测定不同原材料、不同配合比以及不同气温条件下混凝土拌和物的凝结时间,对施工现场控制生产流程具有重要意义。
(1)主要仪器设备。
1)贯入阻力仪:额定荷载1kN,精度±1%,最小示值0.1N。测针长100mm,在距尖端25mm处刻有明显标记,测针的承压面积有100mm2、50mm2、20mm2三种。
2)砂浆筒:用钢板制成,上口内径160mm、下口内径150mm、净高150mm。测定碾压混凝土凝结时间时可采用边长150mm不漏浆的立方体试模 (要求不漏浆,试模内可加薄塑料袋),且附有套模。
3)孔径5mm的方孔筛及混凝土振动台、捣棒、吸液管、温度计、钟表和压重块等。
(2)试验步骤。
1)常态混凝土拌和物凝结时间的试验步骤。
a.按混凝土拌和物室内拌和方法,拌制混凝土拌和物,加水完毕即开始计时。
b.用5mm筛从混凝土拌和物中筛取砂浆,拌和均匀后,分别装入3只砂浆筒内,经振实或插捣35次,使其密实。砂浆表面应低于筒口约10mm。编号加盖后,置于温度为(20±3)℃的环境中,以待试验。
c.从混凝土拌和加水完毕起经2h开始贯入阻力测试。在测试前5min将砂浆筒底一侧垫高约20mm,使筒倾斜,用吸液管吸出表面泌水。
d.初凝时间的测试:将盛有试样的筒置于承压面积为100mm2的测针之下,使测针端部与试样表面接触,按动手柄,徐徐加压,经10s使测针贯入砂浆深度为25mm时,读记显示的最大阻力值(精度0.1MPa)。此后,每隔1h测1次,或根据需要规定测试的间隔时间。临近初凝时,应适当缩短间隔时间。以不在同一试模中的3个测点贯入阻力的平均值作为该时刻的贯入阻力值,直至贯入阻力大于3.5MPa为止。
每个试样每次测1~2个点,测点间距应大于15mm,测针与筒边缘之距离不小于25mm。
e.终凝时间的测试:初凝时间测试完毕后将盛有试样的筒置于承压面积为20mm2的测针之下,采用与测试初凝时间相同的方法读记贯入阻力值,直至贯入阻力大于28MPa为止。(https://www.xing528.com)
2)碾压混凝土拌和物凝结时间的试验步骤。
a.从碾压混凝土拌和物中筛取砂浆试样约15L。通过套模将砂浆平均分装于3个边长15cm的立方体试模中(分两层装模,每层插捣25次)。将试模固定于振动台上,砂浆表面加压重块(按砂浆表面压强2450Pa计算)。开启振动台使试样振动密实 (施振时间等于该碾压混凝土拌和物VC值的2倍),随后去掉压重块和套模,刮去试模表面多余的砂浆,抹平表面。试模置于(20±3)℃的环境中,用橡胶板或玻璃板遮盖。
b.掺普通外加剂的在成型后3~4h,掺缓凝剂的在成型后4~6h开始测定。试样在贯入阻力仪上用20mm2截面积的测针测定贯入阻力,以后每1h (测试时间间隔可视初凝时间长短进行调整,但初凝前及初凝后宜分别有5次以上的测试数值)测定贯入阻力一次,以不在同一试模中的3个测点贯入阻力的平均值作为该时刻的贯入阻力值,直至砂浆试样的贯入阻力大于28MPa为止。
测试时,按照先周边后中心的顺序进行,每次测点应避开前一次测孔,其净距不小于15mm。测点与试模间距离应不小于20mm。
c.测试时将砂浆试模置于仪器座板上,然后使测针端部与砂浆表面接触,转动贯入阻力仪手柄,徐徐加压,经10s使测针贯入砂浆深度25mm。按使用的贯入阻力仪规定方法,读取贯入压力值。将贯入压力值除以测针截面积即得贯入阻力值。每次测试完毕,应将测针上黏附的砂浆擦净。将试样移放于 (20±3)℃的环境中并用橡皮板或玻璃板遮盖。
(3)试验结果处理。
1)按式(10.40)计算贯入阻力R
式中:R 为贯入阻力值,MPa;P 为贯入深度达25mm时所需的净压力,N;A 为贯入仪测针截面积,mm2。
2)以贯入阻力为纵坐标,以砂浆拌和加水至测定贯入阻力时所经历的时间为横坐标,将测试结果点绘于图上。
常态混凝土凝结时间的确定:以3.5MPa及28MPa划两条平行于横坐标的直线,直线与曲线交点的横坐标值即分别为初凝时间和终凝时间。
碾压混凝土凝结时间的确定:根据测点的具体分布情况,在转折点处将测点划分为两组(测点划分合适与否,可用两直线的相关系数是否均为最大进行判断)。用 “最小二乘法”或 “平均法”将两组测点分别用直线或直线方程表示,两直线的交点对应的时间即为碾压混凝土拌和物的初凝时间。从贯入阻力—历时第二段直线上查得贯入阻力为28MPa对应的时间为该碾压混凝土拌和物的终凝时间。
凝结时间用h:min表示,并修约至5min。
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