混凝土配合比试验规程.doc

混凝土配合比规程

3.0.1 在进行水泥土室内配合比试验前，应完成下列工作：
1 搜集详细的岩土工程勘察资料。
2 根据工程的要求和设计的目的，确定水泥土配合比试验所需的各种材料及其性能。
3 结合工程情况，了解当地相关经验、水泥土配合比试验资料和影响水泥土强度的因素。对于有特殊要求的工程，尚应了解其它地区类似工程经验。
3.0.2 水泥土室内配合比及相关物理力学性能试验应确定以下内容：
1 用水泥加固不同种类软土的可能性。
2 加固各种软土最合适的水泥品种。
3 水泥土的水泥掺入比、水泥浆水灰比和外加剂。
4 水泥土强度增长的规律，建立不同龄期强度之间的换算公式。
5 水泥土的无侧限抗压强度、重度、压缩模量、变形模量、抗剪强度和渗透系数等物理力学性能指标。
3.0.3 水泥土的物理力学性能指标评定应以90d龄期为准，当有可靠经验时，可用较早龄期的参数进行推算。对有特殊要求的工程可按现行相关规范要求执行。
3.0.4 每种配合比至少应进行7d、28d、90d三种龄期的试验。

原材料

4.0.1 试验用土应符合以下要求：
1 试验用土应从工程现场取样。
2 土样应进行天然含水率的试验，如有特殊要求时，可增加土样其它相关性能的试验。
3 土样应风干、碾碎，过5mm筛备用，并测定其含水率。
4.0.2 试验用水泥应符合以下要求：
1 水泥宜用强度等级为32.5级及以上的通用硅酸盐水泥，应采用工程现场拟使用的新鲜水泥，特殊用途的水泥土可采用特种水泥。
2 试验前应测定水泥质量，并应符合国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的要求。
4.0.3 试验用水宜采用饮用水或自来水，特殊情况下，可采用工程现场用水 。
4.0.4 试验用外加剂应符合以下要求：
1 可根据工程需要和土质条件选用不同类型的外加剂，掺量应通过试验或工程经验确定。
2 外加剂质量应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076的要求。

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配合比设计

5.0.1 水泥土配合比的确定应按下列步骤进行：
1 确定水泥掺入比基准值。
2 通过试拌选取水泥浆水灰比。
3 计算各材料用量比例。
4 进行水泥土试配。
5 配合比的调整和确定。
5.0.2 水泥掺入比基准值可根据当地经验按设计要求的水泥土性能指标确定，也可按设计要求的水泥掺入比确定。水泥掺入比宜取7%～25%。
水泥掺入比应按式（5.0.2）计算：
(5.0.2)
5.0.3 水泥浆水灰比应通过观察试拌的水泥土拌合物塑性情况确定，并应保证施工时的可喷性。当采用湿法施工时，所配制水泥浆的水灰比宜取0.45～1.0。
5.0.4 水泥土各材料用量应按下列步骤确定：
1 应确定试验所需风干土的质量；
2 依据选定的水泥掺入比基准值，掺入的水泥质量应按式(5.0.4-1)计算：
(5.0.4-1)
式中：——风干土的质量(kg)；
——水泥的质量(kg)；
——土的天然含水率(%)；
——风干土的含水率(%)。
3 依据选定的水泥浆水灰比，加水量应按式(5.0.4-2)计算：
(5.0.4-2)
式中：——水的质量(kg)；
——水泥浆水灰比。
4 外加剂的用量应按式(5.0.4-3)计算：
(5.0.4-3)
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式中：——外加剂的质量(kg)；`
——外加剂的掺量(%)，可根据外加剂性能按经验取值。
5.0.5 水泥土试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个配合比的水泥掺入比应为基准值，另外两个配合比的水泥掺入比，宜较基准值分别增加和减少3％。
5.0.6 根据试配结果，宜选定符合设计要求的较小水泥掺入比所对应的配合比。若试配结果不满足设计要求，则应调整配合比重新进行试验。

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试件制备
6.1 仪器设备
6.1.1 试模应符合下列规定：
1立方体试模尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm，棱柱体试模尺寸为70.7 mm×70.7mm×210mm，试模内表面不平整度为每100mm不超过0.05mm，各相邻面的不垂直度不超过±0.5°。
2 圆柱体试模应采用以下三种尺寸：
1）内径 39.1㎜，高度80㎜；
2）内径 61.8㎜，高度100㎜；
3）内径 101㎜，高度150㎜。
3 试模内侧光滑、防渗，具有足够刚度、稳固可靠并便于拆卸。
6.1.2 其它主要仪器设备应符合下列规定：
1 环刀：采用不锈钢材料制成，内径为61.8㎜、高度为20㎜或40mm。
2 天平：称量土料用天平量程为30kg、分度值为10g；称量水泥和水用天平量程为15kg、分度值为1g；称量外加剂用天平量程为200g、分度值为0.01g。
3 捣棒：直径10mm、长350mm，端部磨圆。
4 搅拌机：属行星式，转速可调，宜为（100~400）r/min，在搅拌时可封闭。
5 振动台：符合《混凝土试验室用振动台》JG/T 3020的要求。
6.2 试样的搅拌、成型与养护
6.2.1 每批试样宜一次搅拌成型，搅拌方式可采用机械搅拌或人工搅拌。在投料前先润湿搅拌锅，然后均匀混合风干土和水泥，再洒水并搅拌，直至均匀。搅拌时间不应超过20min。
6.2.2 成型应符合下列规定：
1 成型试验室环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度不低于50%。
2 成型前，试模内表面涂一薄层矿物油或其它不与水泥土发生反应的脱模剂。
3 水泥土搅拌后尽快成型，成型时间不超过25min。
4 试样成型按下列步骤进行：
1）试样高度不大于100mm时拌合物分两层插捣，试样高度大于100mm时拌合物分三层插捣。每层装料高度大致相等。
2）每层按螺旋方向从边缘向中心均匀插捣15次。在插捣底层拌合物时捣棒应达到试模底部，插捣中、上层时捣棒应贯穿该层后插入下一层（5~15）mm，插捣时捣棒应保持竖直。插捣后用油灰刀或刮刀沿试模内壁插拔数次。
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3）试模附着或固定在振动台上振实，振实时间不低于2min，振实后拌合物应高出试模上沿口。
4）直剪快剪试验、压缩试验和抗渗试验用试件应在振实后的立方体试样中徐徐压入环刀，环刀顶沿应低于试模上沿口5mm以上。
5）将高出试模上沿口的水泥土沿试模顶面削去，立即抹平试件并用塑料薄膜覆盖表面。
6.2.3试件养护应符合下列规定：
1 试件在（20±5）℃的环境条件下静置48h后拆模。
2带环刀试件在拆模后将环刀外侧及两端的水泥土削去，直剪快剪试验用试件还应将环刀内的试件缓缓推出。
3 拆模后的试件立即竖直放入（20±1）℃水中养护，间隔不小于10mm，水面高出试件表面不小于20mm。

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试验方法
7.1 重度试验
7.1.1 本方法适用于测定水泥土拌合物的重度。
7.1.2 主要仪器设备应符合下列规定：
1 容量筒：金属制成，内径109mm，筒壁厚约2mm，内壁光滑无毛刺，容积为1L。
2 天平：量程15000g，分度值1g。
3 振动台：见本规程6.1.6条的规定。
7.1.3重度试验应按下列步骤进行：
1水泥土搅拌按本规程6.2.1条的规定进行。
2 称取容量筒质量，精确至1g。
3 将水泥土拌合物装入容量筒，装料、插捣、振实及抹平按本规程6.2.2条第4款第1）、2）、3）和5）项的规定进行。
4 称取容量筒和水泥土拌合物总质量，精确至1g。
7.1.4 试验结果计算及确定应按下列方法进行：
1 重度应按式（7.1.4）计算：
（7.1.4）
式中： ——水泥土重度（N/m3），精确至10 N/m3；
——容量筒质量（g）；
——容量筒和水泥土拌合物总质量（g）；
——容量筒容积（L）；
——重力加速度，取9.8N/kg。
2本试验进行两次平行测定，以两次试验结果的平均值作为测定值，当两次试验结果相差超过2％时，应重新进行试验。
7.2 无侧限抗压强度试验
7.2.1 本方法适用于测定水泥土立方体试件的无侧限抗压强度。
7.2.2 压力试验机应符合下列规定：符合《液压式压力试验机》GB/T 3722及《试验机通用技术规程》GB/T 2611的要求，测量精度为±1%，试件破坏荷载在压力试验机全量程的20%~80%之间，具有加荷速度控制装置，并能均匀、连续加荷。
7.2.3 试件制备应按本规程第6章的规定进行。
7.2.4 无侧限抗压强度试验应按下列步骤进行：
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1 试件从养护地点取出后尽快进行试验。
2 试验前先将试件表面擦拭干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至1mm，并据此计算试件的承压面积。如实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按公称尺寸进行计算。
3 将试件安放在试验机下垫板中心，试件的承压面与成型面垂直。启动试验机，当上压板与试件接近时，调整球座，使接触面均衡受压。
4 以（0.05～0.25）kN/s的速度连续均匀地对试件加荷，直至试件破坏，记录破坏荷载P,精确至10N。
7.2.5 试验结果计算及确定应按下列方法进行：
1 每个试件的无侧限抗压强度按式（7.2.4）计算：
　　　 （7.2.5）
式中：——试验期为i天的水泥土无侧限抗压强度（MPa），精确至0.01 MPa；
——破坏荷载（N）；
——试件的承载面积（mm2）。
2 以一组六个试件测定值的平均值作为该组试件的无侧限抗压强度，平均值计算精确至0.01 MPa。
当六个试件的最大值或最小值与平均值之差超过20%时，以中间四个试件的平均值作为该组试件的无侧限抗压强度。
7.3压缩模量试验
7.3.1 本方法适用于测定水泥土的压缩模量。
7.3.2 仪器设备应符合《土工试验方法标准》GB/T 50123 第14.1.2条的规定。环刀内径61.8mm，高20mm。
7.3.3 试件制备应按本规程第6章的规定进行。
7.3.4 压缩模量试验应按下列步骤进行：
1 试件从养护地点取出，立即擦干表面的可见自由水，并按《土工试验方法标准》GB/T 50123第5.1节测定水泥土密度。
2 按《土工试验方法标准》GB/T 50123第14.1.5条第1、2、3款测定某级压力下试件的变形量。施加的各级垂直压力宜为50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa。每级荷载下压缩1h后，测量试件的压缩量，最后一级荷载需测量加压1h和24h后的压缩量。
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3 从破坏试件内部取代表性样品，按《土工试验方法标准》GB/T 50123第4章测定水泥土含水率。
4 从破坏试件中取代表性样品，按《土工试验方法标准》GB/T 50123第6.2节测定水泥土比重。
7.3.5 试验结果计算应按《土工试验方法标准》GB/T 50123第14.1.6～14.1.10条进行。
7.4变形模量试验
7.4.1 本方法适用于测定水泥土棱柱体试件的变形模量。
7.4.2 试件制备应按本规程第6章的规定进行。
7.4.3 变形模量试验应按《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ 70第8章进行。试验过程中加载速度为（0.05～0.25）kN/s，控制荷载值为50%的轴心抗压强度，变形模量计算结果应精确至1MPa。
7.5 抗剪试验
7.5.1 测定抗剪强度参数c和φ宜采用直剪快剪试验。
1 本试验应制作3组共15个试件，试件制备应按本规程第6章的规定进行。
2 直剪快剪试验应按《土工试验方法标准》GB/T 50123第18.3节进行。施加于试件的垂直压力宜分为5级，每级荷载分别为50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa。以三组试件测定结果的平均值作为抗剪强度结果。
7.5.2 测定三向应力状态下水泥土的不排水抗剪强度参数cu和宜采用不固结不排水三轴压缩（UU）试验。
1 仪器设备应符合《土工试验方法标准》GB/T 50123第16.2节的规定。
2 本试验应制作3组共12个试件，试件制备应按本规程第6章的规定进行。
3 圆柱体试件从养护地点取出后，应立即按下列要求测量直径和高度，精确至0.1mm：
1）按式（7.5.2）计算试件的平均直径：
（7.5.2）
式中：D0——试样的平均直径（mm），精确至0.1mm；
D1——试样上部位的直径（mm）；
D2——试样中部位的直径（mm）；
D3——试样下部位的直径（mm）。
2）用卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取高度，取其平均值作为该试件的平均高度，精确至0.1mm。
4 试验步骤应按《土工试验方法标准》GB/T 50123第16.4节进行。以三组试件测定结果的算术平均值作为抗剪强度结果。
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7.6 抗渗试验
7.6.1 本方法适用于测定水泥土的渗透系数。
7.6.2试件制备应按本规程第6章的规定进行。
7.6.3 抗渗试验应按《土工试验方法标准》GB/T 50123第13.3节进行。试验采用的纯水应符合《土工试验方法标准》GB/T 50123第13.1.2条的规定。

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