕直径4倍,且≥2mm;任一压痕中心距试样边缘≥压痕直径2.5倍,且≥1mm
3.2 静载锚固性能
组装件中组成预应力筋的各根钢材应等长平行、初应力均匀,其受力长度≥3m 在代表性部位取6根进行母材力学性能试验
初应力可取钢材抗拉强度标准值5%~10%,测量总应变的量具标距不宜小于1m
加荷:抗拉强度标准值20%、40%、60%、80%分4级加荷,加荷速度宜为100Mpa/min,达到80%后持荷1h,随后用低于100Mpa/min速度加载至破坏。(用试验机或承力台座进行单根预应力筋-锚具组装件试验时,加荷速度可以加快,但不超过200Mpa/min;在应力达到80%fptk时,持荷持荷时间可缩短,但不少于10min,应力超过80%fptk后,加荷速度不应超过100Mpa/min)
三个组装件试验,计算效率系数、总应变;三个均应满足标准,不得以平均值为试验结果
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第九章 土工合成材料的质量检验
1 概述
土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料 过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护
1.1 塑料排水板
由芯板、滤膜组成
根据打设深度分:A型、B型、C型、D型
1.2 土工合成材料技术要求(P141)
2 检验规则
2.1 检验指标及组批原则
2.1.1 检验指标(必检)
(1)土工织物:单位面积质量、厚度、拉伸强度、撕裂强度、等效孔径、透水性能
(2)塑料排水板(5个):纵向通水量、塑料排水板抗拉强度、滤膜抗拉强度、滤膜渗透系数、滤膜等效孔径。 2.1.2 组批原则
土工织物(长丝机织土工布、裂膜丝机织土工布):每10000m2一批 塑料排水板:每10万~20万m一批
2.2 取样方法及判定规则
2.2.1 取样方法
(1)所选卷装应无破损,卷装呈原封不动状; (2)卷装的头两层不应取做样品;
(3)样品可以被卷起,但不能折叠;CBR-R样品既不能卷起也不能折叠 2.2.2 取样卷数
2.2.3 判定规则
内在质量、外观质量均合格才合格
3 主要技术指标的检验方法
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3.1 样品预处理
3.1.1 样品裁剪
(1)应从样品中长度和宽度方向均匀裁取,且距样品边缘至少100mm
(2)同一项试验,除试验标准另有规定,应避免2个及以上试样处在相同的纵向和横向位置上。如不能避免(如窄幅卷装),应在报告中注明。
(3)裁取时,可以在长度和宽度方向上预留一定尺寸,调湿后再裁剪成规定尺寸的试样。 3.1.2 样品调湿
除另有规定外,纺织品重量递变量不超过0.25%时,方可认为达到平衡状态。 (1)土工织物(P144)
单位面积质量、厚度:20±2℃、湿度65±4%;24h
拉伸强度、撕破强力、等效孔径::20±2℃、湿度65±4%;2h连续质量变化不超过0.25% 顶破强力::20±2℃、湿度65±4%;2h连续质量变化不超过0.1% 垂直渗透系数:环境、湿度均无要求 (2)土工格栅:20±2℃放置24h
(3)塑料排水板:未提及调湿;但滤膜渗透系数、滤膜梯形撕破强度→20±2℃、湿度60±10%调节24h
3.2 主要性能指标检测要点
3.2.1 单位面积质量
截取成方形或圆形
截取面积为100cm2试样至少10块;具有相对较大网孔→应从构成网孔单元两个节点中心处裁剪试样,试样在纵向横向包含至少5个组成单元格
称量精确到10mg
取10块均值,修约至1g/m2,并计算变异系数。 3.2.2 厚度
(1)名义厚度:①厚度均匀的聚合物、沥青防渗土工膜→在20±0.1kPa压力下测;②其它所有土工合成材料→在2±0.01kPa;③厚度不均匀的聚合物、沥青防渗土工膜→0.6±0.1N。
(2)厚度试验仪:①圆形压脚(测定厚度均匀材料)或压头(测定不均匀聚合物、沥青防渗土工膜);②基准板→对厚度均匀材料,基准板直径≥压脚直径1.75倍、厚度不均匀材料的较薄部位基准板直径可与压脚直径相同;③测量装置:用于测量基准板与压脚之间距离,精确至0.01mm。
(3)样品尺寸及数量:至少10块,直径≥压脚直径1.75倍
(4)ABC程序:②B→逐渐增加荷载,测定同一试样(≥30s);③C→厚度不均匀聚合物、沥青防渗土工膜(≥5s)
经协商,B可以替代A程序
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水运材料
经协商可选用其它压力值,如压力>200kPa,则每次试验应选用新的调湿好试样 (5)取平均厚度,精确至0.01mm;计算变异系数 3.2.3 拉伸试验
(1)宽条拉伸试验
适用于绝大多数土工合成材料,不适用于聚合物或沥青防渗土工膜
②纵向和横同各剪取至少5块;非织造土工布:宽度200±1mm、机织土工布:先剪至约220mm,再修至宽度200±1mm名义宽度;长度均为:100mm±2倍夹持长度。
③将夹具隔距调至100±3mm;伸长率>5%土工合成材料:拉伸速率为隔距长度的(20%±5%)/min;伸长率≤5%:选择合适速率使所有试样平均断裂时间为30±5s
④在试样上相距60mm分别设定标记点(分距试样中心30mm),并固定引伸计 ⑤启动试验仪,施加预计最大负荷1%的预负荷,以确定初始伸长率的测试起点
⑥试样在夹钳中滑移,或在距钳口5mm以内断裂而其试验结果低于其它均值50%,结果剔除,另取试样试验
⑦拉伸强度单位:kN/m
(2)塑料排水板、滤膜拉伸试验
①不需调湿(滤膜湿态试样需在水中泡24h);50mm/min
②塑料排水板:≥6个试样、有效长度100mm;滤膜:纵向干态、横向湿态均≥6个试样,宽度50mm。有效长度为100mm。
③塑料排水板:延伸率<4%时,抗拉强度和延伸率不合格;4%~10%时,测试值取断裂时峰值强度;>10%时,取延伸率为10%对应强度
④滤膜干态延伸率和抗拉强度:同上;滤膜湿态延伸率和抗拉强度:上述10%改为15%。 3.2.4 撕破强力
50mm/min
纵向和横向各取10块,分别计算纵、横向均值,精确至小数后一位 梯形尺寸:25mm、100mm;切口15mm
若撕裂不是沿切口进行或试样从钳中滑出,则剔除,在原样品上裁取补足试验次数 3.2.5 等效孔径
剪取5*n快(n为选取粒径组数);试验时:由细→粗 标准颗粒材料和试样同时进行调湿平衡;摇筛10min O90:有一组过筛率低于5%。
每组颗粒粒径下限值为横坐标,平均过筛率为纵坐标;曲线读取2位有效数字。 3.2.6 垂直渗透系数
水温:18~22℃
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水运材料
垂直渗透系数=透水率*厚度(2kPa时厚度) 恒水头法、降水头法
原理:在系列恒定水头下,测定水流垂直通过单层、无法向负荷的土工布及其相关产品的流速指数及其它渗透特性。
恒水头仪:内径≥50mm;最大水头差至少为70mm,同时要有达到250mm恒定水头能力 从样品中裁取5个试样 (1)试验步骤
含湿润剂(体积分数为0.1%的烷基苯磺酸钠)水中浸泡≥12h
注水,试样两侧达到50mm水头差→关水若水头5min不能达到平衡,查找是否隐藏有空气,重新执行此程序,仍不能平衡在报告中注明。
调整水流使水头差达到70±5mm,待水头稳定30s后,在固定时间收集通过试样水量,收集至少1000mL或30s
分别在最大水头差的约0.8、0.6、0.4、0.2倍时,重复上述步骤,从最高流速开始,到最低流速结束。
(2)结果表达与计算
对于控制材料质量目的,只需测定50mm水头差的流速值
土工布垂直渗透系数:单位水力梯度下,在垂直于土工布平面流动的水的流速κ=V/i=Vδ/H 透水率θ=V/H 3.2.7 滤膜渗透系数
(1)设备:垂直渗透试验仪(试样有效过水面积≮20cm2,水头变化范围1~150mm) (2)样品数量及尺寸:不少于5个或5组,有效面积≮20cm2
(3)测量时间≮10s,测量水量≮100mL;作渗流速度与水力梯度关系关系曲线 3.2.8 塑料排水板的纵向通水量
侧压力可通过乳胶膜或淤泥土施加在塑料排水板上,使用乳胶膜时,厚度≥0.3mm 试样有效长度宜为400mm,试验水力梯度宜为0.5,侧压力值宜稳定在350kPa。
通水量测试应在稳定的侧压力和水力梯度下渗流1h后进行,每小时测试1次,直到前后两次通水量差小于前次通水量5%为止,记录最后一次测试结果。
测试不少于2组
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水运材料
第十章 沥青和加固材料的质量检验
1 沥青的检验
1.1 水运工程用沥青的主要技术指标
防水用沥青性能指标(8个):针入度、延度、软化点、溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、闪点、脆点。
1.2 检测规则
必检项目:三大指标
组批原则:①道路用沥青→50t;②建筑用沥青→20t 判定规则:任一项指标不合格,该批沥青不合格。
1.3 针入度
灌模:深入至少是预计锥入深度120%
3次均值,允许差值:0~49(0.1mm)→2、50~149(0.1mm)→4
1.4 软化点
国标:2个温度差>1℃重新试验;行标不同处:软化点>80℃时重复性试验允许误差为2℃。 将甘油浴软化点转化为水浴软化点,校正值为-4.5℃,此为粗略表示,准确值应重复试验。
1.5 延度
正常应将试样拉成锥形、线性或柱形,直至断裂时实际横断面面积接近0或一均匀断面。 乙醇或氯化钠调整密度
国标:①若3个试样在均值5%内,取3个均值;②若2个较高值在均值5%内,取较高2个均值,否则重新试验。
行标:①3个均>100cm,记作“>100cm”②1个以上>100cm,若最大值或最小值与均值之差满足重复性精度要求,取3个均值;③若最大值或最小值不满足精度要求,重新试验。
试验结果<100cm时,重复性:20%;复现性:30%
2 修补和加固材料(P162~P168)
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水运材料
第十一章 混凝土的质量检验
1 概述
按强度等级分:普通混凝土、高性能混凝土
高性能混凝土:采用常规材料和常规工艺,在常温下,以低水胶比、大掺量优质掺合料和较严格的质量控制工艺制作的高耐久性、高尺寸稳定性、良好工作性及较高强度的混凝土。
2 混凝土的质量要求(4本规范)
(1)有抗冻要求混凝土有含气量控制要求,其值与骨料最大粒径有关。
(2)海港工程浪溅区采用普通混凝土时抗氯离子渗透性≤2000C,采用高性能混凝土≤1000C。 (3)海水环境严禁使用碱活性骨料,淡水环境下,检验表明骨料具有碱活性时,混凝土的总含碱量≤3.0kg/m3。
(4)拌和物氯离子最高限制:预应力混、钢混分别为0.06%、0.10%(按水泥质量百分率计) (5)海港工程高性能混凝土结构的混凝土强度应同时满足承载能力和耐久性要求,且浪溅区混凝土最低强度≥C45,其它部位≥C40.
3 混凝土检验规则
3.1 检测指标及频率
3.1.1 拌和物
(1)行标:坍落度、含气量→每一工作班坍落度≥2次、引起混凝土含气量≥1次
(2)国标:同一工程、同一配比、同一批次水泥和外加剂凝结时间≥1次;同一工程、同一配比混凝土氯离子含量≥1次;同一工程、同一配比、同一批海砂混凝土氯离子含量≥1次 3.1.2 硬化混凝土
(1)抗压强度留置:≥1000m3时,每200m3不少于1组②<1000m3时,每100m3不少于1组;③配合比有变化时,每一配合比均留置试件。
(2)抗渗、抗冻:有抗渗要求混凝土分项工程(有抗冻要求单位工程),≥3组
(3)抗氯离子渗透性:①同一配比每1000m31组,每个混凝土分项工程≥3组;②对留置试件结论有怀疑,在构件上取芯验证,同类构件≥3个,养护龄期应≤58d。
3.2 取样方法及判定规则
3.2.1 取样方法
(1)取样地点:拌和物坍落度、含气量→①浇筑地点取样,当拌和物从搅拌机出料至浇筑入模时间不超过15min时,可在拌制点取样。②用于检查结构混凝土质量的试件,应在浇筑地点随机取样。
(2)取样方法:取样量多于试验所需量的1.5倍,且不少于20L;一般在一盘混凝土或同一车混凝土约1/4、1/2、3/4处之间分别取样,从第一次到最后一次取样不宜超过15min。从取样至各项
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水运材料
性能试验不宜超过5min。 3.2.2 判定规则
(1)砂浆密度相对误差≤0.8%,单位体积混凝土粗骨料相对含量相对误差≤5%。
(2)抗压强度:3个均值;最大或最小与中值差超中值15%,取中值;均超过,不作评定依据 验收批混凝土组数≥5时,均值最小值均应满足公式要求(标准差平均水平、验收系数按表取)。若只有最小值不满足,……将验收批适当划小再行评定。
组数n为2~4时,
抗冻等级:②设计抗冻等级≤F250时,最低一组抗冻等级最多比设计抗冻等级低50次循环;设计抗冻等级>F300时,最低一组抗冻等级最多比设计抗冻等级低100次循环。
(3)抗氯离子渗透性:②4~10组时,总的均值③>10组时,总的均值。
4 混凝土主要指标检验方法
4.1 混凝土拌和物
4.1.1 拌和物稠度(坍落度)
坍落度>180mm时,以“坍落度扩展度”表示 适用:坍落度≥10mm,骨料最大粒径≤40mm
分3层装料,每层插捣25次;三层插捣后在5~10s内提起;从插料到提起在150s内完成 坍落度以mm为单位,精确至5mm 凝聚性评定;保水性评定 4.1.2 拌和物稠度(维勃稠度)
适用:最大粒径≤40mm,维勃稠度在5~30s
分3层;当振动到透明圆盘的底部被水泥浆布满瞬间停止计时 4.1.3 拌和物均匀性
均匀性指标:砂浆密度测值的相对误差、单位体积混凝土中粗骨料含量测值的相对误差 4.1.4 拌和物含气量(气压法)
气压法、水压法、密度法
波义尔定律:相同温度下气压的体积与压力成分比 打气使气室压力略大于0.1Mpa
按含气量与压力表读数关系曲线查出相应含气量值 含气量=仪器测定含气量-骨料含气量 4.1.5 拌和物氯离子含量
主要设备:氯离子选择电极、玻璃电极、电位测量仪器 建立电位-氯离子浓度对数关系曲线(线性关系)
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水运材料
测得电位值经温度校正后电位值<相应氯离子允许限量标准溶液电位值→超出规范允许值
4.2 混凝土主要指标检验方法
4.2.1 成型与养护
坍落度≯70mm→振动振实,>70mm→人工捣实
标养试件,在20±5℃放置一、两昼夜,然后拆模。拆模后移入20±2℃、95%湿度以上标养室养护,或在20±2℃不流动的Ca(OH)2饱和溶液养护。养护试件间隔至少10~20mm。标养28d(从搅拌加水开始计)。 4.2.2 抗压强度
立方体、棱柱体(轴心抗压强度 )
加荷速度: 一组6个试件;成型后24h拆模,钢丝刷刷净两端面水泥浆膜,标养28d 装模密封,试验时如有水从周边渗出,说明密封不好,重新密封 从0.1Mpa开始,每隔8h增加水压0.1Mpa:①6个中有3个端部渗水,可停止试验;②加压至设计等级,经8h后第3个仍不渗水 4.2.4 抗冻性能 (1)主要设备:测温设备(精度0.3℃);②动弹性模量测定仪;③冷冻设备(行标要求):可达到-20~-23℃,能在1.0~1.5h内达到-15℃、热箱内各部位温差不超过3.3℃。 (2)试验要点: 试件尺寸:100*100*400(国标:慢冻法:100*100*100、快冻法:100*100*400) 振动台成型,水中养护 一次冻融循环应符合:②每次循环降温历时1.5~2.5h;③试件中心最高融解温度(8±2)℃;④试件每次循环升温历时1.0~1.5h;⑤一次冻融循环历时2.5~4.0h;⑥试件中心与表面温度差<28℃。 水面浸泡没过试件顶面20mm 每经历50或25次冻融循环,分别进行动弹性模量和质量检查,并进行外观评级。装桶时掉头。 试件停冻取出后,用另外试件填充空位,或用废试件填充。 冻融循环连续进行,若中断且不能确保中断不超多2天时,则试件温度应在(-2±2)℃保存 采用氯化钙溶液为冷冻液时,应定期检查其密度,若密度<1.27kg/L应及时调整。 (3)计算结果处理 相对动弹模量:②最大或最小值之一与中值差超过中值20%时,剔除此值取其它两个均值;③ 35 水运材料 均超过20%,取中值。 重量损失:①取3个均值;②均为负值时,均值取0;③2个为负值时,正值除以3;④均为正值时,采用相对动弹性模量结果处理方法(20%换为1%)。 (4)结果评价 以相对动弹性模量下降至75%或重量损失达到5%认为试件达到破坏,以相应冻融循环次数为抗冻等级。或未达到上述指标但达到设计要求时亦可停止试验。 4.2.5 混凝土抗氯离子渗透性 使用范围:直径95±2mm、厚度51±3mm素混凝土;不适用于掺亚硝酸盐的混凝土。掺其它外加剂或表面处理过混凝土,当有疑问时,应进行氯化物溶液的长期浸渍试验。 环境温度:20~25℃;试验水流温度:20~23℃ 试件标养28d或56d,试件应暴露于空气中至表面干燥 测试前真空饱水,数分钟真空度达到133kPa以上,真空3h后,注水浸泡1h恢复常压,继续浸泡(18±2)h 3.0%NaCl溶液(负极)、0.3mol/LNaOH溶液(正极)→Cl-向正极移动 60V直流电,开始5min记录一次,变化不大时10min记录一次,变化很小时30min一次;自动采集5min一次,精确至0.5mA。 绘制电流与时间关系图,通过面积积分得到6h通过电量 试件直径不为95mm时,按截面积换算 3个均值;有1个与中值之差>均值20%,取中值;2个超过无效。 国标不同之处: 试件:直径100±1mm,厚度50±2mm;但最终结果应换算成直径95mm试件电通量 真空饱水5min内绝对压强达到(1~5)kPa 3个均值;有1个超中值15%,取其它2个均值;2个超过取中值。 5 混凝土配合比设计 初步配合比→试验室调整(和易性),得到基准配合比→强度、耐久性、抗渗等检测,得到设计配合比(试验配合比)→现场砂石含水率,得到施工配合比 5.1 普通混凝土配合比设计 36 水运材料 当采用皮带运输时,应考虑有2%~3%的砂浆损失。 5.2 有特殊要求混凝土配合比设计 5.2.1 高性能混凝土配合比设计 (1)规定了最大水胶比、最小水泥用量、最小坍落度抗氯离子渗透性要求 (2)对掺合料残留量进行了规定 (3)最大粒径≤25mm (4)拌和物胶凝材料体积(水泥+水+掺合料)≤35% (5)确定配比要进行抗氯离子渗透性能校验 5.2.2 泵送混凝土 (1)选用连续级配粗骨料,针片状含量≤10%,最大粒径与输送管径之比符合要求(越高比值越小) (2)细骨料细度模数为2.4~2.9,0.315mm通过率≥15% (3)坍落度取100~200mm,根据高度确定 (4)最小胶凝材料用量:无抗冻要求→≥300kg/m3;有抗冻要求→≥340kg/m3 (5)水胶比≤0.6;砂率在38%~45%;有抗冻要求泵送混凝土,含气量控制在5%~7% 5.2.3 水下混凝土配合比设计 (1)水泥强度等级≥42.5 (2)粗骨料最大粒径≤导管内径1/6、输送管1/3、钢筋间距1/4,且≤40mm;水下不分散混凝土最大粒径≤31.5mm (3)施工配制强度比设计强度标准值高40%~50%,fcu,0=αfcu,k+1.645σ(σ较普通混凝土大0.5) (4)水下普通混凝土→砂率:0.4~0.5;水胶比:0.50~0.60;水泥≥300kg;坍落度:160~220mm;胶凝材料≥350kg,掺减水剂或粉煤灰时≥300kg (5)水下不分散混凝土:单位体积胶凝材料≥500kg;最佳砂率38%~42%;有抗冻要求含气量为4.0%~6.0%。 37 水运材料 第十二章 混凝土结构防腐材料的检测 1 概述 1.1 混凝土结构腐蚀机理 (1)①氯盐腐蚀;②镁盐;③CO2;④酸雨;⑤微生物;⑥氯离子;⑦盐类结晶腐蚀 (2)防腐基本方法: 一般:采用低渗透性防腐防腐耐久混凝土、适当增加保护层厚度 另外:混凝土表面涂层、表面硅烷浸渍、采用耐腐钢筋、防腐涂层钢筋、混凝土中掺入钢筋阻锈剂、阴极保护等 2 海港工程混凝土结构防腐措施技术要求 2.1 表面防腐涂层(3层) (1)防腐涂料应具有:耐碱性、附着性和耐腐蚀;底层涂料尚应有:渗透能力;表层涂料尚应有:耐老化性。 (2)表湿区防腐涂料应具有:湿固化、耐磨损、耐冲击、耐老化等性能。 (3)涂层与混凝土粘结力≥1.5MPa (4)涂层性能要求 主要控制指标:涂层干膜最小平均厚度 2.2 表面硅烷浸渍 采用硅烷类液体浸渍混凝土表层,使表层具有:低吸水率、低氯离子渗透率、高透气性 适用于:海港工程浪溅区混凝土结构表哦面防腐保护 浸渍硅烷前应进行喷涂试验,试验区面积1~5m2,然后随机钻取6个芯样,分别进行吸水率、硅烷浸渍深度、氯化物吸收量降低效果测试,合格后方可在结构室浸渍硅烷。 硅烷浸渍深度宜采用:染料指示剂法;浸渍前喷涂试验可采用:热分解色谱法;当施工中对染料指示剂法有疑问时,也可采用热分解色谱法。 硅烷性能性能指标:②硅氧烷含量;③氯离子含量;混凝土硅烷浸渍保护性能指标:②渗透深度;③氯化物吸收量降低效果。 2.3 环氧涂层钢筋 适用于:海港工程混凝土结构浪溅区和水位变动区;因为优质混凝土或高性能混凝土,可同时掺加钢筋阻锈剂,但不得与外加电流阴极保护联合使用。 38 水运材料 阻锈剂质量验证试验标准: (1)钢筋在砂浆中的阳极极化试验:②先进行新拌砂浆试验,不合格进行硬化砂浆试验,仍不合格判为不合格。 (2)盐水浸烘试验:浸烘8次后,掺阻锈剂比未掺阻锈剂胡领土试件钢筋腐蚀失重率减小40% (3)掺与不掺阻锈剂优质或高性能混凝土抗压强度比:≥90% (4)掺与不掺阻锈剂初、终凝时间:均在±60min内 (5)掺与不掺阻锈剂的优质混凝土抗氯离子渗透性:不降低 3 混凝土结构特殊防腐蚀措施的检测规则 3.1 检测项目 注释:以上为《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》要求,教材另有《水运…耐久性…》 3.2 抽检频率及判定规则 4 特殊防腐措施主要技术指标检验方法 4.1 表面涂层 4.1.1 平均干膜厚度及涂层黏结力试验(P199) 设备:拉脱式涂层黏结力测试仪、湿膜厚度规、显微镜式测厚仪 39 水运材料 4.1.2 涂层耐碱性试验(P199) 4.1.3 涂层抗氯离子渗透试验(P200) 4.2 混凝土表面硅烷浸渍(P201) 40 水运材料 附录 修约及结果判定 1 水泥 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 材料 试验 安定性(雷氏夹) 胶砂强度(抗折) 胶砂强度(抗压) 比表面积(勃氏法) 水泥 修约 0.5mm 0.1MPa 0.1MPa 10cm2/g 计算 2个均值 3个均值 6个均值 2次均值 情形 1 增加距离≤5mm→合格 3个中有超出均值±10%时,剔除取均值 有一个超出均值±10%时,剔除取剩下5个均值 两次相差2%以上,重新试验 2次绝对误差>0.5%(筛余值>5.0%时可放宽至1.0%)再做一次,取2次相近均值 2次标定结果相差>0.3%称取第3个,取接近的2个均值 胶砂流动度 烧失量 水化热 1mm 0.01% 2垂向均值 2次均值 2次均值 若2次相差>10.0J/℃,进行第3次,结果与前试验中一次相差<10.0J/℃时,取均值 若2次相差>5.0J/℃,重新标定 2 >5mm→重做 — 再有超出作废 否则重做 备注 标定 恒重:连续2次质量差<0.0005g 热量计热容量标定 细度(筛析法) 0.1% 2次均值 2 集料 序号 1 2 3 4 细集料 材料 试验 筛分(筛余) 细度模数 轻物质含量 硫化物和硫酸盐含量 修约 0.1% 1% 0.01 0.1 0.1% 0.1%(行标:0.01%) 计算 2次均值 2次均值 2次均值 2次均值 情形 1 各号筛筛余与底筛之和与原试样质量之差>1%→重新试验 细度模数两次之差>0.2→重新试验 若两次相差0.2%(行标0.15%),重新试验 2 分计算修约、结果修约 备注 41 水运材料 序号 5 6 7 8 9 10 11 12 材料 试验 氯离子含量 碱活性 压碎值 表观密度 空隙率 含泥量、泥块含量 修约 0.01%(行标0.001%) 0.01% 1% 10kg/m3 1% 计算 2次均值 3次均值 3次均值 2次均值 2次均值 6个均值 情形 1 任一试件与均值相差≯0.01%,结果有效 若2次相差20kg/m3,重新试验 行标规定2次差值>0.2%时重新试验 若有2个与其它4个均值相差3倍,取接近4个试件均值 同细集料 2 对膨胀率均值>0.05%→每个与均值之差<均值20%,也认为有效 对不均匀试样,若超过规定值,可取4次试验均值 备注 行标规定不同(P52) 粗集料相同 粗集料 岩石抗压强度 表观密度 3 水 序号 1 2 材料 试验 不溶物 可溶物 修约 计算 情形 1 滤膜烘干至恒重(前后2次质量差≯0.2mg) 蒸发皿烘干至恒重(0.0004g) 2 载有悬浮物滤膜烘干至恒重(前后2次质量差≯0.4mg) 备注 水 4 外加剂 序号 1 2 3 4 拌和物 材料 外加剂 试验 含固量 坍落度和坍落度1h经时变化量 减水率 泌水率比 修约 0.0001g 5mm 1% 1% 计算 2个均值 3个均值 3个均值 3个均值 情形 1 有1个与中值之差>10mm,取中值 有1个与中值之差>中间值15%,取中值 其中一个与均值之差>均值20%时,取2个相近均值(泌水率取值规则) 42 2 若两个超过,重做 若两个超过,重做 备注 匀质性指标均为2次试验 水运材料 序号 5 6 材料 试验 含气量和含气量1h经时变化量 凝结时间差 修约 0.1% 5min 计算 3个均值 3个均值 情形 1 若最大、最小值与中值之差有1个>0.5%,取中值 最大、最小值与中值之差有1个>30min,取中值 2 若两个超过,重做 若两个超过,重做 备注 5 钢材 序号 1 2 3 材料 钢筋、钢丝、钢绞线 钢筋 试验 拉伸试验 焊接接头拉伸 重量偏差 修约 计算 情形 1 2 备注 ①强度性能→1MPa;②屈服点延伸率0.1%,其它延伸率和断后伸长率0.5%;③断面收缩率1%。 5MPa 长度逐支测量,精确至1mm。测量试验总重时,应精确至≯试样总重的1% 6 土工合成材料 序号 1 2 3 塑料排水板 土工合成材料 材料 试验 单位面积质量 厚度 宽条拉伸 修约 10mg、1g/m2 0.01mm kN/m 计算 10块均值 纵横向各5块 6个 情形 1 2 备注 4 拉伸试验 ③塑料排水板:延伸率<4%时,抗拉强度和延伸率不合格;4%~10%时,测试值取断裂时峰值强度;>10%时,取延伸率为10%对应强度 ④滤膜干态延伸率和抗拉强度:同上;滤膜湿态延伸率和抗拉强度:上述10%改为15%。 7 混凝土 序号 1 材料 拌和物 试验 坍落度 修约 5mm 计算 情形 1 2 备注 43 水运材料 序号 2 3 4 5 6 材料 试验 抗压强度 修约 0.1MPa 计算 3个均值 3个均值 3个均值 3个均值 情形 1 有1个与中值差>中值15%,取中值 最大或最小值之一与中值差超过中值20%时,剔除此值取其它两个均值 2 2个均大于无效 均超过20%,取中值 备注 相对动弹模量 重量损失 行标 国标 混凝土 抗冻性能 抗氯离子渗透性 ②均为负值时,均值取0;③2个为负值时,正值除以3;④均为正值时,采用相对动弹性模量结果处理方法(20%换为1%) 有1个与中值之差>均值20%,取中值 2个超过无效 有1个超中值15%,取其它2个均值 2个超过取中值 注:以上总结根据个人复习习惯及学习深度整理,检师考点覆盖>90%。 44 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容